(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄すべき表面に固着した付着性樹脂を溶解及び膨潤させる良溶媒と膨潤した付着性樹脂を硬化させる貧溶媒とからなる混合溶媒１００重量部と、混合溶媒に溶解しない最大長さ０.１〜５０mmの固形物質１０〜３０重量部とからなる洗浄材を反応容器に充填する工程と、
洗浄材を反応容器内で流動させる工程と、
反応容器の内壁面に固着する付着性樹脂を混合溶媒により溶解、浸透及び膨潤させ且つ混合溶媒と共に流動する固形物質を反応容器の内壁面に衝突させて、膨潤した付着性樹脂を物理的に剥離する工程と、
洗浄材と共に、溶解及び剥離された付着性樹脂を反応容器から除去する工程とを含むことを特徴とする化学反応容器の洗浄法。
【請求項２】
洗浄に使用された洗浄材を反応容器から回収する工程と、
回収された洗浄材から固形物質を分離する工程と、
分離された固形物質と混合溶媒とを反応容器に供給する工程と、
反応容器で洗浄材を流動させる工程とを含む請求項１に記載の化学反応容器の洗浄法。
【請求項３】
洗浄に使用された洗浄材を濾過して付着性樹脂を除去する工程と、
混合溶媒及び固形物質を混合して洗浄材を調整及び再生する工程と、
再生された洗浄材を再使用する工程とを含む請求項１に記載の化学反応容器の洗浄法。
【請求項４】
付着性樹脂は、反応容器の内壁面に付着した樹脂状物である請求項１〜３のいずれか１項に記載の化学反応容器の洗浄法。
【請求項５】
混合溶媒は、良溶媒である分子量１００以下のエステル２０〜７０重量％及び貧溶媒である炭素数１〜６のアルコール３０〜８０重量％である請求項１〜４のいずれか１項に記載の化学反応容器の洗浄法。
【請求項６】
固形物質は、円柱形、球形、多面体形、金平糖形又はテトラポッド形に形成される請求項１〜５のいずれか１項に記載の化学反応容器の洗浄法。
【請求項７】
固形物質は、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂又はフッ素樹脂である請求項１〜６のいずれか１項に記載の化学反応容器の洗浄法。
【請求項８】
固形物質は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート又はポリテトラフルオロエチレンである請求項７に記載の化学反応容器の洗浄法。
【請求項９】
化学反応により反応容器の内壁面に固着した付着性樹脂を内壁面から洗浄除去する化学反応容器の洗浄装置において、
付着性樹脂を溶解及び膨潤させる良溶媒と膨潤した付着性樹脂を硬化させる貧溶媒とからなる混合溶媒並びに付着性樹脂を物理的に剥離させる固形物質を反応容器に供給する供給装置と、
混合溶媒及び固形物質を含む洗浄材を流動させて、膨潤した付着性樹脂に固形物質を衝突させる撹拌機と、
洗浄に使用された洗浄材を混合溶媒と固形物質とに分離するセパレータと、
分離された混合溶媒から付着性樹脂を除去して混合溶媒を浄化するフィルタと、
浄化された混合溶媒及び分離された固形物質を収容する収容槽とを備えることを特徴とする化学反応容器の洗浄装置。
【請求項１０】
フィルタで浄化された混合溶媒を反応容器内に戻して、フィルタ及び反応容器間を循環させる循環ポンプを備えた請求項９に記載の化学反応容器の洗浄装置。
【請求項１１】
洗浄すべき表面に固着した付着性樹脂を溶解及び膨潤させる良溶媒と、膨潤した付着性樹脂を硬化させる貧溶媒と、洗浄すべき表面に衝突して付着性樹脂を物理的に剥離させる固形物質とを含むことを特徴とする化学反応容器の洗浄材。
【請求項１２】
貧溶媒は、アルコール、石油エーテル、脂肪族炭化水素及び水の１種又は２種以上である請求項１１に記載の化学反応容器の洗浄材。
【請求項１３】
良溶媒は、エステル、ケトン、ハロゲン化物、芳香族炭化水素、アルコール、アルカリ及び水の１種又は２種以上である請求項１１又は１２に記載の化学反応容器の洗浄材。
【請求項１４】
