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DE1495657A1 - Verfahren zur Abtrennung von Monomeren und Oligomeren aus linearen Polyamiden - Google Patents

Verfahren zur Abtrennung von Monomeren und Oligomeren aus linearen Polyamiden

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DE1495657A1
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DE
Germany
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polymer
vacuum
oligomers
monomers
heated
Prior art date
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Application number
DE19611495657
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English (en)
Inventor
Rene Abelion
Baum Sidney Jacob
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Foster Grant Co Inc
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Foster Grant Co Inc
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/46Post-polymerisation treatment

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyamides (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Description

Dr Hans-Heinrich Willrath «2 Wiesbaden, 11. sep 1968 Dr. Diet« Weber Kfi "1^0 PATENTANWÄLTE I H CJ O O O / WA» «mn) nn»
Oase 87
Kort· Nf-17··«
P H 95 657.1 (P 35 272 IVd/39c) Foster Grant
Poeter Grant Co., Inc. Leoainater, Massachusetts, USA
Verfahren zur Abtrennung von Monomeren und Oligomeren aus linearen Polyamiden
Priorität! vom 14. November 1960 aufgrund der USA Patentanmeldung 69 144
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sur Abtrennung von Monomeren und Oligomeren aus linearen Polyamiden, insbesondere Polycaprolaoij/am» um durch Extraktion der gegenüber den hochmolekularen Polyamiden flüchtigen Seatandteile eine Vergütung der Polyamide su erreichen. Dabei werden unter Oligomeren jene Polymere verstanden, die etwa 2-10 wiederkehrende Einheiten der Monomeretruktur aufweisen.
Das Problem der Extraktion von Monomeren und Oligomeren stellt sich bei der Herstellung gewisser Nylonpolymere; so führt im allgemeinen eine Selbstkondensation von Monoaminomonocarbon eäureestern mit 5,6 oder 7 Kohlenstoffatomen oder ihren Estern,
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tI Unterlagen (Art 7 11 At», a Nr. l SüU 3 des Äncterunoaae». ν. <,.
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Amiden und Lactamen, wie Caprolactam, Aminocapronsäure und Aminoheptanoinsäure zu dem entsprechenden Nylon mit hohem Gehalt an Monomeren und Oligomeren.
Eine bekannte Methode zur Entfernung der extrahierbaren Bestandteile aus NylonpojLymeren besteht darin, dafl man die Polymemaeae durch ein siedendes Sad aus Wasser oder sonstigem Lösungsmittel zieht, indem die extrahierbaren Monomeren und Oligomeren aufgelöst werden. Biese Methode ist jedoch langsam und nach der Extraktion muß nachteilhafterweise noch das Bylonpolymer durchgehend getrocknet und das aufgelöste Monomer wieder gewonnen werden, da es bis zu 13 Gewichts-^ oder mehr des extrahierten Hylonpolymers umfaßt. Zu dieser Monomerrückgewinnung sind Verdampfungs-, Konzentrierungs- und Destillationsstufen erforderlich.
Es ist bekannt, die Entfernung flüchtiger Bestandteile nach der Beendigung der Polymerisationsreaktion von Polyamiden durch Druckverminderung und unter erhöhter Temperatur zu bewirken, wobei die Abtrennung der Monomeren vom Polymerprodukt ta Uhterdruckbehältern erfolgt, die außerhalb eines Extruders am Ende der Apparatur angeschlossen sind. * Dabei ergeben sich hohe Verweilzeiten des zu reinigenden Gemisches in dem evakuierten Behandlungsraum, die praktisch abhängig sind von der spezifischen Viskosität des betreffenden Polymers, das unter dem Einfluß der Schwerkraft an den Wandungen des Behandlungsraumes nach unten abläuft. Insbesondere die hohen Verweilzeiten hochmolekularer Polymere führen in der beheizten Behand-
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lungszone dazu, daß sioh die- Polymere teilweise wieder zu
Monomeren zersetzen, da sich ein Gleichgewichtszustand der
und Größenordnung von etwa 90 - 92% Polymer bzw. Oligomer von etwa 8 - IO96 Monomer einstellt. Wenn auch bei dem bekannten
erfahren die rückgebildeten Monomere im wesentlichem aus dem Polymer entfernt werden, so ergibt sich doch eine verringerte Ausbeute an Polymeren und dadurch eine Beeinträchtigung der Wirtschaftlichkeit dieses Verfahrens.
