DE2723549A1

DE2723549A1 - Vorrichtung und verfahren zur herstellung von thermoplastischen polyestern und polyamiden durch kontinuierliche polykondensation in fester phase

Info

Publication number: DE2723549A1
Application number: DE19772723549
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl Chem Gey
Original assignee: ZiAG Plant Engineering GmbH
Current assignee: Davy McKee AG
Priority date: 1977-05-25
Filing date: 1977-05-25
Publication date: 1978-12-07
Also published as: IT7823769A0; IT1096325B; DE2723549C2; GB1594329A; FR2392052A1

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von thermoplastischen Polyestern und Polyamiden durch kontinuierliche Polykondensation in fester Phase

ZIMMER AG

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von thermoplastischen Polyestern, insbesondere von Polyäthylenterephthalat, und Polyamiden, insbesondere von Polyamid 6, durch kontinuierliche Polykondensation in fester Phase im Wanderbett.

Die bei einer Polykondensation von Polyestern und Polyamiden in fester Phase notwendige Wärmezufuhr verursacht Verklebung der eingesetzten Granulatkörner, wodurch ein kontinuierlicher Reaktionsablauf gestört ist. Um solche Verklebungen zu vermeiden, ist es notwendig, die Granulatkörner ständig in Bewegung zu halten.

Diejenigen bereits bekannten Verfahrensweisen zur Polykondensation von Polymerteilchen in fester Phase im Wanderbett erfüllen diese oberhalb genannte Bedingung nicht.

So wird beispielsweise in der DL-PS 9346 ein Verfahren beschrieben, nach dem lineare Polyester, insbesondere Polyäthylenterephthalat, in fester Phase bei Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes behandelt werden. Der gemahlene Polyester wird dazu in ein geheiztes System gefördert und dabei in eine hochpolymere Form übergeführt. Nach der Patentschrift soll dieses Verfahren auch ohne Schwierigkeiten kontinuierlich betrieben werden können; eine Anweisung, auf welche Weise aber dann das körnige Gut aufgeheizt, kontinuierlich durch das System gefördert und auf welche Weise dann Verbackungen des körnigen Gutes vermieden werden sollen, ist dieser Patentschrift nicht zu entnehmen.

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Aus der DT-OS 1.770.410 ist ein Verfahren bekannt, bei dem eine Feststoff-Polykondensation, dort genannt Verfahren zur Erhöhung des Molekulargewichtes des Polymergranulates, in einem Schacht-Reaktor durchgeführt wird. Dazu wird in einem senkrechten Rohr der kontinuierlichen Schüttung des Polymergranulates ein Strom von heißem Inertgas entgegengeblasen, mit dem Ziel, das Schüttgut auf Reaktionstemperatur zu erwärmen und gleichzeitig die gasförmigen Reaktionsprodukte aus dem Reaktionsraum zu entfernen. Um das angestrebte hohe Molekulargewicht zu erhalten, werden dabei in dieser Offenlegungsschrift Durchlaufzeiten bis zu 20 Stunden genannt.

Aus der Praxis ist aber bekannt, daß unter derartigen Arbeitsbedingungen starke Verklebungen der Polymergranulate, verbunden mit einer Schrumpfung der Schüttung der Polymergranulate auftreten, wodurch einerseits die gleichmäßige Verteilung des Inertgasstromes über den Rohrquerschnitt und andererseits die "Pfropfenströmung" der Schüttung der Polymerteilchen gestört wird. Diese unerwünschten Erscheinungen sind bei der Durchführung des Verfahrens nach der genannten Offenlegungsschrift offensichtlich ebenfalls eingetreten; denn auf der Seite 11, letzter Absatz, der vorgenannten Offenlegungsschrift wird nämlich ausgeführt: "Schließlich hat sich herausgestellt, daß die Verklebungsgefahr bei der Nachkondensation weiter vermindert werden kann, wenn man das Granulat vor Verlassen der 2. Stufe schnell auf Temperaturen unterhalb von 150 C abkühlt. Durch Schaffung einer solchen Abkühlungszone erreicht man offenbar eine gewisse Schockwirkung auf die Schüttschicht, so daß evtl. noch aneinanderhaftende Teilchen aufgrund des zu plötzlichen Temperaturabfalls auseinander springen." Eine derartige Verfahrensweise hilft aber nur dann, wenn die Schüttschicht vor der Abkühlung auf 150 ⁰C tatsächlich gleichförmig gewandert ist.

