저 아세트알데히드 함량을 갖는 폴리에스테르 과립 및/또는성형제품의 제조방법 및 제조장치 document_id A220623052697

AA 함량을 감소시키기 위한 여러 방법이 이미 알려져 있다. 이러한 종류의 첫째 방법은 AA를 첨가제, 소위 AA 블럭제의 첨가에 의하여 화학적으로 결합시키는 것이다. 그러나, 이러한 첨가제는 물질에 노란색을 띠게 하거나 탁하게 할 수 있다. 또한, AA 블력제는 식품 산업의 요건을 충족시켜야 한다. 따라서, 그 사용은 제한적이 될 수밖에 없다. 첨가 및 발생하는 AA의 형성을 보상하기 위하여, 예를 들어 물과 같은 고도의 요건을 위한 AA 블럭제는 직접 사출성형중에 계량하는 것이 일반적이다. 다른 방법은 용융점 이하의 상승된 온도에서 AA를 증발시키는 것이다. 대체로, 이 방법은 고상 후축합과 결합하여 실시되며, 중축합도는 190-230°사이 온도에서 증가되며, 이와 동시에 AA는 침전된다. 열적 산화 손상을 방지하기 위하여, 질소와 같은 불활성 가스의 유동하에 수행된다. 얻어지는 과립은 통상적으로 1 ppm 이하의 AA 함량을 갖는다. 그러나, 이러한 처리방법은 전체적으로 복잡하고, 많은 장치를 필요로 하며, 거의 하루종일 걸리고 많은 에너지를 소모한다. 이 방법은 또한 과립상에 대해서만 이용될 수 있으며, 중축합으로부터 나오는 용융물이 예비성형물의 생산을 위하여 사출성형기로 바로 공급되는 경우에는 사용될 수 없다. AA를 제거하기 위하여 공기로 과립을 후속 처리하는 것도 기본적으로는 가능하다. 그러나, 열적 산화 손상을 방지하기 위하여 온도가 비교적 낮게 유지되어야 하기 때문에, AA의 감소에 비교적 장시간이 소요된다. 더욱이, 전술한 고상 후축합 없는 표준- 과립 생산을 위하여, 식품 포장에 요구되는 낮은 수치의 AA는 이 방법으로는 얻어질 수 없다. AA 함량을 감소시키는 방법은 유럽특허 EP 0 727 303호에 개시되어 있으며, 여기서 용융물은 다축(multishaft) 반응기에 의하여 중축합장치로부터 배출된 다음 진공 상태로 되어 결과적으로 AA가 증발되게 한다. 이러한 증발은 또한 불활성 가스의 흐름에 의하여 도움을 받을 수 있다. 유럽특허 EP 0 968 243호에서는, 질소가 용융물에 혼합되고 AA는 후속적인 급속 팽창중에 방출된다. 유럽특허 EP 0 727 393호에서는, 진공하에서 적당한 표면 발생률로 매우 낮은 AA 함량을 얻을 수 있지만, 이 방법은 요구되는 고비용의 장비로 인하여 오늘날까지 시행될 수 없었다. 종래 기술상태에서는 디스크형 반응기가 폴리에스테르를 위한 최종 단계의 중축합장치기로서 설치되었다. 도 2는 이러한 종류의 반응기를 개략적으로 보여준다. 디스크형 반응기는, 50-500 cm 사이의 직경을 갖는 수평 배치된 원통형 장치(20)에 연속적인 제품 인입과 제품의 배출 조절에 의하여 1/4 내지 최대 1/2 까지 용융물로 채워지는 원리에 따라 작동한다. 용융물 위에는 진공이 형성된다(이로써 증기가 발생된다). 점선으로 도시된 용융물 배출조(sump)(21)로부터, 종축(22)에 또는 바스켓형 구조물에 배치되고 도면에는 오직 두 개만 부호 23으로 표시된 회전 디스크는 용융물을 상방향으로 인출하여 중력으로 떨어지게 함으로써 결과적으로 용융물의 넓은 표면이 자유 공간(진공)에 대하여 생성된다. 용융물 배출조(21)에서 형성되는 경사도(level gradient)는 반응기를 통하여 특히 용융물의 종방향 유동을 보장한다. 상기 경사도는 통상적으로 예를 들어 도면에서 오직 두 개만 부호 24로 도시된 위어(weirs)와 같은 고정된 장치와, 반응기에서의 회전 디스크(23)의 배치와 회전 속도에 의하여 제어된다. 용융물 배출조(21)는 디스크(23)에 용융물을 균일하게 공급하도록 한다. 반응기의 마지막 부분에서, 소위 배출영역(25)에서 용융물은 증가된 점도로 배출장치를 향하여 유동하며, 상기 배출조(21)는 배출장치 또는 펌프(26)의 계속된 충전을 위한 저장 기능을 한다. 상기 배출장치(26)에서의 인입 압력은, 배출장치를 원통형 장치(20)의 기부로부터 수집 배출구(27)의 하단부에 소정 간격으로 배치함으로써 통상적으로 증가된다. 액체 칼럼의 높이는 200 cm 까지 될 수 있다. 이 방법의 경우에, 열적 저하의 결과로 부산물이 용융물에 아세트알데히드로 일정하게 형성된다. 진공압력을 받게 되는 제품 표면에서 최대 3 mm 깊이까지 아세트알데히드는 용융물에서 증발될 수 있으며, 상평형(phase equilibrium) 때문에 매우 소량의 AA 함량이 용융물에 남게 된다. 이것은 무엇보다도 얇은 제품 층이 형성되는 디스크(23)에서의 경우이다. 두꺼운 배출층(21)으로 형성되는 아세트알데히드는 반대로 매우 작은 범위로 표면에 확산될 수 있으며, 결과적으로 용융물에 농축된다. 상기한 수집 배출구(27)를 갖는 배출 영역(25)이 구비되면, 전체 중합체는 반응기의 진공과 더 이상 접촉되지 않으며, 이 방법에서 배출장치(26)까지 AA 함량은 10 ppm 보다 상당히 커질 수 있다.