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【発明の名称】 添加剤除去方法及び溶液製膜方法
【発明者】 【氏名】今井 成昭
【住所又は居所】神奈川県南足柄市中沼210番地 富士写真フイルム株式会社内

【要約】 【課題】簡単な方法により添加剤を除去し、ガス回収ラインの閉塞を抑制する。

【解決手段】フイルム製膜装置10の乾燥ゾーン12から排気されたガス40には、ドープ13中から揮発した有機溶剤と添加剤であるトリフェニルホスフェート(TPP,融点M=50℃)が含まれている。冷却器42の出口側温度Tを(M−35)≦T≦(M−5)の範囲に調節する。TPPは、冷却器42内で液化して付着することにより除去され、ガス40中に含まれるTPP濃度が低濃度になる。出口温度Tの範囲を調節することで、冷却器42の洗浄頻度を1日以上にすることができるため、フイルム製膜装置10の連続運転することができる。また、2台の冷却器42、43をガス回収ラインに取り付けることにより、フイルム製膜装置10の連続運転がさらに可能になる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 溶剤を含むガスを回収する際に、そのガス中に含まれる揮発した添加剤の除去方法において、前記ガスの温度を下げる第1の工程を有し、前記第1の工程で、前記ガスの温度を下げる冷却器の出口側の温度Tを、前記ガス中に含まれる揮発した添加剤のうち最も固形分率の高い物質の融点をMとしたときに、(M−35)≦T≦(M−5)の範囲にすることを特徴とする添加剤除去方法。
【請求項2】 前記第1の工程は複数の冷却器を用いて行なわれ、一方の冷却器により冷却し、他方の冷却器により前記冷却により付着した添加剤を洗浄し、これらが交互に繰り返されることを特徴とする請求項1記載の添加剤除去方法。
【請求項3】 前記第1の工程の後に、前記添加剤をさらに除去する第2の工程を含むことを特徴とする請求項1または2記載の添加剤除去方法。
【請求項4】 前記第2の工程が、前記添加剤をフィルタに付着させて除去した後に、そのフィルタを水で洗浄する工程であることを特徴とする請求項3記載の添加剤除去方法。
【請求項5】 前記フィルタを通過するガスの風速を0.1〜3m/sの範囲とすることを特徴とする請求項4記載の添加剤除去方法。
【請求項6】 前記フィルタがポリエステルから形成されたものであることを特徴とする請求項4または5記載の添加物除去方法。
【請求項7】 前記第2の工程が、前記添加剤を充填材に付着させて除去しながら、その充填材を水で洗浄する工程であることを特徴とする請求項3記載の添加物除去方法。
【請求項8】 前記充填材に付着した添加剤を洗浄する際に、前記ガスを流した方向に対して向流に水を流して、前記添加剤を洗浄することを特徴とする請求項7記載の添加剤除去方法。
【請求項9】 前記充填材に付着した添加剤を洗浄する際に、その充填材に流す水の量(m3 /min)を、その充填材に通した前記ガスの風量(m3 /min)に対して1/1000〜1/100の範囲とすることを特徴とする請求項7または8記載の添加剤除去方法。
【請求項10】 前記添加剤が、トリフェニルホスフェートであることを特徴とする請求項1ないし9いずれか1つ記載の添加剤除去方法。
【請求項11】 ポリマーと添加剤とを溶剤に溶解した溶液を流延して、フイルムを製膜する溶液製膜方法において、前記フイルムを乾燥する乾燥工程の際に発生するガス中に含まれる揮発した添加剤を請求項1ないし10いずれか1つ記載の添加剤除去方法により除去する添加剤除去工程を含むことを特徴とする溶液製膜方法。
【請求項12】 前記ポリマーが、セルロースアシレートであることを特徴とする請求項11記載の溶液製膜方法。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス中に含まれる揮発した添加剤の除去方法及びその方法を用いた溶液製膜方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】セルロースアシレート、特に57.5〜62.5%の平均酢化度を有するセルローストリアセテートから形成されたフイルム(以下、TACフイルムと称する)は、その強靭性と難燃性とから写真感光材料の支持体などとして利用されている。また、TACフイルムは、光学的等方性に優れていることから、近年市場の拡大している液晶表示装置の偏光板の保護フイルムやカラーフィルタの用途に適している。