固形物質は、円柱形、球形、多面体形、金平糖形又はテトラポッド形に形成される請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の化学反応容器の洗浄材。
【請求項１５】
固形物質は、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂又はフッ素樹脂である請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の化学反応容器の洗浄材。
【請求項１６】
固形物質は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート又はポリテトラフルオロエチレンである請求項１５に記載の化学反応容器の洗浄材。
【請求項１７】
付着性樹脂は、反応容器内及び配管内の表面に固着した樹脂である請求項１１〜１６のいずれか１項に記載の化学反応容器の洗浄材。
【請求項１８】
良溶媒である分子量１００以下のエステル２０〜７０重量%及び貧溶媒である炭素数１〜６のアルコール３０〜８０重量%を含む混合溶媒１００重量部と、最大長さ０.１〜５０mmの固形物質１０〜３０重量部とからなる請求項１１〜１７のいずれか１項に記載の化学反応容器の洗浄材。
【請求項１９】
混合溶媒と固形物質単体との密度の比は、１：０.９〜１.４である請求項１１〜１８のいずれか１項に記載の化学反応容器の洗浄材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗浄技術、特に洗浄すべき表面に固着した付着性樹脂を短時間で除去できる化学反応容器の洗浄法及びその装置並びに洗浄材の分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、付着性の弱い付着性樹脂が固着した表面を洗浄する際に、付着性樹脂が可溶な溶媒の噴霧又は溶媒中に浸漬するディッピングによる洗浄法が用いられる。強固に付着する樹脂に対しては、剥離剤による接触剥離法、研磨剤配合のペーストによるワイピング法、付着性樹脂を削り取るサンドブラスティング、高圧水によるジェット法、酸若しくはアルカリによるケミカルエッチング、加水分解法又は人力による切削法が用いられる。これらの手法は、洗浄に長時間を要し、洗浄する表面の損傷を伴う。また、人体及び環境に悪影響を及ぼす溶媒を使用するため、洗浄後も溶媒の残留防止のため更に洗浄を必要とする。特に、化学反応を伴う製品を製造する際に使用する反応容器及び治具の洗浄は、溶媒の消費量が多いと共に洗浄に長時間要するため、製品価格に占める洗浄コストの割合が高いのが現状である。
【０００３】
例えば、重縮合反応により、塗料、インキ、接着剤、合成樹脂等の製造に使用される反応装置は、反応生成物を反応容器から取り出した後、付着性樹脂が反応容器の内部表面に残留することは回避できない。残留した付着性樹脂は除去が困難であるが、完全に除去しなければその反応容器で別種の重合反応を行うとき、反応生成物と付着性樹脂とが混合して製品の品質低下を招く。また、重合反応で温度制御を行うコイル等に付着性樹脂が多量に固着すると、総括伝熱係数が低下して十分な温度制御が困難になる。
【０００４】
このため、従来の標準的洗浄法は、付着性樹脂に対し可溶性の溶媒を使用して、重合反応終了１回毎に還流洗浄を行う。還流洗浄は、反応容器内に半分程度充填した溶媒を沸点付近の温度まで加熱し、溶媒を蒸発・凝縮させ内壁面を濡らして付着性樹脂を溶解して行う。蒸発した溶媒は、反応容器の上部に接続されたコンデンサ内で液化され捕集されて、反応容器内に戻される。この還流操作を６０〜９０分間繰り返す。還流洗浄で除去できない付着性樹脂は無視して次の重合反応を行う。繰り返し重合反応に使用した後、累積した樹脂の付着量に応じて重合反応数回毎に１回アルカリ溶液による洗浄を少なくとも１６時間行う。更に作業員による人的操作で固着した樹脂の剥離作業を行う。
【０００５】
