DE2942248A1

DE2942248A1 - Verfahren zur polymeren-regenerierung aus abfaellen

Info

Publication number: DE2942248A1
Application number: DE19792942248
Authority: DE
Inventors: Bernard Regnault; Pierre Revol
Original assignee: Rhone Poulenc Textile SA
Current assignee: Rhone Poulenc Textile SA
Priority date: 1978-10-18
Filing date: 1979-10-18
Publication date: 1980-04-30
Also published as: ZA795540B; BR7906748A; AU532546B2; FR2439074B1; BE879464A; IE48853B1; JPS6248688B2; NL7907376A; AU5179279A; US4255295A; JPS5555827A; GB2032933B; GB2032933A; FR2439074A1; IT1125504B; IE791972L; LU81796A1; IT7926616A0; CA1139900A; ES485102A1

Description

RHONE-POIJIENC-TEXTILE, Paris/T'rankreich

Verfahren zur Polymeren-Regenerierung aus Abfällen

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren, das die Erzielung von Polymerem mit guter Verspinnbarkeit aus Abfällen von Fäden, Folien, Textilien oder plastischen Materialien bzw. Kunststoffen aus schmelzbaren synthetischen Polymeren ermöglicht.

Seit einigen Jahren hat der Preisanstieg der Ausgangsmaterialien zahlreiche Benutzer von synthetischen Polymeren gezwungen, die Wiedergewinnung bzw. Verwertung von Abfällen genau zu studieren.

So sind verschiedene Artikel erschienen, welche Wiedergewinnungsbzw. Verwertungsverfahren von Abfällen beschreiben u.a. diejenigen von J.K.L. Baja;) in Fiber producer April 1977, Seite 30 ff. und R.H.Wagner in Chemiefasern-Textil-Industrie Juni 1977, Seite 543 ff.» jedoch werden von diesen Autoren Verfahren beschrieben, welchs im wesentlichen das Schneiden und Schmelzen der Abfälle umfassen, das jedoch zu einem gewissen Abbau der Polymeren führt. Infolgedessen werden die wiedergewonnenen Polymeren im Gemisch mit neuem Polymeren und in Mengenverhältnissen, welche 10 io des Gesamtgewichts des Polymeren nicht überschreiten, verwendet, wenn sie versponnen werden sollen. Das Gleiche gilt für die am 25. August 1978 veröffentlichte französische Patentanmeldung 2 378 622.

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ORIGINAL INSPECTED

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzielung eines Polymeren mit ausreichender Viskosität zur Anwendung, für die das wiedergewonnene Polymere bestimmt ist, ausgehend von Abfällen geringer scheinbarer*Volumenmasse/una ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Abfälle fein schneidet, daß man sie mittels einer Schnecke bis auf eine scheinbare Volumenmasse von mindestens 500 kg/m' komprimiert, daß man sie in dieser Form in eine Enügasungsdoppelschneckenpresse einführt, wo sie geschmolzen werden, während die Spuren von Wasser und verschiedenen flüchtigen Verunreinigungen entfernt werden und daß man das geschmolzene Polymere einem Nachkondensationsarbeitsgang unter vermindertem Druck unterwirft, um seine Grundviskosität (Intrinsicviskosität) auf den gewünschten Wert zu bringen und die schweren Verunreinigungen zu flüchtigen Produkten zu zersetzen, welche unter der Wirkung des verminderten Drucks entfernt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders zur Behandlung von Abfällen aus Polymethylenpolyterephthalat und seinen Copolymeren und insbesondere den Polymeren und Copolymeren von A'thylenterepbthalat oder Butylenterephthalat geeignet.

/bzw. scheinbarer Dichte Unter einem Material mit sehr geringer scheinbarer Volumenmasse / versteht man die Materialien mit einer scheinbaren Volumenmasse unterhalb von 100 kg/m , beispielsweise in der Größenordnung von 50 bis 100 kg/m . Derartige Materialien kommen in Form von Abfällen von Filmen, Folien, Textilien oder plastischen Materialien bzw. Kunststoffen aus synthetischen schmelzbaren Polymeren insbesondere aus Polymethylpolyteraphthalat oder seinen Copolymeren vor.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens komprimiert man die fein geschnittenen Abfälle bis auf eine scheinbare VoIu-

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menmasse von wenigstens 500 kg/m und vorzugsweise 600 kg/m mittels einer geeigneten Vorrichtung.