【0003】TACフイルムは、一般的に溶液製膜方法により製造されている。溶液製膜方法は、メルトキャスト法などの他の製造方法と比較して、光学的性質や物性が優れたフイルムを製造することができる。溶液製膜方法は、ポリマーを溶剤(主に有機溶剤)に溶解してドープを調製した後に、このドープをバンドやドラムなどの支持体に流延して製膜するものである。なお、乾燥工程で揮発するドープ中の溶剤は、環境保全あるいは経済性の観点から回収されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、乾燥工程中に排気されるガスは、一般的には吸着設備、吸収設備で回収されるが、より有機溶剤を効率的に回収するには、前記設備に導入されるガス温度を低くして、各設備に備えられた吸着剤に吸着しやすくする必要がある。そこで、有機溶剤を効率的に回収するために、前記設備の上流側にガス回収ラインを設けて、このガス回収ラインでガスを冷却することが行なわれている。しかし、このような冷却工程では、同伴する揮発した添加剤が固化してガス回収ライン中の冷却設備あるいは配管等の閉塞を起こし、処理風量が低下してしまう問題が発生することがある。
【0005】このためガス回収ラインを定期的に洗浄して、固化物を除去する必要がある。この洗浄除去作業時には、溶液製膜ラインを停止しなければならなず、製造コストの増大の原因にもなっていた。また、固化物は一般には再溶解させた後で除去する必要があり、大変作業負荷が多いものである。そこで、固化物をガス回収ラインに付着させないため冷却を弱めると、後工程である吸着層の吸着剤に揮発した添加剤が多量に付着してしまい、本来の目的であるガス中に含まれる揮発した有機溶剤が吸着されにくくなると共に、吸着剤の寿命が極端に短くなる問題が生じる。
【0006】このような添加剤の除去方法としては、特開平6−254341号公報にバグフィルタ方式が開示されている。しかし、このバグフィルタ方式は、2段階の吸着装置により添加剤を除去するために、その方式は非常に複雑であり、装置のサイズが大きくなるために高コスト化を招いていた。また、前処理活性炭を用いて添加剤を除去する方法も知られているが、前処理活性炭の目詰まりの問題が生じていた。なお、目詰まりが発生した前処理活性炭の再利用は困難であり、この方法においても高コスト化を招いていた。
【0007】本発明は、簡単、かつ低コストの方法によりガス回収ラインの閉塞を抑制できる揮発した添加剤の除去方法及び溶液製膜方法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】本発明の添加剤除去方法は、溶剤を含むガスを回収する際に、そのガス中に含まれる揮発した添加剤の除去方法において、前記ガスの温度を下げる第1の工程を有し、前記第1の工程で、前記ガスの温度を下げる冷却器の出口側の温度Tを、前記ガス中に含まれる揮発した添加剤のうち最も固形分率の高い物質の融点をMとしたときに、(M−35)≦T≦(M−5)の範囲にする。また、前記第1の工程は複数の冷却器を用いて行なわれ、一方の冷却器により冷却し、他方の冷却器により前記冷却により付着した添加剤を洗浄し、これらが交互に繰り返されることが好ましい。
【0009】前記第1の工程の後に、前記添加剤をさらに除去する第2の工程を含むことが好ましい。前記第2の工程が、前記添加剤をフィルタに付着させて除去した後に、そのフィルタを水で洗浄する工程であることがより好ましい。さらに、前記フィルタを通過するガスの風速を0.1〜3m/sの範囲とすることがより好ましい。さらには、前記フィルタがポリエステルから形成されたものであることがより好ましい。
【0010】前記第2の工程が、前記添加剤を充填材に付着させて除去しながら、その充填材を水で洗浄する工程であることが好ましい。または、前記第2の工程が、前記添加剤を充填材に付着させて除去した後に、その充填材を水で洗浄する工程であっても良い。また、前記充填材に付着した添加剤を洗浄する際に、前記ガスを流した方向に対して向流に水を流して、前記添加剤を洗浄することがより好ましい。さらに、前記充填材に付着した添加剤を洗浄する際に、その充填材に流す水の量(m3 /min)を、その充填材に通した前記ガスの風量(m3 /min)に対して1/1000〜1/100の範囲とすることが好ましく、より好ましくは1/1000〜1/200であり、最も好ましくは1/1000〜1/500である。さらには、前記充填材槽にプラスチックボールが充填材として充填されていることがより好ましい。なお、本発明において単に「水」と示した場合には、温度範囲を特定しない液体のものを意味している。