Ea ist eine Schneckenvorrichtung zum Entgasen von thermoplastischen Massen bekannt, in der mindestens ein als Entgasungszone vorgesehener Wellenabschnitt der Schneckenwelle als zylindrische Walze ausgebildet ist, die von einem Gehäuse mit evakuierbaren Kammern umgeben ist. Zur Entfernung der verdampfbaren Stoffe in den thermoplastischen Massen wird das Material in dünner Schicht durch die Keilspalte auf der Walze ausgebreitet und wieder in die Längskanäle gedrückt, in denen es unter Druck des ersten SchneckenabschnittegÄAm zweiten Schnek» kenabschnitt zugeführt wird. Die Entgasung des Polymers erfolgt also ohne Beheizung der Schneckentrommel sowie ohne Beheizung der unter Vakuum stehenden Abzugsstutzen. Bei diesem Verfahren ergibt sich infolge des Durchschleusens der thermoplastischen Massen durch die Engstelle an der zylindrischen Walze nur ein geringer Durchsatz des Behandlungsgutes.
Zur Extraktion flüchtiger Bestandteile organisch thermoplasticher Materialien ist eine Extrudervorrichtung bekannt, wobei sich zwischen den Spindeln der Schnecke öffnungen befin-
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den, die über einen im Inneren der Schnecke verlaufenden Kanal evakuiert sind. Zur Erwärmung der Schneckentrommel ist diese von einem Mantel umgeben, der mit Dampf oder Wasser durchströmt wird. Abgesehen davon, daß die für eine wirksame Extraktion der Vorrichtung erforderliche Erwärmung der Extrudertrommel nicht erreicht wird, besteht auch die Gefahr, daß beim Durchleiten des Polymergemisches die zwischen den Wendeln der Schnecke angebrachten öffnungen verstopft werden.
Die bekannten Extruder haben sämtlich den Nachteil, daß mangels Heizelementen für den Extrudermantel und die Abzugsöffnungen die Temperatur nicht so gesteuert werden kann, daß eine Abkühlung der Schmelze während der Reinigung vermieden wird. Es wurde daher in der Regel derart gearbeitet, daß man das Polymer vor Einführung in den Extruder von den Monomeren und Oligomeren befreite, wozu man es in einen mit einem Heizmantel versehenen Behälter durch einen Ring hindurch einführte, so daß das verunreinigte Polymer in einer dünnen Schicht entlang den Innenwänden des Behälters fließt, wobei es durch den Heizmantel erhitzt wird. Am Boden des Behälters wird das Polymer abgezogen, während die Monomeren und Oligomeren unter Vakuum aus dem beheizten Behälter entfernt werden. Über eine Schnecke wird das Polymer von dem Behälter zu dem Extruder befördert, wozu eine elektrische Reguliereinrichtung vorgesehen sein muß,
leine konstante Beschickungsmenge für den Extruder zu erhalten. Es ist also entsprechend eine zusätzliche Vorreinigungsvorrichtung ,vor dem Extruder erforderlich, was die Anlagekosten erheblich erhöht.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Abtrennung τοη Monomerenand Oligomeren aus linearen Polyamiden su schaffen, zu dessen Durchführung keine Vorreinigungsvorrichtungen erforderlich sind und bei dem sich derart kurze Verweilseiten des Polymers in der Behandlungsvorrichtung ergeben, daß kein thermischer Abbau des Polymers stattfindet.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man erfindungsgemäß das Gemisch in einem auf etwa 220 - 300° G erhitzten Extruder an mindestens einer Abzugsöffnung vorbeiführt, sie auf etwa 200 bis 330° C erhitzt und an ein Vakuum von etwa 0,005 - 10 mm
angeschlossen ist, und das so gereinigte Polyamid dann auspeßt. Somit beträgt die Verweilzeit in dem Extrude^und damit in der beheizten Zone nur wenige Sekunden, so daß praktisch kein Abbau des Polymers in Richtung auf den durch die Temperatur und Druckverhältniese gegebenen Gleichgewichtszustand erfolgen kann. Das Verfahren nach der Erfindung läßt sich vorteilhaft dahingehend ausbilden, daß die Abzugsöffnung auf etwa 240 - 260° 0 erhitzt und an ein Vakuum von etwa 0,01 bis 5 mm Hg angeschlossen ist. Eine andere, bevorzugte Verfahrensvariante ergibt sich dadurch, daß das Gemisch an einer Abzugsöffnung vorentdampft wird, die auf etwa 70 - 100° G erhitzt und an ein Vakuum von etwa 2 - 40 mm Hg angeschlossen ist.
