CH329736A

CH329736A - Process for removing low molecular weight fractions from polymerized e-amino-caprolactam

Info

Publication number: CH329736A
Authority: CH
Inventors: Griehl Wolfgang Dr Chem
Original assignee: Thueringisches Kunstfaserwerk
Priority date: 1954-02-15
Filing date: 1954-05-22
Publication date: 1958-05-15
Also published as: DE1030993B; GB775888A

Description

  

   <Desc/Clms Page number 1> 
    Verfahren   zum Entfernen niedermolekularer Anteile aus    polymerisiertem      8-Amino-caprolactam   Bei der    Polymerisation   von    e-Amino-eapro-      lactam   zu hochmolekularem Polyamid, das zu    kaltvcrstreekbaren   Fäden, Folien, Bändern    und   dergleichen verarbeitet werden kann, entstellt regelmässig ein Produkt, das noch    er-      hebliclie   Mengen niedermolekularer Anteile enthält.

   Diese niedermolekularen Anteile bestehen hauptsächlich aus    monomerem,      dimerem   und    trimerem      Laetam   und stören bei der Weiterverarbeitung, insbesondere bei der    Ver-      streckung   der aus dem    Polymerisat      leergestell-      ten   Gebilde. 



  Um diesem Mangel abzuhelfen, hat man in der Praxis bisher diese niedermolekularen Bestandteile mit Hilfe von Wasser bis zur Erreiehung der vorgeschriebenen Extraktionswerte, die je nach dem technischen Einsatz der Gebilde für technische Seide oder Strumpfseide zwischen 1,5 und 2,5  /o liegen, herausgezogen.    Diese   Art der Extraktion hat den Nachteil, dass    auch   ein Teil des Stabilisators    herausge-      wässert   wird und das    Polymerisat   nach dem    Extrahieren   wieder völlig entwässert werden muss. Ausserdem müssen zur    -N\'iederge@vin-      nung   der immerhin erheblichen    Laetammen-      gen   grosse Wasservolumina    eingedampft.   werden. 



  Es ist. auch schon vorgeschlagen worden, die niedermolekularen Anteile durch Vakuumdestillation zu entfernen. Abgesehen davon, dass dieses Verfahren. längere Zeit beanspru-    eben   würde, besteht der Nachteil hierbei darin, dass beim Arbeiten im    Vakuum   leicht Sauerstoff in die    geschmolzene   Masse gelangen kann und das    Polymerisat   dadurch unbrauchbar wird.

   Es wurde nun gefunden, dass man auf einfache, sichere und wirtschaftliche Weise die niedermolekularen Anteile aus polymerisiertem    a-Amino-caprolactam   entfernen bzw. auf jeden    gewünschten   Prozentsatz senken kann, wenn man durch das geschmolzene hochpolymerisierte    Caprolactam   ein trockenes    inertes   Gas in feinverteilter Form    hindurehleitet.   Die Extraktion lässt sich dabei um so schneller    durchführen,   je stärker der Strom des    inerten   Gases gehalten wird. Als    inertes   Gas, das heisst als Gas, das unter den Bedingungen des    Lactamentfernens   nicht mit dem    Polymerisat   chemisch reagiert, eignet sich zum Beispiel hochgereinigter Stickstoff oder Wasserstoff.

   Rühren während des    Durchleitens      begünstigt   den Prozess. Um ein Abkühlen der    Schmelze   zu vermeiden, ist es vorteilhaft, das Gas vor dem Einleiten vorzuwärmen. Die nach beendeter Behandlung in dem    Polymerisat   verbliebenen Gasbläschen können mit den dafür üblichen Methoden entfernt werden. Durch geeignete Massnahmen, beispielsweise Absorption, kann man die nie-.    dermolekularen   Anteile nach dem Abkühlen in 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 bekannter Weise aus dem durchgeleiteten Gas gewinnen, das dann vorteilhaft in einem Gasometer aufgefangen wird, in dem es zum Reinigen weiterer    Polvmerisatmengen   zur Verfügung steht. 



  Beispiel 1 Ein durch    Polymerisation   von    s-Amino-      caprolaetam   in Anwesenheit von Essigsäure als Stabilisator und    E-Amino-capronsäure   als Beschleuniger erhaltenes    Polymerisat   mit 10 bis 12     /o      niedermolekularen,   Anteilen (monomeres,    dimeres   und    trimeres      Lactam)   wird auf 280  erhitzt. Unter    lebhaftem   Rühren wird ein starker Strom von feinverteiltem und vorher auf 280  vorgewärmtem    sauerstofffreiem   Stickstoff durch die geschmolzene Masse geleitet. Nach etwa. 30 Minuten enthält das    Polymerisat   noch etwa 1,5  /o niedermolekulare Anteile.

