超臨界二酸化炭素によるポリ酢酸ビニルおよびポリスチレン中からのベンゼンの抽出
スポンサーリンク
概要
- 論文の詳細を見る
超臨界二酸化炭素を抽剤とし, ポリ酢酸ビニルおよびポリスチレンの二種類のポリマー中からのベンゼンの分離実験を行い, 超臨界流体抽出法の適用性を検討した。従来から行われている代表的な分離法である真空ストリッピング法に比べて, 超臨界流体抽出法では, 比較的低い操作温度下で短時間に低濃度まで, ポリマー中よりベンゼンを除去することが可能であった。また, この抽出実験データを単純な物質移動モデルに基づいて整理したところ, ベンゼンの物質移動速度の増進の原因は, ポリマー中へ二酸化炭素が溶解し, ポリマー中のベンゼンの拡散係数が増大したことによるものであることがわかった。In order to test the applicability of the supercritical fluid extraction technique to the separation of impurities in polymers, separation of benzene from two polymers of poly(vinyl acetate) and polystyrene was carried out using supercritical carbon dioxide.Figure 1 shows a schematic diagram of the supercritical fluid extraction apparatus. It consists of the following sections: (1) compression of carbon dioxide, (2) extraction, and (3) control and measurement of carbon dioxide flow rates. A sample polymer disk of known dimensions which had dissolved a known quantity of benzene, was placed in the extraction cell. The concentration of benzene in the sample polymer before and after extraction was determined using a gas chromatograph. Table 1 gives the conditions used in the experiments.Vacuum stripping (a conventional separation method) was performed along with the supercritical fluid extraction method for the benzene+poly(vinyl acetate) system. It appeared that the supercritical fluid extraction method was able at near room temperature to remove benzene more rapidly and to lower concentrations than vacuum stripping, as shown in Figures 2 and 3.The flow rate of carbon dioxide had but slight influence, under the conditions used, on the experimental results. Hence, if the mass transfer resistance of benzene is separated into two parts, i.e., one in polymer phase and the other in the supercritical carbon dioxide phase, it is evident that the mass transfer of benzene is controlled by the polymer phase (Figs. 4, 5).Extraction experiments were carried out varying initial concentration of benzene in poly(vinyl acetate); the results seemed but little affected by varying the initial concentration (Fig. 6).Extraction experiments were also carried out with samples of different thicknesses in the poly(vinyl acetate) system. After 55 minutes the yield of extraction increased up to 99.8% at 313K and 7.95MPa when the sample thickness was 0.5mm. However, the yield decreased with increasing sample thickness (Figs. 7, 8).The experimental results after 1h at temperature range of 300-373K and pressures of 7.95MPa and 14.8MPa are shown in Figure 9. The rate of extraction of poly(vinyl acetate) system was much greater than that of the polystyrene system. As for the effect of pressure, extraction at 14.8MPa could be performed with a greater rate than at 7.95MPa; on the other hand, the effect of temperature seemed rather complex. Yields of extraction of the poly(vinyl acetate) system at 7.95MPa and 14.8MPa increased with increasing temperature. The experimental results of the polystyrene system at 14.8MPa showed a tendency similar to that of the poly(vinyl acetate) system. However, the experimental results of the polystyrene system exhibited a minimum at 343K and at 7.95MPa.The diffusion coefficient of benzene in polymers in the presence of supercritical carbon dioxide was evaluated from the experimental data by using a simple mass transfer model (Figs. 10, 12). The calculated diffusion coefficient of benzene in poly(vinyl acetate) was found to be about midway between the value in supercritical carbon dioxide and that in poly(vinyl acetate) in the absence of supercritical carbon dioxide (Fig. 11). The calculated diffusion coefficient was more than 6 orders larger than that in poly(vinyl acetate) in the absence of supercritical carbon dioxide. This was the consequence of dissolution of supercritical carbon dioxide into the polymer.