Gemäß dem Verfahren nach der Erfindung lassen sich mit einfachen Mitteln das Monomer und die Oligomeren getrennt von dem Polymergemisoh dadurch abziehen, daß die auf etwa 70 bis
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100° C erhitzte AbzugsÖffnung an ein Vakuum von etwa 10-25 mm Hg und daß die auf etwa 200 - 330° O erhitzte Abzugsöffnung an ein Vakuum von etwa 0,01 - 5 mm Hg angeschlossen ist. Die direkte Aufspaltung in Monomere und Oligomere ist deshalb wichtig, weil nur das Monomer wieder zum Polymerisatiohsturm zurückgeführt werden kann und soadb ein zusätzlicher Arbeitsgang zur Trennung der Monomere und Oligomere eingespart wird.
Es ist schließlich zu betonen, daß man hur beim Einhalten der erfindungsgemäßen Unterdrücke und Temperaturen zu reinen Poly-r merprodukten unter gleichzeitiger Herabsetzung der Oxidation, Gelierung und des Abbaues des Polymermaterials gelangt und eine Weiterpolymerisation in der Apparatur durch die Möglichkeit genauer Kontrolle der Verdampfungstemperatur und der Tiefe der Polymerschicht vermeidet.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnungen erläutert; es stellen dar
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung und
fig. 2 einen Längsschnitt durch einen üblichen Beschickungskessel.
Caprolactamaonomer aus einem Vorratsbehälter 1 wird in Behältern 2 und 3 mit Zusatzstoffen, beispielsweise Katalysatoren oder Farbstoffen verschnitten und durch eine Flüssigkeiteeinepeisepumpe 4 auf die Oberseite eines kontinuierlich
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arbeitenden Polymerisationsturmes 5 unter Druck aufgegeben. Die Flüssigkeit wird innerhalb des ganzen Systemes unter einem gewissen Druck gehalten. Der Polymerisationsturm 5 besteht aus einem üblichen Nylonpolymerisationsturm mit einem geschlossenen Gefäß für ungefähr 700 kg Monomer und ist an seinen Wänden mit Heizschlangen versehen.
Das Caprolactammonomer wird im Turm 5 bei einer Temperatur von ungefähr 240 - 260° C praktisch in Abwesenheit von Luft polymerisiert. Während des ganzen Betriebes wird dabei ein Einphasensystem (Flüssigkeit) aufrecht erhalten, so daß die Gefahr einer Oxidation durch Luft ausgeschaltet wird. Das polymere Polycaprolactam wird vom Boden des Turmes 5 durch eine übliche Expansionspumpe 6 mit einem Druck von ungefähr 10,5 kg/cm durch eine Leitung 15 getrieben. Ein übliches Abschaltventil 7 in der Leitung 15 ermöglicht es, daß bei Aufbau eines Druckes in der Leitung über einen gewünschten Sicherheitswert hinaus die Pumpe 6 verlangsamt oder abgeschaltet und der Polymerdurchgang vermindert wird. Das Abschaltventil 7 kann also verwendet werden, um den gewünschten Speisedruck in der Leitung 15 für den Extruder aufrecht zu erhalten. Der Druckanstieg kann auftreten, wenn das Polymer zu schnell in den Extruder eingeführt oder dieser blockiert wird. Das Nylonpolymer tritt in die Schneckenpresse 16 durch eine Öffnung oder den Trichter 8 unter ungefähr 10,5 kg/cm Druck bei annähernd 240 - 260° C ein. Es ist wichtig, daß das flüssige Polymer die Presse vollständig ausfüllt, so daß das Vakuum in dem Abzugsstutzen aufrecht erhalten und das Einsaugen" y on Luft längs des Pressenmantels verhindert wird.