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Diese letztgenannte Vorrichtung umfaßt außer den Einführungsund Austrittsmitteln für das Material eine Zuführungs- und Kompressionszone bestehend aus einem zylindrischen Teil gefolgt von einem kegelstumpfförmigen Teil mit abnehmendem Durchmesser, worin sich eine endlose Schnecke dreht, deren Mantel die Form dieser Zuführungs- und Kompressionszone annimmt und deren Achse sich stromaufwärts gegen eine Feder abstützt.

Unter der Wirkung der endlosen 'Schnecke führt man die komprimierten Abfälle in eine Entgasungszweischneckenpresse ein,wo sie geschmolzen werden, während die Spuren von Wassser oder verschiedenen flüchtigen Verunreinigungen entfernt werden.Vorzugsweise verwendet man eine Doppelschneckenpresse mit einer erster Zuführungszone, in der sich eine erste Entgasungsvorrichtung befindet, welche es ermöglicht, einen großen Anteil der zu entfernenden Dämpfe und Gase beispielsweise etwa 90 # zu entfernen. Sie Schneckenpresse umfaßt auch eine Schmelzzone, eine Knetzone für das geschmolzene Material und schließlich eine Entgasungsund Kompressionszone. Die Temperatur dieser verschiedenen Zonen beträgt vorzugsweise etwa 30O⁰C. In der Knetzone können die Schraubengänge vorteilhaft durch eine Reihe von Abschnitten von etwa dreieckiger Form ersetzt werden, welche auf der Achse in Bezug zueinander versetzt montiert sind.

Bei dem Austritt aus der Schneckenpresse wird das geschmolzene Polymere einem oder mehreren FIltrat i onsvorgang en je nach der gewünschten endgültigen Reinheit unterworfen, dann wird es in einen Autoklaven geleitet, wo man es einer Nachkondensation in flüssigem Milieu unter vermindertem Druck durch bekannte Mittel unterwirft .Dieser Arbeitsgang wird in einem Autoklaven bei einer Temperatur von 280 bis 285⁰C unter einem auf 2 bis 5 Torr/

/0,27 bis 0,67 kPa

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verminderten Druck durchgeführt. Da das geschmolzene Material auch Spuren von Katalysator enthält, der zur Polykondensation bei der Erzeugung des ursprünglichen Polymeren gedient hat, so ist es nicht notwendig, in diesem Stadium einen Katalysator zuzusetzen.

Im Verlaufe dieser Polykondensation wird die Intrinsicviskosität des Polymeren erhöht, bis sie einen Wert erreicht, der für die Verwendung, für die das wiedergewonnene Polymere bestimmt ist, ausreicht. So kann man je nach dem Ursprung der verwendeten Abfälle beispielsweise von einem Äthylenpolyterephthalat mit der Intrinsicviskosität 0,60 oder auch weniger ausgehen und ein Produkt mit einer Intrinsicviskosität von 0,67 und mehr erhalten. Im übrigen werden unter den Bedingungen dieser Polykondensation die schweren Verunreinigungen, die in den vorhergehenden Phasen nicht entfernt wurden, in flüchtige Produkte zersetzt, welche unter der Wirkung des verminderten Drucks entfernt werden.

Man erhält so ein Polymeres, das fast ganz von den verschiedenen Verunreinigungen,Wasser, Schroälzmittel, Verleimungsmittel, gleichgültig, ob sie flüchtig oder schwer flüchtig sind, befreit ist. Im Gegensatz zu den Polymeren, welche nach den bisher bekannten Verfahren zur Wiedergewinnung von Abfällen erhalten wurden, weisen die erfindungsgemäß erhaltenen Polymeren gleichzeitig einen Polymerisationsgrad und eine Reinheit auf, die ausreichend sind, um für wertvolle Zwecke verwendet zu werden, wie die Textilprodukte oder plastische Materialien bzw. Kunststoffe. Das so hergestellte Polymere eignet sich besonders gut zum Verspinnen von nicht gewebten Vliesen und Paservliesen zur Füllung ▼on Saunenkissen, Kopfkissen, großen Kissen usw. Im Gegensatz zu den Polymeren, welche nach den bisher bekannten direkten Regenerierungsverfahren erhalten wurden, kann das nach dem erfindungsgemäßen Regenerierungsverfahren erhaltene Polymere bei diesen Anwendungszwecken ohne jeden Zusatz von neuen Polymeren ▼erwendet werden, was die Kosten die sei* Polymeren wesentlich vermindert.