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In einer Reihe anderer bekannter Verfahren wird das Verkleben der Schüttschicht der Polymergranulate dadurch vermieden, daß auf die Oberfläche der Polyesterkörner vor der Feststoff-Polykondensation Substanzen aufgebracht werden, die das Verkleben der Teilchen während der Wärmebehandlung verhindern sollen, sogenannte "antisticking agents". In der Literatur werden für diesen Anwendungszweck alle möglichen anorganischen Substanzen in pulvriger Form, wie Kaolin, Tonerde, Siliziumdioxidgel, Metalloxyde, Ruß, verschiedene Salze, Glas und auch organische Substanzen in fester und flüssiger Form vorgeschlagen. Diese Substanzen haben aber alle den Nachteil, daß sie nach der Feststoff-Polykondensation nicht voll entfernt werden können, weil sie - wenn es sich um Feststoffteilchen handelt - in z. B. erweichten Polyester eingedrückt werden. Damit werden die Eigenschaften der hergestellten Endprodukte, z. B. eben der Polyester und Polyamide, insbesondere deren Transparenz, verschlechtert.

In der DT-OS 25 51 982 wird ein Verfahren beschrieben, in dem als verklebungsverhindernde Substanz feingemahlenes Kochsalz eingesetzt wird. Diese Substanz hat den Vorteil gegenüber anderen, nicht wasserlöslichen Substanzen, daß sie nach der Feststoff-Polykondensation nahezu quantitativ durch Abwaschen der Polyesterkörner mit Wasser wieder entfernt werden kann. Geringe Mengen an Kochsalz schränken dabei auch die Verwendung der so hergestellten Polyester als Verpackungsmaterial für Lebensmittel aufgrund der physiologischen Unbedenklichkeit von Kochsalz nicht ein.

Ein Nachteil des beschriebenen Verfahrens besteht aber darin, daß der Polyester vor der Weiterverarbeitung wieder getrocknet werden muß.

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Aus der Literatur sind auch Vorschläge bekannt, die bei der Feststoff-Polykondensation von Polymerteilchen auftretenden Verklebungen auf mechanischem Wege zu beseitigen bzw. zu verhindern. So werden langsam routierende, horizontale Schneckenapparate, Drehrohre und Taumeltrockner empfohlen. Derartige Apparate sind aber sehr kostspielig und bewirken unerwünschte Rühr- und Vermischungsvorgänge, die die Reaktionszeit ungünstig beeinflussen und damit ungleichmäßige Qualität der Endprodukte zur Folge haben. Darüber hinaus erzeugt diese Behandlung unter kräftiger Bewegung staubförmigen Abrieb, der ebenfalls die Homogenität des Endproduktes ungünstig beeinflußt und sogenannte "fish eyes" verursachen kann.

Es ist ferner bekannt, daß die bei der Polykondensation in fester Phase notwendige Wärmezufuhr bei den Polymerteilchen den Vorgang des partiellen Schmelzens hervorruft. Dieses Schmelzen und die damit verbundene große Beweglichkeit der vorhandenen Makromoleküle ist wahrscheinlich einerseits eine Voraussetzung für den schnellen Ablauf der Polykondensation, die in den amorphen, geschmolzenen Bereichen der Polymerteilchen stattfindet, andererseits kommt es durch dieses partielle Schmelzen der Polymerteilchen gleichzeitig zu einer Verklebung dieser Polymerteilchen in ruhenden Schichten. Dieser Vorgang des Verklebens der Polymerteilchen ist wahrscheinlich damit zu erklären, daß sich zwischen punkt- oder linienförmig berührenden Polymerteilchen infolge eines dynamischen Gleichgewichtes zwischen der amorphen und der kristallinen Phase im Laufe der Zeit Sphärolithe von einem Polymerteilchen zum anderen Polymerteilchen ausbilden, wodurch die einzelnen Polymerteilchen zusammenwachsen. Das Verkleben der Polymerteilchen kann durch Bewegung der Polymerteilchen gegeneinander verhindert werden. Bei einer solchen Bewegung wird angestrebt, die Berührungspunkte bzw. -linien der Polymerteilchen in gewissen Zeitabständen zu verlagern, um den die Polymerteilchen verbindenden

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Kristallwachstumsprozeß zu unterbrechen, der dann in einer neuen Position der Polymerteilchen wieder neu beginnen muß. Durch eine fortlaufende Störung dieses Kristallwachstumsprozesses wird also das Verkleben der Polymerteilchen untereinander unterbunden.