【0011】前記添加剤が、トリフェニルホスフェートであることが好ましい。
【0012】本発明の溶液製膜方法は、ポリマーと添加剤とを溶剤に溶解した溶液を流延して、フイルムを製膜する溶液製膜方法において、前記フイルムを乾燥する乾燥工程の際に発生するガス中に含まれる揮発した添加剤を前述したいずれか1つ記載の添加剤除去方法により除去する添加剤除去工程を含む。また、前記ポリマーが、セルロースアシレートであることが好ましく、より好ましくはセルローストリアセテートである。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明に係る添加剤除去方法を用いた溶液製膜ラインを図1に示し、フイルムの製造方法について説明する。図1では、本発明に係る添加剤除去方法を、溶液製膜した後にフイルムを乾燥する際に揮発したガス中に含まれる添加剤を除去する方法に適用している。しかしながら、本発明に係る添加剤除去方法は、他の製膜、塗布工程等のガス回収の際にも適用することができる。この場合にも発生するガス中に含まれる添加剤を除去し、ガス回収ラインの閉塞を抑制する効果を有する。
【0014】[ポリマー]本発明に用いられるポリマーは特に限定されない。しかしながら、セルロースアシレートを用いることが好ましく、特に、セルロースアセテートを使用することが好ましい。さらに、このセルロースアセテートの中では、その平均酢化度が57.5ないし62.5%のセルローストリアセテートを使用することが最も好ましい。酢化度とは、セルロース単位重量当りの結合酢酸量を意味する。酢化度は、ASTM:D−817−91(セルロースアセテート等の試験方法)におけるアセチル化度の測定および計算に従う。本発明では、セルロースアシレート粒子を使用し、使用する粒子の90重量%以上が0.1ないし4mmの粒子径、好ましくは1ないし4mmを有する。また、好ましくは95重量%以上、より好ましくは97重量%以上、さらに好ましくは98重量%以上、最も好ましくは99重量%以上の粒子が0.1ないし4mmの粒子径を有する。さらに、使用する粒子の50重量%以上が2ないし3mmの粒子径を有することが好ましい。より好ましくは70重量%以上、さらに好ましくは80重量%以上、最も好ましくは90重量%以上の粒子が2ないし3mmの粒子径を有する。また、セルロースアシレートの粒子形状は、なるべく球に近い形状を有することが好ましい。
【0015】[溶剤]本発明に用いられる溶剤としては、ハロゲン化炭化水素、エステル類、ケトン類、エーテル類、アルコール類などがあるが、特に限定されない。溶剤は、市販品の純度であれば、特に制限される要因はない。溶剤は、単独(100重量%)で使用しても良いし、炭素数1ないし6のアルコール、ケトン、エステル、エーテルを混合して使用するものでもよい。使用できる溶剤の例には、ハロゲン化炭化水素(例えば、塩化メチレンなど)、エステル類(例えば、酢酸メチル、メチルホルメート、エチルアセテート、アミルアセテート、ブチルアセテートなど)、ケトン類(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなど)、エーテル類(例えば、ジオキサン、ジオキソラン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル,メチル−t−ブチルエーテルなど)、アルコール類(例えば、メタノール、エタノールなど)などが挙げられる。
【0016】[添加剤]本発明で用いられる添加剤としては、可塑剤、紫外線吸収剤などがある。可塑剤としては、リン酸エステル系(例えば、トリフェニルホスフェート(以下、TPPと称する)、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、ジフェニルビフェニルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブチルホスフェートなど)、フタル酸エステル系(例えば、ジエチルフタレート、ジメトキシエチルフタレート、ジメチルフタレート、ジオクチルフタレートなど)、グリコール酸エステル系(例えば、トリアセチン、トリブチリン、ブチルフタリルブチルグリコレート、エチルフタリルエチルグリコレート、メチルフタリルエチルグリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレートなど)及びその他の可塑剤を用いることができる。