樹脂の付着の程度は溶液重合、乳化重合法等の重合法で異なり、製造する樹脂の分子量の大きさ、粘着性、反応速度、急速高温熱源による加温の温度制御等でも異なる。樹脂の付着性防止のため、反応容器、取り扱い容器及び治具の表面処理による改善も行われているが、温度制御性及び耐久性の点で不完全である。
【０００６】
また、前記の標準的洗浄法の洗浄コストは、５０００Lの反応容器で５００万円/年程度の額に達する。これは還流洗浄、アルカリ洗浄及び剥離作業に長時間要すると共に、還流洗浄に使用した溶媒は再生できず、燃焼廃棄、大気中へ排出等するためである。このことはコストばかりでなく環境汚染、資源の浪費及び作業者の健康阻害を引き起こす化学工業の本質的な問題点とされる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、人力を必要としない合理的なクローズドシステムにより、物体の表面に固着した付着性樹脂を短時間で確実に除去する化学反応容器の洗浄法及びその装置並びに洗浄材を提供することを目的とする。
また、安全に且つ容易に付着性樹脂を除去する化学反応容器の洗浄法及びその装置並びに洗浄材を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本発明の技術思想は、
［１］  従来の人力による機械的切削法に代わる手段として、洗浄すべき表面を損傷することなく物理的に付着性樹脂を攻撃できる固形物質を選択し、これを流動させて付着性樹脂を剥離させ、
［２］  従来から使用する溶媒を固形物質の分散媒として使用し、還流洗浄と併用し、溶解、膨潤及び剥離を円滑に行い、
［３］  本発明による洗浄材を使用した洗浄法が工業的に容易に且つ安全に、クローズドシステム化されることにある。
【０００９】
即ち、本発明による化学反応容器の洗浄法は、洗浄すべき表面に固着した付着性樹脂を溶解及び膨潤させる良溶媒と膨潤した付着性樹脂を硬化させる貧溶媒とからなる混合溶媒(3)１００重量部と、混合溶媒(3)に溶解しない最大長さ０.１〜５０mmの固形物質１０〜３０重量部とからなる洗浄材を反応容器(1)に充填する工程と、洗浄材を反応容器(1)内で流動させる工程と、反応容器(1)の内壁面(1a)に固着する付着性樹脂(9)を混合溶媒(3)により溶解、浸透及び膨潤させ且つ混合溶媒(3)と共に流動する固形物質(4)を反応容器(1)の内壁面(1a)に衝突させて、膨潤した付着性樹脂(9)を物理的に剥離する工程と、洗浄材と共に、溶解及び剥離された付着性樹脂(9)を反応容器(1)から除去する工程とを含む。
【００１０】
本発明による化学反応容器の洗浄装置は、化学反応により反応容器(1)の内壁面(1a)に固着した付着性樹脂(9)を内壁面(1a)から洗浄除去する。本発明では、付着性樹脂(9)を溶解及び膨潤させる良溶媒と膨潤した付着性樹脂を硬化させる貧溶媒とからなる混合溶媒(3)並びに付着性樹脂(9)を物理的に剥離させる固形物質(4)を反応容器(1)に供給する供給装置(23, 7)と、混合溶媒(3)及び固形物質(4)を含む洗浄材を流動させて、膨潤した付着性樹脂(9)に固形物質(4)を衝突させる撹拌機(2)と、洗浄に使用された洗浄材を混合溶媒(3)と固形物質(4)とに分離するセパレータ(22)と、分離された混合溶媒(3)から付着性樹脂(9)を除去して混合溶媒(3)を浄化するフィルタ(20)と、浄化された混合溶媒(3)及び分離された固形物質(4)を収容する収容槽(5, 6)とを備える。
【００１１】
本発明による洗浄材は、洗浄すべき表面(1a)に固着した付着性樹脂(9)を溶解及び膨潤させる良溶媒と、膨潤した付着性樹脂を硬化させる貧溶媒と、洗浄すべき表面(1a)に衝突して付着性樹脂(9)を物理的に剥離させる固形物質(4)とを含む。本明細書では、用語「良溶媒」は、溶質を溶かす能力の大きい溶媒をいう。また、用語「貧溶媒」は、溶質を溶かす能力の小さい溶媒をいう。良溶媒で付着性樹脂(9)を溶解させて除去すると共に、物体の表面に強固に付着した付着性樹脂(9)を膨潤させて固形物質(4)を衝突させて物理的に剥離するので、表面(1a)に固着した付着性樹脂(9)を確実に且つ自動的に除去することができる。従って、作業員が掻き取り作業を行わずに、良溶媒で除去できる溶解性の樹脂だけでなく、良溶媒に非溶解性の樹脂も除去可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による化学反応容器の洗浄法及びその装置並びに洗浄材の実施の形態を図１〜図３により説明する。