Durch bestimmte Zusätze, die die Eigenschaften der Endprodukte beeinflussen sollen, wie Thermostabilisatoren, Zusätze zur Verbesserung der Anfärbbarkeit mit Oberflächenfarbstoffen, Lichtstabilisatoren und anderer Co-Polymerer, neigen derartige Thermoplaste in besonderem Maße zum Kleben und müssen bei der Feststoff-Polykondensation bereits bei relativ niedrigen Temperaturen ständig leicht bewegt werden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, mit einer Vorrichtung und in einem Verfahren zur Herstellung von Polyestern und Polyamiden die Polykondensation kontinuierlich in fester Phase im Wanderbett verklebungsfrei durchzuführen.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man die Polymer-Granulate durch einen Schachtreaktor wandern läßt, der Im Innern in horizontaler Richtung mit Maschendrahtgeweben ausgestattet ist, die im rechten Winkel zur Reaktorinnenwand angeordnet sind. Der maximale Abstand der in horizontaler Richtung in das Reaktorinnere eingebauten Maschendrahtgewebe wird vom Verklebeverhalten der Polymerteilchen, der Reaktionstemperatur und der Wandergeschwindigkeit der Polymerteilchen bestimmt. In der Regel beträgt dieser 0,1 - 1 m, bevorzugt 0,2 - 0,5 m.

Die Maschenweite in den eingebauten Maschendrahtgeweben wird von der Größe der Polymer-Granulate bestimmt. Als optimal haben sich Maschenweiten von 4- 6facher Länge der

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-ΙΟΙ Polymer-Granulate erwiesen. In diesem Bereich ist dann nämlich gewährleistet, daß auch die von dem Maschendrahtgewebe am weitesten entfernt befindlichen und mit den Maschendrahtgeweben nicht unmittelbar in Berührung kommenden Granulate noch ausreichend gut bewegt werden. Der obengenannten Bedingung entspricht bei den Maschendrahtgeweben eine Maschenweite von 10-30 mm, insbesondere von 10-20 mm.

Die Maschendrahtgewebe sollen ferner so beschaffen sein, daß möglichst wenig vom Querschnitt des Reaktors verdeckt wird. Dies bedeutet, daß der Draht, aus denen die Maschendrahtgewebe aufgebaut sind, nicht dicker sein soll als aus Gründen der Festigkeit des Maschendrahtgewebes unbedingt erforderlich ist. Für die Praxis ergeben sich dabei Durchmesser für den Draht von 0,5 - 2,5 mm, bevorzugt 0,5 - 1,0 mm.

In einer anderen Ausführungsform sind im Reaktorinneren auf in vertikaler Richtung verlaufenden Drähten sternförmige Gebilde aus Draht befestigt. Der Abstand dieser sternförmigen Gebilde in horizontaler Richtung entspricht dem Abstand der Maschendrahtgewebe, wobei die sternförmigen Gebilde aus Draht selbst einen Durchmesser von 20 100 mm aufweisen, und der Draht selbst, aus denen die sternförmigen Gebilde hergestellt sind, einen Durchmesser von 0,5 - 2,5 mm, bevorzugt von 1,0 - 1,5 mm aufweist.

Die gestellte Aufgabe kann erfindungsgemäß auch dadurch gelöst werden, daß die oberhalb beschriebenen Einbauten in das Reaktorinnere anstelle von runden Drähten aus Stahldrähten mit einem dreieckigen Profil aufgebaut sind. Desgleichen kann die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst werden, daß die oberhalb beschriebenen Einbauten im Inneren des Reaktors anstelle von runden Drähten aus Drähten mit vieleckigem Profil hergestellt sind.

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Eine weitere erflndungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß die in horizontaler Richtung im Reaktorinnern eingebauten Maschendrahtgewebe schachbrettartig unterteilt sind, d. h., daß die einzelne Maschendrahtlage alternierend Felder mit geringerer und mit größerer Maschenweite aufweist.