【0017】ドープには、紫外線吸収剤を添加することもできる。例えば、オキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物及びその他の紫外線吸収剤を用いることができる。特に好ましい紫外線吸収剤は、ベンゾトリアゾール系化合物やベンゾフェノン系化合物である。
【0018】さらにドープには、必要に応じて種々の添加剤、例えば、離型剤、剥離促進剤、フッ素系界面活性剤などをドープの調製前から調製後のいずれかの段階で添加してもよい。
【0019】[溶液製膜方法]図1に示すフイルム製膜装置10は、バンドゾーン11と乾燥ゾーン12とに分けられる。ドープ13が仕込まれている仕込みタンク14が、ポンプ15とフィルタ16とを介してフイルム製膜装置10に接続している。また、仕込みタンク14には、撹拌翼17が取り付けられ、ドープ13を均一にする。ドープ13は、前述したTAC粒子と溶剤とを混合し、TAC粒子を溶剤により膨潤させ作成する。また、ドープには、可塑剤及び紫外線吸収剤などの添加剤を混合することもできる。本発明において、ドープを調製する溶剤には、市販品の溶剤にフイルム製膜装置10から回収された溶剤を混合して使用することができる。溶剤の回収については、後述する。
【0020】バンドゾーン11には、ローラ20、21に掛け渡された流延バンド22が設けられており、この流延バンド22は、図示しない駆動装置により回転する。流延バンド22の上には、流延ダイ23が設けられている。ドープ13は、仕込みタンク14からポンプ15により送液され、フィルタ16で不純物が除去された後に流延ダイ23に送られる。流延ダイ23は、ドープ13を流延バンド22上に流延する。ドープ13は流延バンド22で搬送されながら徐々に乾燥し、剥ぎ取りローラ24によって流延バンド22から剥ぎ取られフイルム25が形成される。さらに、フイルム25は、テンタ26により所定の幅に引き伸ばされ、搬送されながら乾燥される。
【0021】バンドゾーン11内では、ドープ13中の溶剤は、揮発してガスとなって熱交換器30に送り出される。バンドゾーン11内では、乾燥初期であるため多量の溶剤が揮発するため、多量の揮発した有機溶剤を含んだガスは凝縮器31で凝縮液化され、液体は、回収溶剤32として凝縮回収される。また、液化しなかったガスは、送風器33により熱交換器30に送られた後に加熱器34で加熱されて、再度バンドゾーン11に送られ、乾燥風として再利用される。
【0022】テンタ26から乾燥ゾーン12に送られたフイルム25は、乾燥ゾーン12内で、複数のローラ27に巻き掛けられて乾燥する。乾燥後のフイルム25は、巻き取り機28に巻き取られる。乾燥ゾーン12内の温度は、50〜150℃の範囲に制御されていることが、フイルムの均一な乾燥のために好ましい。
【0023】[添加剤除去方法]乾燥ゾーン12内で揮発した溶剤を含み熱風であるガス(以下、熱風ガスとも称する)40は、送風器41により冷却器に送風され、添加剤を付着することにより除去する。本発明においては、複数の冷却器42、43が設けられていることが好ましい(図1では2台を示した)。送風器41と冷却器42、43との間には、切替器44が取り付けられ、熱風ガス40を送り込む冷却器を選択することができる。このように、複数の冷却器42、43をガス回収ラインに設けることにより、例えば冷却器42を使用している際には、冷却器43に付着した添加剤を洗浄することができるため、溶液製膜ラインの連続運転が可能になる。
【0024】添加剤除去方法について、図1の要部を拡大した図2を参照して説明する。図2(a)では、熱風ガス40は、切替器44により冷却器42に送風している。冷却器42には、熱風ガス40が通過するガス経路71が備えられ、ガス経路71には、冷水72を通す冷水配管73が取り付けられている。なお、図では冷水配管73は、1本のみを図示したが冷却効率の点からは、複数の冷水配管73が取り付けられていることが好ましい。なお、冷水72は、公知の冷凍機により冷却される。熱風ガス40は、冷水配管73により温度が下がり、揮発していた添加剤の一部が液化または固化し、冷却器42のガス経路71、冷水配管72の表面に付着する。なお、冷水72は、冷水配管73を通った後に、冷水戻り74に溜まり、再度冷凍機によって冷水72として再生される。