【００１３】
本発明による洗浄材は、洗浄すべき表面(1a)に固着した付着性樹脂(9)を溶解及び膨潤させる溶媒(3)と、洗浄すべき表面(1a)に衝突して付着性樹脂(9)を物理的に剥離させる固形物質(4)とを含む。溶媒(3)は良溶媒であり、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン、トリクロロエチレン、四塩化炭素等のハロゲン化物、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、イソプロピルアルコール等のアルコール、水酸化ナトリウム等のアルカリ及び水の１種又は２種以上である。必要に応じてジメチルアミノエタノール、ジエチルアミノエタノール、トリエチルアミン等の有機アミノ化合物、酢酸等の有機酸類、界面活性剤及びアンモニアも使用できる。更に、溶媒(3)粘度の調節及び付着性樹脂(9)の溶解促進のため、低分子量のアクリル樹脂、ポリエステル樹脂及び塩化ビニル樹脂を溶媒(3)に添加してもよい。
【００１４】
固形物質(4)は、円柱形、球形、多面体形、金平糖形又はテトラポッド形の固体樹脂で最大長さが０.１〜５０mmである。固形物質(4)の最大長さが０.１mm未満であると、溶媒(3)及び固形物質(4)を再利用するため剥離された付着性樹脂(9)を分離する際、固形物質(4)と付着性樹脂(9)とを完全に分離することが困難となる。固形物質(4)の最大長さが５０mmを超えると、洗浄すべき表面(1a)である反応容器(1)及び配管の内壁面(1a)と固形物質(4)との衝突回数が減り、内壁面(1a)に固着した付着性樹脂(9)の剥離性が低下する。また、５０mmを超えると、反応容器(1)内の凹凸部分、例えば、撹拌機(2)のシャフト(2a)と撹拌翼(2b)との接続箇所の図示しない凹凸部分の隙間に固形物質(4)が入り込まず、衝突できないデッドスペースが増える。
【００１５】
固形物質(4)は、溶媒(3)に不溶で内壁面(1a)に比べて柔らかい材質であれば良く、内壁面(1a)に固着した付着性樹脂(9)に対し適度な衝撃を与えることができる２０〜２２０J/mの衝撃強さを有する材質が好ましい。ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂又はフッ素樹脂を使用でき、中でも高密度、高耐熱性、強い機械的強度を有するポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート又はポリテトラフルオロエチレン等のペレットが好ましい。前記固形物質(4)の単体の密度は、ポリエチレン製では０.９２×１０3〜０.９６×１０3kg/m3、ポリプロピレン製では０.８５×１０3〜０.９２×１０3kg/m3、ポリエチレンテレフタレート製では１.３７×１０3〜１.３８×１０3kg/m3及びポリテトラフルオロエチレン製では２.１〜２.３g/cm3であり、溶媒(3)中での分散性が良好で、流動による繰り返しのソフトアタックが効果的に行われる。固形物質(4)は樹脂以外にも安価で適度な硬度、比重、熱安定性及び耐磨耗性を有する材質であれば有機材料、無機材料、金属又はそれらの複合体を使用できるが、溶媒(3)に分散し得る比重を持つものが好ましい。
【００１６】