Dabei sind diese einzelnen Felder mit geringerer und mit größerer Maschenweite bei zwei aufeinanderfolgenden Maschendrahtgewebelagen ebenfalls alternierend vorhanden, d. h. in horizontaler Richtung gesehen, ist von Maschendr ah tgewebe lage zu Maschendrahtgewebelage die %aschenweite geringer und größer.

Bei diesen Maschendrahtgeweben beträgt dabei die Maschenweite im kleinsten Falle 10 - 30 mm und im größten Falle 20 - 50 mm. Die Dicke der für diese alternierenden Maschendrahtgewebe eingesetzten Drähte soll 0,5 - 2,5 mm, bevorzugt 0,5 - 1,5 mm betragen.

Zu der am Anfang des Beschreibungstextes besprochenen Verklebungsneigung der Polymerteilchen ist noch zu ergänzen, daß diese Verklebungsneigung unter Einwirkung von Druck, der durch eine hohe Schüttschicht der Polymergranulate auf die unteren Schichten hervorgerufen wird, verstärkt wird. Es resultieren dann stabile Verklebungen, die den gesamten Reaktionsraum ausfüllen können. Derartige Gebilde blockieren dann den konischen Teil des Schachtreaktors und unterbrechen somit den kontinuierlichen Reaktionsablauf. So wurde in der Praxis festgestellt, daß je nach der chemischen Zusammensetzung des eingesetzten Polymer-Granulates, nach der Reaktionstemperatur, nach der Größe der Granulate, nach der Wanderungsgeschwindigkeit und nach dem Druckverhältnis im Wanderbett eine bestimmte Zeit verstreicht, bis irreversible Verklebungen entstehen. Diese Zeit beträgt beispielsweise für Polyalkylenterephthalat in einem 3 m hohen Rohrreaktor von 500 mm

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Durchmesser bei 240 ⁰C, einem Durchsatz von 30 kg/h und einer zylindrischen Form der Granulate, bei 3 mm Länge und 2 mm Durchmesser, etwa 25 min.

Unter anderen Reaktionsbedingungen wurden bei Polyestern und Polyamiden folgende kritische Verklebungszeiten ermittelt:

Stoff

Reaktionstemperatur in ⁰C

Kritische Verklebungszeit in Minuten

Polyäthylenterephthalat

240

25

Polyäthylenterephthalat

235

32

Polyäthylenterephthalat mit 5 Gew.% Diäthylen

225

25

Polyäthylenterephthalat mit 5 Gew.% Isophthalsäure

220

27

Polycaprolactarn

Polycaprolactam, wärmestabilisiert

185

175

40 34

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Werden nun die sich berührenden Polyester-Granulate in einer Zeit, die kürzer ist als diese kritischen 25 min, soweit gegeneinander verlagert, daß die ursprünglichen, meist punktförmigen Berührungen aufgehoben werden, so wird der Prozeß des Hinüberwachsens des Sphärolithen von einem Polymerteilchen auf ein anderes Polymerteilchen unterbrochen, und damit die Bildung irreversibler Verklebungen verhindert. Die Sphärolithe werden dann allerdings in der neuen Berührungslage wiederum in der kritischen Zeit mit dem benachbarten Polymerteilchen zusammenwachsen, wenn dieser Prozeß nicht durch eine erneute Bewegung der Polymerteilchen gegeneinander gestört wird.

Es hat sich in der Praxis auch als vorteilhaft erwiesen, den statischen Druck, den die obere Schüttschicht der Polymerteilchen im Schachtreaktor auf die unteren Lagen der Polymerteilchen ausübt, abzubauen, damit die Berührung der Polymerteilchen untereinander weniger intensiv wird. Auf diese Weise wird die Neigung der Teilchen zum Verwachsen ebenfalls abgebaut.

Die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Herstellung von thermoplastischen Polyestern und Polyamiden, insbesondere von Polyäthylenterephthalat und Polyamid 6, durch kontinuierliehe Polykondensation in fester Phase im Wanderbett eines Schachtreaktors ermöglicht wird und verklebungsfreie Polymerteilchen guter Qualität erhalten werden.

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- 14 Beispiel 1:

Einem zylindrischen Schachtreaktor von 3.000 nun Länge und 300 mm Durchmesser, der an seinem unteren Ende mit einem Austragskonus versehen ist, wurden pro Stunde 30 kg zylindrische Polyäthylenterephthalat-Granalien von 3 mm Länge und 2 mm Durchmesser kontinuierlich von oben zugeführt.