- 石油学会の論文
- 1989-03-01
著者
関連論文
- 成形加工最前線/インテリジェント成形, 環境にやさしい材料と応用例
- 1-328 広島大学工学部化学工学講座におけるJABEE認定取得に向けた教育改善((15)技術者教育認定関連(JABEE))
- 押出発泡における発泡開始圧の予測
- 押出発泡によるダイ内の気泡形成挙動に関する研究
- 超臨界流体
- 超臨界流体
- 高分子発泡成形技術 : 発泡機構とその応用
- 基礎物性
- 高分子材料に対する超臨界二酸化炭素の可塑化効果とそれを利用した高分子の微粒子化
- Eleventh International Conference on Properties and Phase Equilibria for Product and Process Design (PPEPPD) 2007 報告
- 結晶性ポリプロピレン粉体に対する溶質のヘンリー定数の測定と相関
- 超臨界流体による poly (ethylene terephthalate) のマイクロセルラープラスチックス製造に関する基礎的研究
- 第19回日本熱物性シンポジウム : オーガナイズド・セッション「超臨界流体の熱物性」
- ポリマ-に関する新しい状態式
- 超臨界2酸化炭素によるポリ酢酸ビニル中からのベンゼンの抽出のモデル化
- 超臨界2酸化炭素によるポリマ-中からの揮発性残留物の除去
- 超臨界2酸化炭素によるポリ酢酸ビニルおよびポリスチレン中からのベンゼンの抽出-2-〔英文〕
- 超臨界二酸化炭素によるポリ酢酸ビニルおよびポリスチレン中からのベンゼンの抽出
- Supercritical Carbon Dioxide Extraction of Benzene in Poly (vinyl acetate) and Polystyrene (Part 2)
- 高圧下の相平衡と超臨界流体抽出
- (23) 化学系学生に対するプログラミング入門教育 : 広島大学工学部化学系における実施例(第6セッション 教育システム(6))
- 超臨界流体を用いた成形加工のための基礎物性
- 材料製造・加工への応用
- 次男坊の融点測定
- ポリマー中の高圧ガスの溶解度と拡散係数の測定
- ピエゾ電気収着法によるポリマ-中への高圧ガスの溶解度の測定および相関--CO2+PVAc系およびCO2+PBMA系
- ガラス転移温度以下でのポリスチレン中へのベンゼン,トルエン,シクロヘキサン蒸気の溶解度
- ピエゾ電気収着法による溶融状態のポリイソブチレン中へのベンゼンとシクロヘキサンの溶解度の測定並びに修正2重収着モデルによる相関
- 超臨界流体によるポリマ-中の高沸点物質の抽出
- 第16回日本熱物性シンポジウムを終えて
- ステレオコンプレックスポリ(メタクリル酸メチル)の微細発砲体への応用
- ポリマー+超臨界流体系の熱物性
- 二酸化炭素とポリマー物性
- 活性炭への超臨界二酸化炭素の吸着量の測定と相関
- マイクロセルラ-プラスチックス (特集 これは知っておきたい!超臨界流体の応用技術) -- (応用技術)
- 超臨界流体ポリマ-工業における利用 (最近の超臨界流体技術)
- 化学工学会研究賞 超臨界流体+ポリマ-系の化工物性の測定と超臨界流体抽出プロセスの開発
- 材料の製造および加工への超臨界流体の利用 (新展開を迎える超臨界流体の工学的利用)
- 超臨界流体技術と成形加工
- 超臨界二酸化炭素によるポリ酢酸ビニル中からのベンゼンの抽出のモデル化
- 超臨界二酸化炭素によるポリマー中からの揮発性残留物の除去
- 614 超臨界二酸化炭素による高分子溶融体の可塑化効果の測定と推算(2)(OS6-4 非ニュートン流体の流動現象,OS6 非ニュートン流体の流動現象,オーガナイズドセッション)
- 614 超臨界二酸化炭素による高分子溶融体の可塑化効果の測定と推算(1)(OS6-4 非ニュートン流体の流動現象,OS6 非ニュートン流体の流動現象,オーガナイズドセッション)
- 超臨界流体によるセラミックス射出成形体の脱脂 (平成4年度化学工学会賞) -- (奨励賞)
- 超臨界流体抽出法によるセラミックス射出成形体の脱脂
- 超臨界流体抽出法による成形セラミックスの脱脂--成形体内でのバインダ-の拡散係数
- グループ寄与状態式による気体/大きいアルカン系の気液平衡の計算
- 超臨界二酸化炭素によるアルミナ成形体の脱脂
- 活性炭を併用した超臨界流体抽出法によるアルミナ成形体の脱脂
- ピエゾ電気収着法によるポリマー中への高圧ガスの溶解度の測定および相関 : CO2+PVAc系およびCO2+PBMA系
- ガラス転移温度以下でのポリスチレン中へのベンゼン, トルエン, シクロヘキサン蒸気の溶解度
- ピエゾ電気収着法による溶融状態のポリイソブチレン中へのベンゼンとシクロヘキサンの溶解度の測定並びに修正二重収着モデルによる相関
- ポリスチレン中への高圧窒素の収着測定並びに修正二重収着モデルによる相関
- 高圧二酸化炭素+ポリ酢酸ビニル系における溶質の無限希釈気液平衡比の測定および推算
- Dilation and Solubility in Carbon Dioxide+ Poly(vinyl acetate) System at High Pressures
- 高圧下における2酸化炭素+ポリ酢酸ビニル系の膨潤率および溶解度の測定と相関〔英文〕
- 基礎物性
- 基礎物性研究の動向と今後の展望 (創立75周年記念増刊号) -- (化学工学関連の動向と今後の展望)
- 基礎物性
- 超臨界CO2脱脂法 (特集 これは知っておきたい!超臨界流体の応用技術) -- (応用技術)