溶媒(3)と固形物質(4)との関係は、５０〜９０重量部の溶媒(3)と１０〜５０重量部の固形物質(4)とを付着性樹脂(9)の性状に合わせて選択すればよい。溶媒(3)と固形物質(4)単体との密度の比は１：０.９〜１.４である。溶媒(3)１に対して固形物質(4)単体の密度の割合が０.９未満であると、固形物質(4)が溶媒(3)中に浮遊し、反応容器(1)の下部の内壁面(1a)を十分に洗浄できない。溶媒(3)１に対して固形物質(4)単体の密度の割合が１.４を超えると、固形物質(4)が溶媒(3)中で沈降して反応容器(1)の上部の内壁面(1a)を十分に洗浄できない。また、固形物質(4)の流動速度も遅くなり付着性樹脂(9)に対する衝撃力及び衝突回数が減少する。後述する混合溶媒(3)と固形物質(4)単体との密度の比も同様の理由で１：０.９〜１.４である。
【００１７】
本発明による洗浄材で除去する付着性樹脂(9)は、固形物質(4)により物理的に剥離されるので、付着性樹脂(9)の種類は特に制約がない。有効な効果を発揮するのは、工業的に広く使用されるアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン若しくはＡＢＳ樹脂の製造又はこれらの樹脂の組み合わせによる変性樹脂の製造により反応容器(1)及び配管内に固着した樹脂である。
【００１８】
本発明の実施の形態では、浸透により膨潤した付着性樹脂(9)を硬化させる貧溶媒を含む。良溶媒と貧溶媒とを含む混合溶媒(3)を使用すると、更に洗浄力が強化される。即ち、付着性樹脂(9)がゲル分と分子量の小さいゾル分とから構成されるとき、ゾル分は良溶媒に良く溶けるが、ゲル分は多量の良溶媒を吸収し膨潤する。多量の良溶媒を吸収して膨潤したゲル分は、良溶媒から溶出せずに内壁面(1a)に付着した状態を維持して柔軟性が増すので、固形物質(4)や高圧水による物理的衝撃を緩和し、付着性樹脂(9)を内壁面(1a)から掻き取ることが困難となる。一方、溶質を溶かす能力の小さい貧溶媒は、ゲル分の良溶媒吸収量を制限して、膨潤したゲル分を硬化する。これにより、良溶媒でゾル分を溶解すると共にゲル分を膨潤させ、膨潤させたゲル分を貧溶媒で硬化した後、固形物質(4)で物理的に剥離する相乗効果により、付着性樹脂(9)を内壁面(1a)から完全に除去できる。図１に示すように撹拌機(2)で混合溶媒(3)を撹拌すると、図２に示すように固形物質(4)が付着性樹脂(9)に衝突して、付着性樹脂(9)を反応容器(1)の内壁面(1a)から完全に剥離できる。貧溶媒は、アルコール、石油エーテル、脂肪族炭化水素及び水の１種又は２種以上である。
【００１９】
混合溶媒(3)である良溶媒及び貧溶媒の組み合わせは、付着性樹脂(9)により決定される。付着性樹脂(9)が、乳化重合、懸濁重合及び溶液重合可能なエチレン性不飽和二重結合を有する単量体、例えば塩化ビニル、酢酸ビニル、スチレン、メチルメタクリレート、ブチルアクリレート、イソオクチルアクリレート又はアクリロニトリルの重合反応により内壁面(1a)に付着するとき、エステル、ケトン、ハロゲン化アルキル及び芳香族炭化水素の１種又は２種以上の良溶媒と、アルコール、石油エーテル及び脂肪族炭化水素の１種又は２種以上の貧溶媒とを使用する。付着性樹脂(9)が、官能基を有するエチレン性不飽和二重結合を主成分とする単量体、例えばアクリル酸、メタクリル酸、２−ヒドロキシエチルアクリレート、アクリルアミド又はＮ−メチロールアクリルアミドの重合反応により内壁面(1a)に付着するとき、エステル、ケトン、ハロゲン化アルキル、芳香族炭化水素、アルコール及び水の１種又は２種以上の良溶媒と、石油エーテル及び脂肪族炭化水素の１種又は２種以上の貧溶媒とを使用する。前記のように、良溶媒及び貧溶媒は、付着性樹脂(9)の化学的成分により決定され、アルコールのように良溶媒又は貧溶媒のいずれにもなり得る溶媒がある。
【００２０】