Die Dichte der vorkristallisierten Granalien betrug 1.383; das Schüttgewicht der Granalien in bewegtem Zustand 0,76 kg/1; die Intrinsic-Viskosität war 0,53.

Der Schachtreaktor war in seinem Inneren in Abständen von jeweils 100 mm mit einem Drahtmaschengewebe von 16 mm Maschenweite bei einer Drahtdicke von 0,5 mm ausgestattet.

In dem Schachtreaktor wanderten die vorkristallisierten Granalien mit einer Geschwindigkeit von 0,566 m/h von oben nach unten, so daß die Granalien nach jeweils 10,5 min ein Drahtgewebe passierten. Nach einer Gesamtverweilzeit von 5,3 Stunden verließen die Chips den zylindrischen Teil des Reaktors und gelangten in den Austragskonus.

An der Eintrittsöffnung des Schachtreaktors herrschte eine Temperatur von 220 C. Am unteren Teil des Reaktors wurde Stickstoff mit einer Temperatur von 240 C in einer Menge von 2 kg pro kg Polyäthylenterephthalat dem Schüttgut entgegengeblasen; dabei bildete sich von unten nach oben

ein Temperaturprofil von 238 - 220 ⁰C aus.

In dem Reaktor wurde über einen Zeitraum von 100 Stunden eine Polykondensation von vorkristallisierten Polyester-Granalien in permanentem Betriebsablauf durchgeführt; dabei traten keinerlei Betriebsstörungen auf.

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Die erhaltenen Polyäthylenterephthalat-Granalien hatten eine Intrinsic-Viskosität von 9,8. Verklebungen wurden bei den hergestellten Granalien nicht beobachtet. Das Granulat konnte zu Folien verarbeitet werden, die keine "fish eyes" aufwiesen.

Beispiel 2;

Einem Schachtreaktor, wie im Beispiel 1 beschrieben, wurden pro Stunde 10 kg Polyäthylenterephthalat-Granalien mit den gleichen Eigenschaften wie im Beispiel 1 beschrieben, zugeführt.

Die Schüttung der Granalien wanderte mit einer Geschwindigkeit von 0,189 m/h in dem Reaktor von oben nach unten; die Gesamtverweilzeit im zylindrischen Teil des Schachtreaktors betrug dabei etwa 16 Stunden.

Nach etwa 10 Betriebsstunden des Reaktors konnten aus dem Austragskonus keine Granalien mehr ausgetragen werden, weil sowohl die im Austragskonus wie auch die untere Hälfte des zylindrischen Teils des Schachtreaktors befindlichen Chips verklebt waren.

Beispiel 3;

Ein Schachtreaktor, wie im Beispiel 1 beschrieben, jedoch ohne Maschendrahteinsätze wie gemäß Beispiel 1, wurde mit 30 kg/h Polyäthylenterephthalat beaufschlagt, wobei der Schachtreaktor zunächst mit hochpolymeren Granalien betrieben und in den thermischen Gleichgewichtszustand gebracht wurde.

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4 Stunden nachdem niedermolekulare Polyäthylenterephthalat-Granalien in den Reaktor nachgefüllt worden waren, wurde festgestellt, daß keine weiteren Granalien mehr in den Reaktor hineinflössen. Nachdem der Reaktor abgekühlt war, wurde - beginnend vom Austragskonus bis in den Eintrittsstutzen des Reaktors - eine kompakte, fest zusammengeklebte Schüttung festgestellt. Der Schachtreaktor mußte mechanisch entleert werden.

Beispiel 4:

Einem zylindrischen Schachtreaktor von 12 m Länge und 1 m Durchmesser wurden pro Stunde 965,5 kg Granalien eines Polyesters, dessen Dikarbonsäurekomponente aus 95 % Terephthalsäure und 5 % Isophthalsäure besteht, eingegeben. Die Granalien hatten eine zylindrische Form und waren 2,5 mm lang und 1 mm dick. Die Dichte der vorkristallisierten Granalien betrug 1,32; das Schüttgewicht im bewegten Zustand 0,82; die Intrinsic-Viskosität wurde mit 0,41 ermittelt.