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Gewünschtenfalls können mehrere Eintrittsöffnungen vorgesehen werden.
Die Strangpresse 16 besteht aus einem üblichen Extruder mit 44 mm Durchmesser, dessen beide Entlüftungsstutzen oder Rohre 10 und 11 von je 25 mm Durchmesser auf der Trommellänge des Extruders ungefähr 15 cm, 48 cm und 63 cm von der Auspressöffnung 13 entfernt liegen. Die Dicke der Polymerschicht bei ihrem Durchgang unter den EntlüftungβÖffnungen ist nicht größer als ungefähr 7,29 mm. Zahl und Lage der Vakuumstutzen längs der Trommel können verschieden sein, jedoch ist es wünschenswert, mindestens zwei Stutzen zu verwenden.
Das Nylonpolymer bewegt sich in die Strangpresse durch eine Öffnung β. Länge der Fressentrommel wird es durch den Druck und eine Schraube 12 geführt, die von einem üblichen Motor 9 mit Untersetzungsgetriebe angetrieben wird. Die Schnecke der Presse ist in üblicher Weise aufgebaut und verhindert, daß Polymermaterial in die Stutzen 10 und 11 eintritt. Die Trommel 14 der Presse wird durch übliche Heizeinrichtungen auf eine Temperatur von 220 - 300° C, vorzugsweise 240 - 260° C erhitzt.
sich das Caprolactampolymer an dem Stutzen 10 vorbeibewegt, der auf einem konstanten Vakuum von 2-40, vorzugsweise 10 - 25 mm Hg gehalten wird, so wird ein wesentlicher Anteil dos darin, während der Polymerisation verbliebenen Caprolactarnmonomers verdampft und im Auslaß 10 abgeführt, um durch Kon-
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denaation zurückgewonnen zu werden. Ein Vakuum von 0,003 bis 10 üb, vorzugsweise 0,01 - 5 mm Hg, wird im Abzugsrohr 11 aufrecht erahlten. Unter diesen Bedingungen wird ein wesentlicher Anteil des im Polycaprolactarn vorhandenen Oligomers verdampft und vom Gaprolactampolymer durch Leitung 11 entfernt. Die Verwendung von zwei Abzügen oder Leitungen ist also vorteilhaft, da ein solches Hilfsmittel zu einer gleichzeitigen Ausdampfung und Trennung von Monomeren und Gligomeren führt. Das Caprolactampolvmer wird dann durch eine Öffnung ausgepreßt, die jede gewünschte Gestalt und Größe haben kann.
Das Abzugsrohr 10 kann an eine nicht dargestellte Kondensations· einrichtung angeschlossen sein. Sie im Abzugsrohr 10 gewonnenen Gase, die im wesentlichen aus Caprolactarn bestehen, können kondensiert und in der Anlage weiter gereinigt werden, während die Oligomeren aus der Abzugaleitung 11 verworfen werden.
Es verstellt sich, daß die Fließgeschwindigkeit abgeändert werden kann. Theoretisch besteht ein Wechselspiel von mindestens zwei Paktoren, die benutzt werden, um die Fließgeschwindigkeit des Materials im Extruder zu bestimmen. Erstens ist es erwünscht, eine geringe FlieBgeschwindigkeit zu haben, um eine ausreichende Verdampfung des Monomers und der Oligomeren an den Abzügen 10 und 11 vor sich gehen zu lassen. * ZuBätzlich unterliegen Hylonpolymere einer Reformierung oder Gleichgewichtsverlagerung dtr Polymerisationsreaktion, wenn sie zu hohen Temperaturen ausgesetzt werden.