【0025】冷却器42の出口温度42aの温度Tは、冷水72の温度および送液速度、冷水配管73の取り付け本数により制御する。出口42aの温度Tは、熱風ガス40中に含まれる揮発した添加剤の中で最も固形分率の高い物質の融点Mとしたときに、(M−35)≦T≦(M−5)の範囲にする。より好ましくは、(M−30)≦T≦(M−5)の範囲である。これは、最も固形分率が高い添加剤が、ガスラインに固化付着すると、その工程中に与える影響が最も大きいため、その添加剤の融点Mに基づいて冷却器の出口温度42aを決めることが好ましい。この場合に、冷却器の出口の温度を(M−35)より低くすると、ガス経路71が凝固した添加剤で閉塞してしまうおそれが生じる。また、(M−5)より高くすると、冷却器で添加剤の除去を行なうことが困難になる。前述した温度範囲に冷却器の出口温度を制御することにより、最も固形分率が高い添加剤のガスラインへの固化付着を抑制されるため、冷却器42のガス経路71の閉塞を抑制することができる。
【0026】図1に示すように、冷却器42、43が2台取り付けられている場合、切替器44により熱風ガス40の送風を冷却器42から冷却器43に切り替えた後に、冷却器42の洗浄を行なうと溶液製膜ラインを連続運転しながら、冷却器の洗浄を行なうことができる。冷却器42のガス経路71、冷水配管73の表面に付着した添加剤は、図2(b)に示すように、多量の洗浄温水75を送液することで、溶解除去することが好ましい。洗浄温水75の温度は、付着した添加剤の融点より20℃以上、より好ましくは25℃以上であることが好ましい。洗浄温水75は、添加剤を除去した後に、洗浄廃水76として、冷却器45外に排出され、廃棄または再生処理される。また、洗浄する添加剤の種類によっては、洗浄温水75に代えて、水であったり、各種の有機溶剤、酸、アルカリであったりしても良い。
【0027】前述の冷却器42の説明では、冷水72を送液する形態を示したが、本発明の形態はこれに限定されず、例えば、冷媒に空気を用いたものであっても良いし、2種類の冷却用液体を冷媒に用いたものでも良い。また、本発明に用いられる冷却器42、43は特に限定されるものではないが、多管の熱交換器、プレート式熱交換器などが好ましく用いられる。
【0028】熱風ガス40が、冷却器42、43により添加剤が除去され、冷却されたガス40になった後に、除湿器45によってガス40中に含まれる水分が除去される。さらに、ガス40は、送風器46から切替え器47により吸着層48、49、50のいずれかに選択的に送られ、ガス40中に含まれていた揮発した有機溶剤が吸着層48、49、50によって吸着される。また、吸着処理後のガス51は、送風器52により加熱器53に送風され、所定の温度まで加熱され、再度、乾燥ゾーン12内に送り込まれ、乾燥風として再利用される。なお、除湿器45の上流側に前処理活性炭(図示しない)が設けられていても良い。
【0029】吸着層48、49、50に吸着された揮発有機溶剤成分は、脱着ガス54により脱着し、凝縮器55へ送り出される。脱着ガス54は凝縮器55で凝縮液化され、液体は回収溶剤56として吸着回収される。また、液化しないガス成分は、再度、送風器46に送り出され、吸着層48、49、50に送り込まれる。また、回収溶剤56は、溶剤処理装置57により精製溶剤58と廃液59とに分別される。精製溶剤58は、前述した回収溶剤32と共に、調製器60に送り込まれる。調製器60では、回収溶剤32、58の成分調整がなされ、前述したドープ調製溶剤として、仕込みタンク14に送られる。なお、廃液59は、廃棄処理される。
【0030】本発明において、図1に示した冷却器42、43により添加剤を除去した第1工程の後に、ガス40中の揮発した添加剤を除去する第2工程をさらに行なうことにより、次の工程以降での揮発した添加剤のガスラインからの飛散を抑制することが可能となる。
【0031】本発明に係る添加剤除去方法に用いられる装置の一実施形態を図3に示して説明する。図3に示す添加剤除去装置80には、冷却器81とフィルタ82とが備えられている。つまり、この添加剤除去装置装置80は、前述した第1の工程と第2の工程とを実施する装置が、1つの装置80内に存在している実施形態である。熱風ガス40は、冷却器81により冷却されて、添加剤が液化または固化することにより、ガス40中から除去される。さらに、ガス40がフィルタ82を通過することで、冷却器81で除去されなかった添加剤がフィルタ82に捕集されて、ガス40は、添加剤除去装置80の2次側(出口)から送り出される。