良溶媒、貧溶媒及び固形物質(4)の組み合わせは、例えば、良溶媒である分子量１００以下のエステル２０〜７０重量%及び貧溶媒である炭素数１〜６のアルコール３０〜８０重量%の混合溶媒(3)１００重量部と、最大長さが０.１〜５０mmの固形物質(4)１０〜３０重量部である。良溶媒である分子量１００以下のエステルが２０重量%未満であると、付着性樹脂(9)に含まれるゾル分の溶解が不十分となり、７０重量%を超えても溶解能は変わらない。また、貧溶媒である炭素数１〜６のアルコール３０重量%未満であると、良溶媒により膨潤したゲル分を完全に硬化することができず、柔軟性を維持するので、固形物質(4)を衝突させることによる物理的剥離が困難となる。８０重量%を超えてもそれ以上は硬化しない。混合溶媒(3)１００重量部に対して０.１〜５０mmの固形物質(4)が１０重量部未満であると、反応容器(1)に含まれる固形物質(4)の含有量が少なく、固形物質(4)と反応容器(1)の内壁面(1a)との衝突回数が減り、付着性樹脂(9)の剥離性が低下する。３０重量部を超えると、反応容器(1)に含まれる固形物質(4)含有量が多く且つ重く固形物質(4)の流動速度が遅くなり、固形物質(4)が激しく内壁面(1a)に衝突しないので剥離性が低下する。
【００２１】
前記洗浄材を用い反応容器(1)の洗浄を行う洗浄装置は、図３に示すように、付着性樹脂(9)を溶解及び膨潤させる溶媒(3)並びに付着性樹脂(9)を物理的に剥離させる固形物質(4)を反応容器(1)に供給する供給装置(23, 7)と、溶媒(3)及び固形物質(4)を含む洗浄材を図１に示すように流動させて、膨潤した付着性樹脂(9)に固形物質(4)を衝突させる撹拌機(2)と、洗浄に使用された洗浄材を溶媒(3)と固形物質(4)とに分離するセパレータ(22)と、分離された溶媒(3)から付着性樹脂(9)を除去して溶媒(3)を浄化するフィルタ(20)と、浄化された溶媒(3)及び分離された固形物質(4)を収容する収容槽(5, 6)とを備える。
【００２２】
溶媒(3)の供給装置である溶媒ポンプ(23)は、溶媒(3)の収容槽である溶媒槽(5)と反応容器(1)との間に連結され、洗浄を開始するとき溶媒(3)を反応容器(1)に供給する。固形物質(4)の供給装置であるフィーダ(7)は、固形物質(4)の収容槽であるバケット槽(６)と反応容器(1)との間に連結され、洗浄を開始するとき固形物質(4)を反応容器(1)に供給する。図１に示すように、撹拌機(2)は、モータ(2c)から回転運動を与えられるシャフト(2a)と、シャフト(2a)に接続された撹拌翼(2b)とを備え、溶媒(3)及び固形物質(4)を流動させる。洗浄後の洗浄材は、バケット槽(6)に収容され、バケット槽(6)と珪藻土投入槽(10)との間に形成された平板状のセパレータ(22)で溶媒(3)と固形物質(4)とに分離される。セパレータ(22)は、固形物質(4)が通過できない程の開口部を全面に有するパンチングメタル又は金網により形成される。フィルタ(20)は、内部に形成された複数の濾板(20a)の外面又は内面に濾紙が配置され、その表面に粒子径３〜５μmの珪藻土が溶媒(3)の０.１重量%程度、濾過助剤としてプレコートされる。また、フィルタ(20)で浄化された溶媒(3)を反応容器(1)内に戻して、フィルタ(20)及び反応容器(1)間を循環させる循環ポンプ(24)を備える。更に、フィルタ(20)の濾過速度が早期に低下することを防ぐため、フィルタ(20)の前処理として、セパレータ(22)より分離精度が高くフィルタ(20)より濾過精度が低いストレーナ(21)を配置できる。
【００２３】
前記洗浄材及び洗浄装置を用いた本発明による反応容器(1)の洗浄法は、溶媒(3)５０〜９０重量部と、溶媒(3)に溶解しない最大長さ０.１〜５０mmの固形物質(4)１０〜５０重量部とからなる洗浄材を反応容器(1)に充填する。固形物質(4)が１０重量部未満であると、固形物質(4)と反応容器(1)の内壁面(1a)との衝突回数が減り、付着性樹脂(9)の剥離性が低下する。固形物質(4)が５０重量部を超えると、固形物質(4)の流動速度が遅くなり、固形物質(4)が激しく内壁面(1a)に衝突しないので剥離性が低下する。溶媒(3)は、有機溶媒の混合液、特に、洗浄力を強化するためメタノール等の貧溶媒を含む混合溶媒(3)を用いてもよい。
【００２４】