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Wenn also das Polymer durch den Extruder wandert, wird sich eine gewisse Menge des Polymers wieder zu Monomer zurückbilden. Deshalb ist es zweckmäßig, die AusetoSöffnung bzw. öffnungen so nahe wie möglich an die Monomerabzugsleitung zu legen und das Material durch die Presse so rasch wie möglich zu bewegen. Es wurde gefunden, daß der Rückbildungsfaktor in erster Annäherung die Fließgeschwindigkeit des Nylonpolymers bestimmt. S1Ur Polycaprolactam beträgt eine geeignete Fließgeechwindigkeit bei den obigen Bedingungen und Anlageabmessungen ungefähr 3 - 45 kg vorzugsweise 9 - 18 kg je Stunde.
Die Abzugsöffnungen 10 und 11 und ihre Anschlußleitungen werden auf ungefähr 70 - 100° C, bzw. 200 - 330° C erhitzt, um die Monomeren und Oligomeren in Dampfform zu halten, während sie sich längs der betreffenden Durchgänge bewegen. Gewünschtenfalls kann eine einzige Abzugsleitung verwendet werden, um die Oligomeren und Monomeren zu sammeln. In einem solchen Fall ist es jedoch notwendig, später diese Materialien durch eine getrennte Stufe zu trennen. Es wurde ferner festgestellt, daß bei gemeinsamer Verflüchtigung von Monomeren und Oligomeren durch eine einzige Leitung der Durchgangsquerschnitt für eine solche Mischung sich rasch durch,hartwerdende Oligomere verstopft, die sich an der Wand der Leitung ansammeln. Wenn die Wände auf ungefähr 260 - 330° 0 erhitzt werden, um •ine Ablagerung der Oligomeren in dem Durchgang zu verhindern, neigt das Monomer entweder zum Abbau oder zur Polymerisation und verstopft dadurch ebenfalls das Rohr. Wie festgestellt wurde, kann man beiAnwendung getrennter Abzugsleitungen für
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die Monomeren und Oligomeren die Temperatur jedes Abzuges so einstellen, daß Verschmutzung und Verstopfung verhindert werden und man so einen wirksamen Betrieb durchführen kann.
Wenn Polycaprolactam oder Nylon-6 nach der vorstehenden Methode in der dargestellten Anlage hergestellt wird, besitzt es beim Verlassen des Turmes 5 etwa 10 Gewichts-^ Extrahierbares, und zwar 7 Gewichts-^ Monomere und 3 Gewichts-^ Oligomere. Beim Verlassen des Extruders ist der extrahierbare Gehalt auf etwa 1,8 Gewichts-^ herabgesetzt. Es ist jedoch zu betonen, daß der Endwert an Extrahierbarem bis auf etwa 0,3 Gewichts-?6 herabgesetzt werden kann, wenn man Fließgeschwindigkeit, Temperaturen, Vakuum, Abzugsöffnungen und SxtrudergröSe entsprechend abwandelt.
Wie vorstehend erwähnt, wird die kontinuierliche Turmpolymerisationstechnik bevorzugt, bei der ein flüssiges Monomer ständig auf einen Turm aufgegeben wird, während das Polymer abgezogen wird. Jedoch kann auch im Rahmen der Erfindung eine chargenweise Polymerisation in einem üblichen Kessel angewandt werden. Für eine solche Polymerisation ist ein Kessel, wie in Fig. 2 dargestellt, mit trichterförmigem Boden 20 versehen, an den ein Absperrschieber angeschlossen ist. Der Kessel, der an seinen Seiten Heizschlangen 21 und einen üblichen Rührer 40 besitzt', kann ein Fassungsvermögen von 45 - 4500 kg oder mehr besitzen. Das Monomer wird in den Kessel an seiner Oberseite unter einer Sticketoffdecke eingeführt. Wenn die gewünschte Umwandlung erreicht ist, wird der Stickstoffdruck erhöht. Bas ·
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Schieberventil 24 wird geöffnet und das Polymer durch den erhöhten Stickstoffdruck in den Kanal 17 getrieben. Diese Arbeitsweise ist vorteilhaft für den Gebrauch bei kleinem Ohargenbetrieb und gestattet einen raschen Wechsel im Xonomeransatz.