【0032】本実施形態においては、前述した冷却器の出口の温度Tは、添加剤除去装置80の出口80aで測定された値を用いる。ここで、先に述べたように出口温度Tを(M−35)≦T≦(M−5)の範囲にすることで、第2工程であるフィルタ82でより効率的に添加剤を捕集することができる。出口温度Tが、(M−35)より低いと、先に述べたように冷却器81の閉塞を招くおそれが生じる。また、出口温度Tを(M−5)より高くすると、先に述べたように第1の工程である冷却器81で添加剤を捕集できないだけでなく、第2の工程であるフィルタ82によっても添加剤を除去することができず、結果として添加剤がほとんど除去されずに、吸着設備である吸着層48、49、50(図1参照)に達してしまう。また、フィルタ82で捕集された添加剤は、添加剤除去装置80に備えられている洗浄ノズル83から温水を吹き付けることで行なうことができる。なお、この温水は、前述したように温度を限定しない水、その他の洗浄液を用いることもできる。さらに、図3に示した添加剤除去装置80を図1に示した冷却器42、43のようにガス回収ライン中に複数台取り付けることで、一方の添加剤除去装置のフィルタの洗浄を行ないながら、他方の添加剤除去装置により添加剤を除去することができる。
【0033】図3では、冷却器81とフィルタ82とが一体として備えられた添加剤除去装置80を用いた例を示した。しかしながら、本発明においては、添加剤を除去する装置は図3に示した形態に限定されない。図4に他の形態の装置を示し説明する。図4では、冷却器42(冷却器43を用いても良い)の下流側に配管84を介してフィルタ85が備えられているフィルタ装置86が取り付けられている。熱風ガス40が冷却器42により冷却されて、添加剤を液化して除去した後に、ガス40は、配管84を通りフィルタ装置86に送り込まれる。フィルタ85によりガス40中に残存して含まれている揮発している添加剤を除去した後に、ガス40はフィルタ装置86から送り出される。また、このフィルタ85も、前述したフィルタ82と同様に洗浄ノズル87から温水などを吹き付けることにより洗浄される。なお、この際における、冷却器の出口の温度Tは、冷却器42と配管84とが接続されている部分を冷却器の出口42aとする。
【0034】以上の図3及び図4で説明したフィルタ82、85を通過するガス40の風速は、0.1〜3m/sであることが好ましい。0.1m/s未満の風速であるとガスラインにおけるガス40の処理速度が低下してしまうおそれが生じ、処理能力を高めるには、結果として装置を大型化する必要があり、コスト高を招くからである。また、3m/sより速くなると、揮発した添加剤が吸着されないおそれが生じるばかりでなく、フィルタ82、85に高圧がかかるために破損が生じるおそれもある。また、フィルタ82、85は、添加剤の吸着性及び吸着後の洗浄の容易さからポリエステルで形成されていることが好ましいが、これに限定されるものではない。
【0035】他の形態の装置について図5に示して説明する。図5では、冷却器42(冷却器43を用いても良い)の下流側に充填材槽90が配管91を介して取り付けられている。充填材槽90内には、充填材92が備えられており、この充填材92がガス40中の残存している揮発した添加剤を捕集することで、除去することができる。充填材92は、公知のいずれの充填材をも用いることができるが、その表面積を大きくするためにプラスチックボールを用いることが好ましい。その場合において、プラスチックボールの大きさは、直径10〜35mmの範囲のものを用いることが好ましい。10mmより小さいと、圧力損失が大きくなり、また30mmより大きいと除去効率が落ちるからである。
【0036】添加剤が付着した充填材92も、前述したフィルタと同様に、洗浄ノズル93から水を吹き付けることにより洗浄を行なうことができる。そして、洗浄後の水は、廃水94として充填材槽90から排出されて、廃棄処理がされる。なお、図5に示したように充填材92を用いると、表面積を大きくとれるため、添加剤の液膜が形成されやすくなる。したがって添加剤の種類によっては、その添加剤を除去するために、温水の代わりに水を用いることができる。温水に代えて水を用いることで、充填材槽90内のガス温度の上昇を抑制することができ、連続的に水を洗浄ノズル93から流し、充填材92に付着した添加剤を除去できる利点がある。また、水の温度Twは、ガス温度上昇による次工程の吸着設備(例えば、図1に示した吸着層48、49、50)による吸着処理能力の低下を抑制するために、前述した冷却器出口温度と同じ範囲、すなわち(M−35)≦Tw≦(M−5)であることが好ましい。この際に、水で除去可能な物質としては、水溶性添加剤、アルコール類などが挙げられる。