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Das folgende Beispiel soll die Erfindung näher erläutern, ohne eie zu beschranken.

Beispiel

Man verwendet eine Einfüll-Schnecke von 800 mm Länge, welche einen zylindrischen Teil von 500 mm und einen kegelstumpfförmigen Teil von 300 mm, dessen Durchmesser von 160 auf 100 mm tibergeht, enthält. Die Schnecke hat eine gleichmäßige Steigung von 100 mm entlang der gesamten Länge der Aclise und kann sich entlang der Länge ihrer Achse gegen eine Feder verschieben.

Man führt durch einen Kamin Abfälle von geschmälzten,fein zerschnittenen Pasern aus Athylenpolyterephthalat mit einer Volumen. masse von 100 kg/m' und der Intrinsio-Viskosität 0,60 mit einer Rate von 100 kg/Std. ein. Die Abfälle laufen in die Schnecke, wo sie auf etwa 600 kg/nr komprimiert werden und dann in eine Doppelschneckenpresse (Achsabstand 83 mm), die eine Speisungszone von 4-80 mm bei 300⁰C mit einem Entgasungskamin, eine Schraelzzone von 790 mm bei 300⁰C, eine Knetzone von 125 mm bei 30O⁰C und schließlich eine Kompressionszone von 350 mm bei 285⁰C mit einem Entgasungskamin umfaßt.

Das aus der Schneckenpresse kommende geschmolzene Material geht in einen ersten Filter mit einer Filtrationsgei;ze von 500 jx., dann in eine Pumpe, einen zweiten Filter mit einer Filtrationsgrenze von 100 μ, bevor sie in einen Autoklaven geschickt wird, wo sie bei 285⁰C und bei einem Druck von 3,5 Torr/behandelt wird.

/0,47 kPa

Man erhält dann mit einem Ausstoß von 100 kg/Std. einen Polyester mit einer Intrinsic-pViskosität von 0,67. Er wird anschließend in Form von Stäben bzw. Strängen extrudiert, welche in Wasser abgekühlt und in Form von Granulaten zerkleinert werden, welche gebrauchsfertig sind.

Man verspinnt dieses Polymere allein, ohne ihm neues Polymeres

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zuzusetzen nach Methoden, wie sie für die Erzielung von niclitgewebten Vliesen begannt sind. Man erholt Vliese von sehr guter Qualität, welche mit Vliesen, die mit neuen Polymeren erhalten wurden, durchaus verglichen werden können.

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Claims

Dr. F. Zumstein sen - O*. E. As sr ianri - Dr. R. Koenigsberger Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dipl.-Ing. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun. PATENTANWÄLTE 80OO München 2 ■ Bräuhausstraße 4 Telefon Sammet-Nr. 22 53 41 - ' "e'agramme Zumpat Telex 5 29979 dt 4007 2942248 10/We RHONE-POULENC-TEXTILE, Paris, Prankreich Patentansprüche

1. Verfahren zur Erzielung eines Polymeren mit guter Yerspiim-"barkeit aus Abfällen mit geringer scheinbarer Volumenmasse, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abfälle fein schneidet, daß man sie mittels einer Schnecke bis auf eine scheinbare Voluaenmasse von wenigstens 500 kg/m ^ vorzugsweise 600 kg/m⁵ komprimiert bzw. verpreßt und daß man sie unter dieser Form in eine Entgasungsdoppelschneckenpresse einführt, wo sie geschmolzen werden, während die Spuren von Wasser und flüchtigen Verunreinigungen entfernt werden und daß man das geschmolzene Polymere einem Nachkondensationsarbcitsgang unter vermindertem Druck unterwirft, um dessen Grundviskosität (Intrinsicviskosität) auf den gewünschten Wert zu bringen und die schweren Verunreinigungen in flüchtige Produkte zu zersetzen, welche unter der Wirkung des verminderten Drucks entfernt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das geschmolzene Polymere mindestens einer Filtration zwischen dem Austritt aus der Schneckenpresse und dem Arbeitsgang der Nachkondensation unterwirft.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ds¹* man Abfälle aus Polymethylenpolyterephthalat behandelt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenpresse eine Zuführungs- und Entgasungszone, eine Schmelzzone, eine Knetzone und schließlich eine

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Entgasungs- und Kompressionszone für das Material umfaßt.

5. Verfahren gemäß Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Zonen der Schneckenpresse bei einer Temperatur von etwa 300⁰C sind.

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