(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パラキシレンを液相酸素酸化してテレフタル酸を生成させ、生成したテレフタル酸を最終的に湿ったテレフタル酸結晶として取得し、これを乾燥して製品化するテレフタル酸の製造方法において、連続的に搬送されてくる製品テレフタル酸を磁石と接触させて製品テレフタル酸中に混在している磁性物質を磁石に付着させ、次いで付着物を検査してテレフタル酸製造装置内における可動部分の異常の有無を判定することを特徴とする方法。
【請求項２】
パラキシレンを液相酸素酸化してテレフタル酸を生成させる工程、このテレフタル酸を、高温高圧下でテレフタル酸水溶液として、活性炭にパラジウムを担持させた触媒から成る触媒系を水素の存在下で通過させて精製する工程、触媒系から流出したテレフタル酸水溶液からテレフタル酸結晶を晶出させる工程、及び晶出したテレフタル酸結晶を母液から分離して乾燥し製品とする工程の各工程を順次経るテレフタル酸の製造方法において、連続的に搬送されてくる製品テレフタル酸を磁石と接触させて製品テレフタル酸中に混在している磁性物質を磁石に付着させ、次いで付着物を検査してテレフタル酸製造装置内における可動部分の異常の有無を判定することを特徴とする方法。
【請求項３】
付着物の検査を顕微鏡で行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
磁石の強さが３０００ガウス以上であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
付着物の検査を１回／日〜１回／３日の頻度で行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はテレフタル酸の製造方法に関するものであり、特にテレフタル製造装置の可動部分の異常を早期に検出する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
テレフタル酸はポリエチレンテレフタレートの原料であり、大量に生産されている。テレフタル酸の製造法はいくつか知られているが、現在では主としてパラキシレンの液相酸素酸化法が採用されている。この方法では臭素及びマンガン、コバルト等の重金属から成る触媒を含む酢酸溶媒中で、パラキシレンを分子状酸素で酸化する。分子状酸素としては通常は空気中の酸素が用いられる。反応条件下における酢酸溶媒へのテレフタル酸の溶解度は小さいので、生成したテレフタル酸は結晶として析出し、テレフタル酸スラリーを形成する。このテレフタル酸スラリーから濾過、遠心分離など適宜の手段でテレフタル酸結晶を回収する。このようにして得られるテレフタル酸は、製造条件を適切に選択すればこのままでも製品として各種の用途に供することができるが、通常は更に精製したのち各種の用途に供される。代表的な精製法によれば、テレフタル酸を高温高圧下で水に溶解させてテレフタル酸水溶液とし、活性炭にパラジウムを担持させた触媒から成る触媒床を通過させる。この際、水素を共存させると精製が更に良好に進行する。触媒床から流出したテレフタル酸水溶液は数個の晶析槽から成る晶析装置に導入され、晶析槽間で順次に温度を降下させながらテレフタル酸結晶の晶析を行なわせ、テレフタル酸スラリーを生成させる。このスラリーからテレフタル酸結晶を分離し、洗浄・乾燥すると製品テレフタル酸となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
テレフタル酸の主要な用途の一つは、エチレングリコールと反応させてポリエチレンテレフタレートとし、これを紡糸してポリエステル繊維とすることであるが、この用途に供するテレフタル酸は異物の混入の極めて少ないことが要求される。何故ならば、若し異物が混入していると、紡糸工程において糸切れを起すからである。糸切れを防止するために紡糸工程の前にフィルターを設置してポリエチレンテレフタレート中の異物を除去するようにしているが、異物が多いとフィルターが頻繁に目詰りを起こすので、フィルター交換に手間を要する。また、或る種の異物はフィルターを通過して糸切れを起こす。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らはテレフタル酸中の異物について検討した結果、その中に金属の摩耗により発生した微粉が多く含まれていることを見出した。これはテレフタル酸製造装置の種々の可動部分、例えば攪拌機、ポンプ、ロータリーバルブ、スクリューコンベア等で異常が生ずると、金属部材が摩耗して微粉を生じ、これが製品テレフタル酸中にそっくり混入してくるためである。
【０００５】