【0037】また、この洗浄の際に水を充填材92に吹き付ける方向は、ガス40が送風される方向と向流の方向であると、充填材92に付着した添加剤を容易に洗浄することができるために好ましい。また、充填材92に付着した添加剤を洗浄する際に、充填材槽90に流す水の量(m3 /min)が、充填材槽90を通ったガス40の風量(m3 /min)に対して1/1000〜1/100の範囲であることが好ましく、より好ましくは1/1000〜1/200であり、最も好ましくは1/1000〜1/500である。水の量が、ガスの風量に対して1/1000未満であると、充填材92に付着した添加剤を十分に洗浄できないおそれが生じる。また、1/100を超えると、多量の廃水94が流れ出るために、この廃水94の廃棄処理にコストがかかると共に、ガス側の圧力損失が大きくなって、ガスが流れにくくなる場合が生じるために好ましくない。
【0038】以上、説明したように乾燥ゾーン12で発生する熱風ガス40中に含まれる添加剤が添加剤除去工程中のガス回収ラインを閉塞することなく、添加剤を吸着層48、49、50より上流側で除去することができた。そのため、吸着層の吸着剤に吸着される添加剤の量を減らすことができ、ガス中に含まれる揮発した有機溶剤を吸着層で効率良く吸着できると共に吸着層の使用時間を長くすることができる。
【0039】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明の態様はこれに限定されない。また、説明において、実施例1で詳細に説明し、その他の実施例及び比較例については、実施例1と同じ点については説明を省略している。実験には、添加剤としてトリフェニルホスフェート(TPP、別名;リン酸トリフェニル、融点50℃)を用いて、TPP含むガス40を処理した。
【0040】<実験1>図1に示した溶液製膜ラインを用いてフイルム25の製膜を行なった。この際に、冷却器は、一台のみを使用して、開始時の風量に対して95%以下になったときを風量低下が生じたと判断し、冷却器の洗浄を行なった。また熱交換器の風量低下は2日以上経った後であれば作業に影響がなく、冷却器の風量低下は1日以上経った後であれば作業に影響はないと判断した。また、冷却器42の出口42aのTPPの濃度を測定して、その濃度が0.5mg/m3 以下であれば、次工程に添加剤の影響が及ばないと判断した。結果は、後に表1にまとめて示す。
【0041】[実施例1]溶剤には、塩化メチレン(73.8重量%)、メタノール(5.5重量%)の混合溶剤を用いた。この溶剤に、セルローストリアセテート(酢化度61%)17重量%、TPP2.7重量%、ベンゾトリアゾール系UV吸収剤1.0重量%を加え、ドープを調製した。ドープを膨潤させた後に、窒素雰囲気下で、オートクレープ内に導入し、160℃、0.98MPaで10分間溶解した。ドープを濾過し、図1に示した溶液製膜ラインを用いて、50℃で流延バンド22上に流延した。流延は、乾燥後のフイルムの厚みが80μmになるように行った。乾燥した後、流延バンド22からフイルム25を剥ぎ取り、テンタ26で10分間搬送しながら乾燥した。さらに乾燥ゾーン12でフイルム25を130℃,30分間乾燥して、サンプルを得た。乾燥ゾーン12において発生したガス40は、図1に示した添加剤除去方法によりTPP(添加剤)を除去した。また、この処理する前のガス40は、濃度が7652mg/m3 (体積比で、塩化メチレン:メタノール=69:31の混合ガス)であり、温度は50℃であった。なお、濃度は、ガスを1L/minの流量で、グラスウールに60分間通した後に、グラスウールに吸着したTPPを溶剤で取り出し、ガスクロマトグラフィーにより分析を行なった。そして、冷却器42の出口42aの温度は45℃に制御した。冷却器42の風量低下までは3日間かかり、その間連続運転が可能であった。また、出口42aのTPPの濃度は、0.41mg/m3 であり、次工程にこのガス40を送風しても問題が無かった(○)。
【0042】[実施例2ないし実施例4]冷却器42の出口42aの温度を、それぞれ30℃、20℃、15℃とした以外は、実施例1と同じ条件で実験を行った。結果は、表1に示す。
【0043】[比較例1及び比較例2]冷却器42の出口42aの温度を、それぞれ50℃、13℃とした以外は、実施例1と同じ条件で実験を行った。結果は、表1に示す。
【0044】
【表1】