次に、反応容器(1)に充填された洗浄材を図１に示すように撹拌機(2)で撹拌して流動させる。これにより、反応容器(1)の内壁面(1a)に固着する付着性樹脂(9)を溶媒(3)により溶解、浸透及び膨潤させ、溶媒(3)と共に流動する固形物質(4)を反応容器の内壁面(1a)に衝突させて、膨潤した付着性樹脂(9)を物理的に剥離する。撹拌終了後、洗浄材と共に、溶解及び剥離された付着性樹脂(9)を反応容器(1)から除去する。
【００２５】
本発明では、洗浄に使用された洗浄材を反応容器(1)から回収する工程と、回収された洗浄材から固形物質(4)を分離する工程と、分離された固形物質(4)と溶媒(3)とを反応容器(1)に供給する工程と、反応容器(1)で洗浄材を流動させる工程とを含んでもよい。また、洗浄に使用された洗浄材を濾過して付着性樹脂(9)を除去する工程と、溶媒(3)及び固形物質(4)を混合して洗浄材を調整及び再生する工程と、再生された洗浄材を再使用する工程とを含んでもよい。
【００２６】
【実施例】
溶剤型アクリル樹脂重合反応容器の洗浄に適用した本発明による洗浄材及び洗浄装置を用いた洗浄法の例を説明する。
【００２７】
図３に示す反応容器(1)で重合されたアクリル樹脂を反応容器(1)から取り出した後、反応容器(1)の内壁面(1a)に付着したアクリル樹脂(9)を除去するため、前段階として良溶媒であるトルエンで還流洗浄を行った。還流洗浄の方法は前記の通りである。その後、混合溶媒(3)及び固形物質(4)を含む洗浄材を使用して、反応容器(1)の洗浄を行ったが、混合溶媒(3)５１００kgの組成は、酢酸エチル５０重量%、イソプロピルアルコール２５重量%、メタノール２５重量%であり、円柱形（直径３mm×高さ２mm）のポリエチレン樹脂を固形物質(4)として９００kg使用した。
【００２８】
前記混合溶媒(3)では、酢酸エチルが良溶媒であり、イソプロピルアルコール及びメタノールが貧溶媒である。円柱形の固形物質を使用するのは、長い棒状に射出成形されたポリエチレン樹脂を適度な大きさで切断するのみで使用でき、内壁面(1a)に付着したアクリル樹脂(9)の掻き取り性が良好だからである。本発明による洗浄材を用いて反応容器(1)を洗浄する頻度は、アクリル樹脂(9)の付着量により異なるが、本実施例では重合反応３０回に１回行った。
【００２９】
洗浄の際に、図３に示す６０００Lの反応容器(1)へ５１００kgの混合溶媒(3)を溶媒槽(5)から溶媒ポンプ(23)で供給すると同時に、９００kgの固形物質(4)をバケット槽(6)からフィーダ(7)で反応容器(1)へ供給した。混合溶媒(3)は、反応容器(1)内の上部リング(8)のノズル(8a)から、シャワー状に噴射され反応容器(1)内に充填された。次に、充填された洗浄材の温度を５０℃に保持し、図１に示すように洗浄材を撹拌機(2)で撹拌した。これにより、内壁面(1a)に付着したアクリル樹脂(9)を溶媒(3)で溶解除去すると同時に、溶解では除去されずに残存したアクリル樹脂(9)を固形物質(4)の衝突により内壁面(1a)から剥離させた。撹拌は、２０〜８０rpmの速度で５〜８時間行われ、固形物質(4)が効率よく内壁面(1a)に衝突するように、そのうち半分の時間は逆回転させた。撹拌終了前に温度を３０℃、撹拌速度を２０rpmにして撹拌を終了した。
【００３０】
撹拌終了後、弁(11)を開き、固形物質(4)及び剥離されたアクリル樹脂(9)を含む混合溶媒(3)を反応容器(1)からバケット槽(6)に抜き取り、混合溶媒(3)は、セパレータ(22)開口部を通過して、バケット槽(6)と共に珪藻土投入槽(10)にも貯えらた。珪藻土投入槽(10)の混合溶媒(3)は、弁(15)及び(13)が開いた状態で循環ポンプ(24)により反応容器(1)に戻された。この循環を３０〜４０分間行い、反応容器(1)内の固形物質(4)がほぼ抜き取られた段階で、珪藻土投入槽(10)に珪藻土２kgを投入した。これと同時に、弁(11)及び(13)を閉じ、弁(14)を開いて珪藻土を循環ポンプ(24)でフィルタ(20)にプレコートした。