Der Schachtreaktor war in Abständen von 0,35 m mit Drahtgewebeeinlagen von 10 mm Maschenweite und 1 mm Drahtdicke ausgestattet.

Die Granalien wanderten mit einer Geschwindigkeit von 1,5 m/h durch den Schachtreaktor, so daß sie nach jeweils ungefähr 15 Minuten eine Drahtgewebelage passierten. Die maximale Verweilzeit für die Granalien betrug bei dieser Type an Polyester 27 Minuten.

Am oberen Ende des Schachtreaktors herrschte eine Temperatur von 215 C, am unteren Ende eine solche von 220 ⁰C. Durch die Schüttschicht der Granalien wurde von unten nach oben durch den Reaktor ein heißer Stickstoffstrom in einer Menge von 1,5 kg/1 kg Polyester geblasen.

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In dem Schachtreaktor wurde für eine lange Zeit die PoIykondensationsreaktion mit den angeführten Polyester-Granalien durchgeführt, ohne daß erkennbare Verklebungen oder Verbackungen eintraten.

Die Intrinsic-Viskosität des erhaltenen Polyesters war 1,02; Staubanteile wurden nicht festgestellt. Aus diesem Polyester wurden einwandfreie Folien geblasen, die keine "fish eyes" aufwiesen.

Beispiel 5;

In einem Schachtreaktor nach Beispiel 4 wurde ein entsprechender Feststoff-Polykondensationsprozeß unter Konstanthalten aller sonstigen Bedingungen, wie in Beispiel 4 angegeben, so betrieben, daß der Durchsatz von anfangs 965,5 kg/h pro 4 Stunden schrittweise um jeweils 30 kg reduziert wurde. Bei einem Durchsatz von 845 kg/h wurden im Austrag verklebte Granalien beobachtet.

Diesem angegebenen Durchsatz entspricht eine Verweilzeit der Polyester-Granalien zwischen zwei Drahtgeweben von ungefähr 27 Minuten. Aus diesem Versuchsergebnis läßt sich die maximal mögliche Verweilzeit zwischen zwei Maschengewebelagen ermitteln.

Beispiel 6;

Ein Schachtreaktor von 3.000 mm zylindrischer Länge und 300 mm Durchmesser, der an seinem unteren Ende mit einem Austragskonus von 30 ° Neigung und je einem ringförmigen Verteilungsrohr zum Verteilen des Stickstoffs nach 1.000 mm, gemessen von oben nach unten, nach 3.000 mm, am

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unteren Ende des zylindrischen Teils und nach 300 mm im Austragskonus versehen war, und im Abstand von je 300 mm ein Maschendrahtgewebe von 15 mm Maschenweite und 1 mm Drahtdicke enthielt, wurde pro Stunde mit 20 kg zylindrisehen Polyamid-6-Pellets von 2 mm Durchmesser und 2 mm Länge und einer Temperatur von 100 ⁰C beschickt.

Die Dichte der vorkristallisierten Pellets war 1,14, das Schüttgewicht im bewegten Zustand betrug 0,8 kg/1. Die Pellets hatten eine relative Viskosität bei Eintritt in den Wanderbett-Reaktor von 2,35 und einen Wassergehalt von 5 Gew.%.

Durch die obere Gaseinspeisung wurden 40 Nm /h Stickstoff von 130 ⁰C, an der unteren Einblasung 25 Nm /h Stickstoff von 185 ⁰C und in den Austragskonus 40 Nm /h Stickstoff von 20 ⁰C eingeblasen. Der Stickstoff enthielt geringe Mengen an Wasser (weniger als 0,2 Gew.%) und weniger als 5 ppm Sauerstoff.

Die Pellets verließen den Konus des Wanderbett-Reaktors mit einer Temperatur von etwa 100 ⁰C und zeigten eine relative Viskosität von 3,22.

Das so erhaltene Produkt wurde störungsfrei zu Endlosfäden versponnen, die eine gute Reifencordqualität ergaben.

Die Polykondensation von Polyamiden könnte auch in einem Wanderbett-Reaktor ohne Einbauten verklebungsfrei durchgeführt werden, wobei jedoch nur Reaktionstemperaturen, die mehr als 30 C unterhalb des Schmelzpunktes der entsprechenden Polyamide liegen, angewendet werden dürften.