【0045】表1から、添加剤であるTPPの融点M(50℃)に対して、冷却器42の出口42aの温度Tを、(M−35)≦T≦(M−5)の範囲に制御すると、冷却器42の洗浄頻度は1日以上であり、また出口42aでのTPPの濃度も0.50mg/m3 以下であり、次工程に送風しても問題の無い範囲であることが分かる。比較例1では、TPP出口ガス濃度は0.01mg/m3 と低濃度であったが、冷却器の洗浄頻度が0.7日と1日未満であり、実用的ではなかった。また、比較例2では、TPP出口濃度が0.70mg/m3 と高濃度であり、次工程においてガスラインの汚染を招いた(×)。
【0046】<実験2>添加剤を除去するために、図3に示した添加剤除去装置80を用いた。フィルタ82には、ポリエステルフィルタDS400(サカエ商工製)、厚みは13mmを用いた。処理風量は、600m3 /min、ガス40の通過風速2m/s、添加剤除去装置80の出口80aの温度は、20℃に制御した。
【0047】[実施例5]製膜は、実施例1と同じ条件で行なった。添加剤除去装置80の1次側のTPP濃度が0.291mg/m3 であったが、出口80aの濃度は0.004mg/m3 まで減少し、次の工程以降での添加剤の飛散を抑制できる範囲まで添加剤を除去できた。
【0048】[比較例3]実施例5の条件に、フィルタ82の代わりにワイヤーメッシュデミスターを設置した以外は、実施例5と同じ条件で実験を行なった。このときには、装置の2次側のTPP濃度が0.136mg/m3 までしか減らなかった。なお、本実験においても、装置の2次側のTPP濃度は、許容範囲内の濃度には収まっているが、前述した実施例5よりは高濃度であることが分かる【0049】<実験3>添加剤を除去するために、図3に示した添加剤除去装置80の下流側に図5に示した充填材槽90を取り付けたものを用い、直径20mmの球形充填物92を槽内に入れた。処理風量は、100m3 /min、ガス40の通過風速2m/s、冷却器出口42aの温度は、20℃に制御した。
【0050】[実施例6]洗浄水ノズル93から、水(20℃)を連続的に100L/minで流しながら、充填材92の洗浄を行ないつつ製膜を行なった。なお、この際の製膜条件は、実施例1と同じ条件で行なった。充填材槽90の1次側(入り口)のTPP濃度が0.042mg/m3 であったが、充填材槽90の2次側(出口)のTPP濃度は、0.015mg/m3 まで、減少し、次の工程以降での添加剤の飛散を抑制できる範囲まで添加剤を除去できた。
【0051】
【発明の効果】以上のように、本発明の添加剤除去方法によれば、溶剤を含むガスを回収する際に、そのガス中に含まれる揮発した添加剤の除去方法において、前記ガスの温度を下げる第1の工程を有し、前記第1の工程で、前記ガスの温度を下げる冷却器の出口側の温度Tを、前記ガス中に含まれる揮発した添加剤のうち最も固形分率の高い物質の融点をMとしたときに、(M−35)≦T≦(M−5)の範囲にするので、簡単な方法によりガス回収ラインの閉塞を抑制でき、添加剤を除去することができる。
【0052】また、本発明の添加剤除去方法によれば、前記第1の工程は複数の冷却器を用いて行なわれ、一方の冷却器により冷却し、他方の冷却器により前記冷却により付着した添加剤を洗浄し、これらが交互に繰り返されるから、フイルムの製膜ライン中に発生したガス中に含まれる揮発した添加剤を除去する際に、本発明の添加剤除去方法を用いると連続して添加剤の除去をすることができる。このため、フイルムの製膜も連続して実施することができる。
【0053】さらに、本発明の添加剤除去方法によれば、前記第1の工程の後に、前記添加剤をさらに除去する第2の工程を含むから、その第2の工程以降の工程で前記添加剤の飛散を抑制でき、添加剤が他の装置を汚染することを抑制することができる。
【0054】本発明の溶液製膜方法によれば、ポリマーと添加剤とを溶剤に溶解した溶液を流延して、フイルムを製膜する溶液製膜方法において、前記フイルムを乾燥する乾燥工程の際に発生するガス中に含まれる揮発した添加剤を、本発明の添加剤除去方法により除去する添加剤除去工程を含むから、簡単な方法によりガス回収ラインの閉塞を抑制でき、添加剤を除去することができる。
【出願人】 【識別番号】000005201
【氏名又は名称】富士写真フイルム株式会社
【住所又は居所】神奈川県南足柄市中沼210番地
【出願日】 平成14年2月1日(2002.2.1)
【代理人】 【識別番号】100075281
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 和憲
【公開番号】 特開2003−225501(P2003−225501A)
【公開日】 平成15年8月12日(2003.8.12)
【出願番号】 特願2002−24995(P2002−24995)