Natürlich kann man im Rahmen der Erfindung eine Vakuumstrangpresse verwenden, um auf beliebige Weise hergestelltes Kylonpolymer von flüchtigen Stoffen zu befreien. Es ist zwar auch möglich, Hylonpolymer in Pulver- oder Tablettenform ausxudampfen, indem man es durch einen Vakuumextruder unter geeigneten Temperatur- und Vakuumbedingungen gelangen läflt. Aber ein solches Verfahren ist nicht so zweckmäßig hinsichtlich Zeitaufwand und Kosten wie die hier beschriebene kontinuierliche Stufenfolge.
Ferner ist es möglich, Polyamidmaterial von Flüchtigem eu befreien, das vorher nach anderen Methoden gebildet wurde* In einem solchen Fall kann das Polyamidmaterial aus einer Sohmelse, die in den Ausdampfextruder eingeführt wird, trocken gewonnen werden.
In den folgenden Beispielen beziehen sich alle Viskositätswerte auf die relativen Viskositäten in einer Lusting von 1 g Polymer auf 100 cm5 von 98 Gewichts-* Schwefelsäure bei 25° C.
Beispiel 1 Polycaprolactammengen mit einer Viskosität von 2,18 werden in
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einem normalen Extruder von etwa 62 mm Durchmesser eingeführt. Das Polycaprolactarn enthält etwa 9,5 Gewichts-* Sxtrahierbares, Monome»und Oligomere. Der Extruder ist eine einfache Schnekkenpresse mit einem Verhältnis von länge . Durchmesser entsprechend ungefähr 24t1» Die Presβentrommel wird in drei gleichen Abschnitten auf !Temperaturen von 225°, 225° bzw. 230° C erhitzt. Ein einziges Abzugsrohr von ungefähr 25 ■» Durchmesser mit einer Üblichen Einschnürungsplatte von 5 mm (0,2 mm) wird im dritten Heizabschnitt der Schneckenpressentrommel verwendet. Der Abschnitt der Pressenschnecke an dem Entlüftungsrohr hat eine lichte Weite, die ungefähr 14,58 mm geringer 1st als der Trommeldurchmesser. Es wird also eine Polymermassendicke von weniger als 7,31 mm an der Entlüftungsöffnung verwendet. Das Entlüftungsrohr wird auf 250° C erhitzt und hält ein Vakuum von 11 mm Hg aufrecht. Preßt man 27,2 kg PoIycaprolactarn je Stunde aus, so werden zwei Einfachfäden von 3,81 mm Durchmesser an jeder Auspreßöffnung gebildet. Das Einfadenmaterial hat eine Viskosität von 2,23. Die Gesamtmenge extrahierbarer Monomere und Oligomere im anfallenden Produkt beträgt 2,87 Gewichts-*.
Beispiel 2
Beispiel 1 wird alt 40,8 kg je Stunde ausgepreßtem Material wiederholt. Das anfallende Erzeugnis enthält 2,4 Gewichts-* Extrahierbares und hat eine Viskosität von 2,20.
Beispiel 3 Polycaprolaatmaa«ne«Et wie in Beispiel 1 werden la einen Stand-
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ardextruder von 44,5 mm eingespeist, der auf ungefähr 240 bis 250° C gehalten wird und dessen Verhältnis Länge zu Durohmesser ungefähr 30t1 entspricht. Das erste und das zweite Vakuumentlüftungsrohr von einer lichten Weite von ungefähr 25 mm mit üblicher 5 mm öffnung in den Einschnürungsplatten wird in der Schneckenpressentrommel von 1575 mm ungefähr 483 bis 635 mm vom Austrittsende verwendet* Sie erste Vakuumleitung wird auf 70° C und 19 mm Hg gehalten, während die zweite Vakuumleitung auf 260° C und 5,0 mm Hg gehalten wird. Der Teil der Pressenschnecke an jedem Entlüftungsrohr hat eine um ungefähr 14,58 mm kleinere lichte Weite als der Trommeldurchmesser. Die Hassendicke an jeder Entlüftung ist also nicht größer als 7,31 mm. Das Polymermaterial wird als ein Strang von 2,5 mm Durchmesser mit einer Geschwindigkeit von 6,35 kg je Stunde bei einer Viskosität von 2,45 auegepreßt. Das mit Wasser extrahierbare Material beträgt 1,86 Gewichts-*.