Unter Diesen Bedingungen müßte das Polyamid jedoch erheblich länger im Reaktor verweilen, wodurch die Qualität des Endproduktes gemindert und der Prozeß selbst erheblich verteuert würde.

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Claims

-Jf- Patentansprüche;

1. Verfahren zur Herstellung von thermoplastischen Polyestern, insbesondere von Polyäthylenterephthalat, und thermoplastischen Polyamiden, insbesondere von Polyamid 6, durch kontinuierliche Polykondensation in fester Phase im Wanderbett, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schachtreaktor im Innern in horizontaler Richtung mit Maschendrahtgeweben ausgestattet ist, die im rechten Winkel zur Reaktorwand angeordnet sind.

2. Vorrichtung zur Herstellung von thermoplastischen Polyestern und Polyamiden nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschendrahtgewebe in horizontaler Richtung in einem Abstand von 100 - 1000 mm, insbesondere in einem Abstand von 200 - 500 mm, angeordnet sind.

3. Vorrichtung zur Herstellung von thermoplastischen Polyestern und Polyamiden nach den Patentansprüchen und 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Maschendrahtgewebe eine Maschenweite von 10-30 mm, insbesondere eine Maschenweite von 10 - 20 mm, aufweisen.

4. Vorrichtung zur Herstellung von thermoplastischen Polyestern und Polyamiden nach den Patentansprüchen 1-3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte, aus denen die Maschendrahtgewebe bestehen, einen Durchmesser von 0,5 - 2,5 mm, insbesondere einen Durchmesser von 1,5 mm, aufweisen.

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5. Vorrichtung zur Herstellung von thermoplastischen Polyestern und Polyamiden durch kontinuierliche Polykondensation in fester Phase im Wanderbett, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern eines Schacht-Reaktors auf in vertikaler Richtung verlaufenden Drähten sternförmige Gebilde aus Draht befestigt sind, wobei die sternförmigen Gebilde in einem Abstand von 100 - 1000 mm, insbesondere in einem Abstand von 200 - 500 mm, angeordnet sind, die sternförmigen Gebilde einen Durchmesser von 20 100 mm aufweisen und aus einem Draht, mit einem Durchmesser von 0,5 - 2,5 mm, insbesondere mit einem Durchmesser von 1,0 - 1,5 mm, gebildet sind.

6. Vorrichtung zur Herstellung von thermoplastischen Polyestern und Polyamiden nach den Patentansprüchen 1 - 5,

dadurch gekennzeichnet, daß anstelle von runden Drähten, Drähte mit einem dreieckigen Profil verwendet werden.

7. Vorrichtung zur Herstellung von thermoplastischen Polyestern und Polyamiden nach den Patentansprüchen 1 - 5,

dadurch gekennzeichnet, daß anstelle von runden Drähten, Drähte mit einem vieleckigen Profil verwendet werden.

8. Vorrichtung zur Herstellung von thermoplastischen Polyestern und Polyamiden nach den Patentansprüchen 1 - 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die im Innern des Reaktors horizontal angeordneten Lagen von Maschendrahtgeweben in gleich große Teilflächen unterteilt

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sind, wobei die Teilfächen alternierend geringere und größere Maschenweiten aufweisen.

9. Vorrichtung zur Herstellung von thermoplastischen Polyestern und Polyamiden nach den Patentansprüchen 1-4 und 8,

dadurch gekennzeichnet, daß in vertikaler Richtung des Schachtreaktors bei den Maschendrahtgeweben die Felder mit geringerer und mit größerer Maschenweite von Maschendrahtgewebelage zu Maschendrahtgewebelage ebenfalls alternierend angeordnet sind.

10. Verfahren zur Herstellung von thermoplastischen Polyestern, insbesondere von Polyathylenterephthalat, und von thermoplastischen Polyamiden, insbesondere von Polyamid 6, durch kontinuierliche Polykondensation in fester Phase im Wanderbett, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymer-Granulatteilchen durch einen mit Einbauten gemäß den Patentansprüchen 1-9 ausgestatteten Schachtreaktor in vertikaler Richtung von oben nach unten wandern, wobei sie eine Wanderungsgeschwindigkeit von 0,3 1,5 m/h besitzen, bei einer Mindestverweilzeit von 10 min und einer maximalen Verweilzeit von 3 h, zwischen zwei in horizontaler Richtung angeordneten Einbauten.

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