珪藻土投入槽(10)に珪藻土を含む混合溶媒(3)がほぼ無くなったとき、更に４kgの珪藻土を図示しない投入口から反応容器(1)に投入して、弁(12)を開き、弁(15)を閉じて、フィルタ(20)にプレコートした。これにより、反応容器(1)、ストレーナ(21)、循環ポンプ(24)、フィルタ(20)及び反応容器(1)の経路で混合溶媒(3)を再び循環させた。このとき、混合溶媒(3)に含まれる粒径の大きなアクリル樹脂(9)はストレーナ(21)で分離され、粒径の小さなアクリル樹脂(9)はフィルタ(20)で濾過されるので、循環される混合溶媒(3)は常に、浄化された状態で反応容器(1)に供給できる。混合溶媒(3)による循環を９０分間行った後、弁(16)を閉じ、弁(17)を開いて、混合溶媒(3)を溶媒槽(5)に戻した。混合溶媒(3)は、珪藻土がプレコートされたフィルタ(20)により高精度な濾過が行われるので、溶媒としての性能は劣化せず、不足分を補充する以外は、４〜５年に１回交換すればよい。また、固形物質(4)も再利用が可能であり、１年間に５%程度の補充量で足りる。最後にトルエンで反応容器(1)内を濯ぐことにより、反応容器(1)の洗浄が終了した。
【００３１】
洗浄終了後、反応容器(1)内の観察を行い、本発明による洗浄前の状態と比較した。洗浄前の肉眼及び指触による内壁面(1a)の状態は、全面に付着性樹脂(9)が０.１〜１.０mmの厚さで固着し、ザラザラ感があり、視感光沢状態はつや消し状態であったが、洗浄後の肉眼及び指触による内壁面(1a)の状態は、全面に付着性樹脂(9)の固着が無く、スベスベ感があり、視感光沢状態は金属鏡面光沢があった。本発明による洗浄後の内壁面(1a)は、全面に付着性樹脂(9)が無く、光沢を有する状態にまで洗浄されるので、本発明による洗浄材を使用して反応容器(1)の内壁面(1a)を洗浄することにより、付着性樹脂(9)を完全に除去できることが確認できた。
【００３２】
本実施例では以下の作用効果が得られる。
［１］  良溶媒及び貧溶媒の混合溶媒(3)による溶解、浸透及び膨潤と、固形物質(4)による剥離との相乗効果で、反応容器(1)内の付着性樹脂(9)をほぼ完全に除去できる。
［２］  付着性樹脂(9)除去後の反応容器(1)の内壁面(1a)には、不純物が付着しないので、次の反応生成物の反応収率及び品質を向上できる。
［３］  反応容器(1)内で作業員が剥離作業を行う必要が無いので、作業環境が向上する。
［４］  従来２日間に亘る洗浄作業を１２時間程度に短縮することができ、反応容器(1)の洗浄時間を短縮し、稼働率を向上できる。
［５］  溶媒代及び人件費を節約できるので、洗浄コストを大幅に低減できる。
【００３３】
【発明の効果】
前記のように本発明では、付着性樹脂を短時間で確実に除去して、洗浄効率及び製品の品質を向上すると共に、洗浄コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による洗浄材により反応容器内を洗浄する状態を示す概略図
【図２】  図１に示す反応容器の内壁面の拡大図
【図３】  本発明による洗浄材により反応容器内を洗浄するフロー図
【符号の説明】
(1)・・反応容器、  (1a)・・表面(内壁面)、  (2)・・撹拌機、  (2a)・・シャフト、  (2b)・・撹拌翼、  (2C)・・モータ、  (3)・・溶媒（混合溶媒）、  (4)・・固形物質、  (5)・・収容槽（溶媒槽）、  (6)・・収容槽（バケット槽）、  (7)・・フィーダ、  (8)・・上部リング、  (8a)・・ノズル、  (9)・・付着性樹脂(アクリル樹脂)、  (10)・・珪藻土投入槽、  (11)〜(17)・・弁、  (20)・・フィルタ、  (20a)・・濾板、  (21)・・ストレーナ、  (22)・・セパレータ、  (23)・・溶媒ポンプ、  (24)・・循環ポンプ、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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