Beispiel 4
Beispiel 3 wird unter Verwendung eines Vakuums von 22 mm Hg am ersten Entlüftungsstutzen und 3 mm Hg am zweiten Entlüftungsstutzen wiederholt. Der erzeugte Polymerstrang hat eine Viskosität von 2,31 und der Gehalt an Wasserlöslichem beträgt 2,18 Gewichts-*.
Beispiel 5
In einen Kessel aus nicht rostendem Stahl, der in Fig. 2 dar gestellten Art wird mit 453,6 kg CaprcIactarn und 13,61 kg
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Aminocapronsäure unter einer Stickstoffdecke von 2,1 kg/cm beschickt. Die !Temperatur der Reaktionsmischung wird auf 260° C gesteigert. Nach 30 Stunden Polymerisation bei dieser Temperatur wird das Schieberventil 24- geöffnet und der Stick-
ty
stoffdruck auf 7,0 kg/cm gesteigert. Die Reaktionsmischung wird unmittelbar durch das Rohr 17 in einen Extruder von 76 mm eingedrückt, dessen Trommel auf 260° C erhitzt ist. Das erste und das zweite Vakuumrohr von ungefähr 23 mm Durchmesser sind an der Pressentrommel ungefähr 483 - 635 mm vom Auspreßende des 1575 mm langen Extruders vorgesehen. Die erste Vakuumleitung wird auf 70° 0 und 19 mm Hg gehalten, während die zweite Vakuumleitung auf 260° 0 und 5 mm Hg gehalten wird. Eine Massendicke von 7,6 mm wird an jedem Entlüftungsrohr aufrecht erhalten. Das Polymermaterial wird in vier Strängen· von 2,5 mm Durchmesser mit einer Geschwindigkeit von 45»4 kg in der Stunde mit einer Viskosität von 4 ausgepreßt. Das mit Wasser extrahierbare Material des erzeugten Polymers beträgt 1,5 Gewichts-^. Es versteht eich, daß der Gehalt an mit Wasser Extrahierbarem der Menge an Monomeren und Oligomeren im anfallenden Produkt entspricht.
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Claims (4)

  1. - 16 Patentansprüche
    Verfahren zur Abtrennung von Monomeren und Oligomeren aus linearen Polyamiden, besonders Polycaprolactam, unter Anwendung von vermindertem Druck und erhöhter Temperatur in einem Extruder, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch in einem auf etwa 220 - 300° C erhitzten Extruder an mindestens einer Abzugsöffnung vorbeiführt, die auf etwa 200 - 330° C erhitzt und an ein Vakuum von etwa 0,005 - 10 mm Hg angeschlossen ist, und das so gereinigte Polyamid dann auspreßt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugsöffnung auf etwa 240 - 260° C erhitzt und an ein Vakuum von etwa 0,01 - 5 mm Hg angeschlossen ist.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch an einer Abzugsöffnung vorentdampft wird, die auf etwa 70 - 100° C erhitzt und an ein Vakuum von etwa 2 - 40 mm Hg angeschlossen ist.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf etwa 70 - 100° C erhitzte Abzugsöffnung an ein Vakuum von etwa 10 - 25 mm Hg und daß die auf etwa 200 - 330° 0 erhitzte Abzugsöffnung an ein Vakuum von etwa 0,01 - 5 mm Hg angeschlossen ist.
    Neue Unterlagen (a»v § ι Ab8.2 ^., üt2.. .JwJ ^.JtjrünuEgee. v., 909816/0621
DE19611495657 1960-11-14 1961-11-03 Verfahren zur Abtrennung von Monomeren und Oligomeren aus linearen Polyamiden Pending DE1495657A1 (de)

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GB967807A (en) 1964-08-26

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