   Man entgast die Schmelze durch Anlegen eines Vakuums (bzw. indem man sie während kurzer Zeit einem Unterdruck aussetzt) oder indem man sie zum Beispiel zwischen zwei Spinnpumpen kurze Zeit unter hohen Druck setzt. Beispiel 2 Durch eine nach dem    sogenannten      VK-      Verfahren   auf kontinuierlichem Wege aus    e-Amino-caprolactam   hergestellte und im letzten Abschnitt. bzw. in einem separaten Teil des Rohres befindliche    Polyamidsclimelze      wird,   wie in Beispiel 1 angegeben,    feinverteilter,   reinster Wasserstoff geleitet.

   Nach    Passieren   einer    I:ntgastingszone   kann das    Poli-merisat,   das    nun   weniger als 2     /o      niedermolekulai e   Anteile enthält., kontinuierlich zu Fäden versponnen werden.



   <Desc / Clms Page number 1>
    Process for removing low molecular weight fractions from polymerized 8-amino-caprolactam During the polymerization of e-amino-eaprolactam to form high-molecular polyamide, which can be processed into cold-cross-stretchable threads, films, tapes and the like, a product that can still be Contains hebliclie amounts of low molecular weight fractions.

   These low molecular weight fractions mainly consist of monomeric, dimeric and trimeric laetam and interfere with further processing, in particular with the stretching of the structures made empty from the polymer.



  In order to remedy this deficiency, these low molecular weight components have been used in practice until the prescribed extraction values have been reached, which are between 1.5 and 2.5 / o depending on the technical use of the structures for technical silk or stocking silk, pulled out. This type of extraction has the disadvantage that part of the stabilizer is also watered out and the polymer has to be completely drained again after extraction. In addition, large volumes of water have to be evaporated in order to reduce the considerable amounts of water. will.



  It is. It has also been proposed to remove the low molecular weight fractions by vacuum distillation. Besides that this procedure. The disadvantage here is that, when working in a vacuum, oxygen can easily get into the molten mass and the polymer becomes unusable.

   It has now been found that the low molecular weight fractions of polymerized a-amino-caprolactam can be removed or reduced to any desired percentage in a simple, safe and economical manner if a dry, inert gas in finely divided form is passed through the melted, highly polymerized caprolactam. The extraction can be carried out faster, the stronger the flow of inert gas is kept. Highly purified nitrogen or hydrogen, for example, is suitable as an inert gas, i.e. a gas that does not react chemically with the polymer under the conditions in which the lactam is removed.

   Stirring while passing it through promotes the process. To prevent the melt from cooling down, it is advantageous to preheat the gas before it is introduced. The gas bubbles remaining in the polymer after the treatment has ended can be removed using the methods customary for this purpose. By taking appropriate measures, such as absorption, you can never-. of the molecular fractions after cooling in

 <Desc / Clms Page number 2>

 win in a known manner from the gas passed through, which is then advantageously collected in a gasometer, in which it is available for cleaning further quantities of Polvmerisat.



  EXAMPLE 1 A polymer obtained by polymerizing s-aminocaprolaetam in the presence of acetic acid as a stabilizer and ε-aminocaproic acid as an accelerator and having 10 to 12 / o low molecular weight fractions (monomeric, dimeric and trimeric lactam) is heated to 280. With vigorous stirring, a strong stream of finely divided oxygen-free nitrogen previously preheated to 280 is passed through the molten mass. After about. For 30 minutes the polymer still contains about 1.5 / o low molecular weight fractions.

   The melt is degassed by applying a vacuum (or by exposing it to negative pressure for a short time) or by placing it under high pressure for a short time between two spinning pumps, for example. EXAMPLE 2 By a continuous route from e-amino-caprolactam by the so-called VK process and in the last section. or in a separate part of the tube polyamide glue is, as indicated in Example 1, passed through finely divided, pure hydrogen.

   After passing through an injection zone, the polymer, which now contains less than 2 / o low molecular weight fractions, can be continuously spun into threads.

Claims

P ATEN TAN SPR.U CH Process for at least partial removal of low molecular weight fractions from polymerized s-amino-capi-olaetam, characterized in that a dry, inert gas in finely divided form is passed through the molten polymer. SUBCLAIM Method according to claim, characterized in that the gas is preheated before it is introduced.