本発明者らの知見によれば、摩耗により生ずる微粉の形状は摩耗の生ずる部位によって異なっており、ポンプが異物をかみ込んだり、攪拌機の軸受に異常が生じた場合のように高速回転する部分から発生する微粉は、一般に球状ないしは鱗片状であることが多い。これに対しロータリーバルブの羽根とケーシングが接触したり、スクリューコンベアのスクリューがケーシングと接触した場合には、一般に細い糸状の微粉が発生する。このものは太さが５〜１００μｍ、長さが５〜５０μｍであり、その形状により容易に他のものと区別できる。
【０００６】
これらの異物を含むテレフタル酸をエチレングリコールと重合させると、これらの異物は生成するポリエチレンテレフタレート中にそっくり移行する。そして粒状ないしは鱗片状の異物は大部分がフィルターで除去されるが、細い糸状のものはフィルターを通過して糸切れを起こし易いことが判明した。
本発明はこのような知見を基に完成されたもので、テレフタル酸の製造装置が主にステンレス鋼や軟鋼など磁性を有する金属で製作されていること、特にロータリーバルブやスクリューコンベアなどテレフタル酸結晶を取扱う部分は専らこれらの金属で製作されていることに着目し、乾燥工程を経て連続的に搬送されてくる製品テレフタル酸を強力な磁石と接触させて製品テレフタル酸中の磁性物質を磁石に付着させ、次いで付着物を検査して摩耗により発生した微粉の形状を観察することにより、装置の可動部分における異常を早期に検出せんとするものである。
【０００７】
本発明について更に詳細に説明すると、本発明は異常を起すおそれのある可動部分にステンレス鋼や軟鋼が用いられている装置を用いるテレフタル酸の製造に広く適用される。特に本発明は、固体テレフタル酸の取扱いにロータリーバルブやスクリューコンベアを用いる場合に好ましく適用される。何故ならば、前述の如く、これらの部分が異常接触を起こした場合には細い糸状の異物が生成し、且つこのものはポリエチレンテレフタレートの紡糸に際し、フィルターを通過して糸切れを起こし易いからである。
【０００８】
磁石とテレフタル酸との接触は、乾燥したテレフタル酸結晶が生成した以降ならば任意の段階で行なうことができる。通常は製造工程の最終段階、特に製品ホッパーの入口で行なうのが好ましい。テレフタル酸の製造は連続操作であり、且つ磁石に付着した異物のチェックは数時間〜数十時間に１回、好ましくは１回／日〜１回／３日の頻度で通常は十分なので、製品ホッパーの入口で磁石とテレフタル酸とを接触させても時間遅れが問題となることはない。
【０００９】
磁石とテレフタル酸との接触の態様は任意であるが、テレフタル酸中の異物は極めて微量なので、全てのテレフタル酸が磁石と接触するか又はその極く近傍を通過するようにする。例えばホッパーにテレフタル酸が上方から落下して流入するようにテレフタル酸の搬送路を設け、この搬送路の途中に棒状の磁石を上下２段に、且つ上方からみて搬送路の全面が磁石で占められるように、磁石列の隣接する磁石間の間隔は磁石の直径に等しくし、且つ上下の磁石列は磁石の直径分だけ横にづらして磁石を設置する。磁石は取扱いの容易な永久磁石を用いるのが好ましい。磁石の磁力は大きいほど好ましく、通常は３０００ガウス以上、特に５０００ガウス以上のものを用いるのが好ましい。
【００１０】
磁石に付着した異物のチェックは任意の方法で行ない得るが、簡単には先ず磁石を苛性ソーダ水溶液に浸漬して付着しているテレフタル酸を溶解させて除去する。次いで市販の接着テープのような粘着剤を塗布したフィルムを磁石と接触させて、磁石上の異物をフィルム上に移行させる。このフィルム上の異物を有機溶媒で処理してフィルムから剥離させ、目視ないしは顕微鏡で検査する。場合によっては、異物の付着したフィルムを細く切断してそのまま顕微鏡で検査してもよい。顕微鏡の倍率は２０〜１００倍程度で十分である。また、異物の組成を分析するとその由来が更に正確に推定できる。
【００１１】
本発明の実施の態様の１例について説明すると、垂直に設置されている断面正方形のテレフタル酸の搬送路に、直径２５ｍｍの棒状の永久磁石（公称磁力６０００ガウス）を２５ｍｍ間隔で平行設置したものを、搬送路の全断面が磁石で覆われるように上下２段に設置する。この搬送路に断面積０．０１ｍ2 当り、１０００ｋｇ／時の製品テレフタル酸を上方から自由落下させる。１〜３日毎に磁石を交換し、磁石に付着している磁性異物を顕微鏡で検査する。装置の可動部分に異常が無い場合には、製品テレフタル酸１００ｔ当りの付着異物は０．００２〜０．０１ｇであるが、異常が起きると付着量が例えば０．１〜２．０ｇに急増する。従って付着量をチェックすることにより異常の有無が判断でき、次いで付着物の外観さらには組成をチェックすることにより、異常の起っている装置を特定できる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明によれば、テレフタル酸製造装置内の可動部分の異常を早期に検出できる。