Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Monofilamenten mit einem Durchmesser von > 0.20 mm für industrielle Zwecke, aus einem Rezyklatpolymer aus Polyamid, sowie deren Verwendung.
Die Entsorgung und Wiederverwendung von Polymerresten stellt im Rahmen des Umweltschutzes ein wachsendes Problem dar. Zahlreiche Unternehmen haben Regranulierungsversuche von Resten thermoplastischer Polymere verschiedenster Provenienz durchgeführt. Das resultierende Granulat diente bevorzugt als Füllstoff oder zur Herstellung von Formteilen minderer Qualität. Um anspruchsvollere feinere Produkte herzustellen musste einem Teil Rezyklatpolymer ein grösserer Teil an neuem Polymer beigemischt werden.
Es sind beispielsweise auch Verfahren zur Rückgewinnung von Polyamid aus Polyamid enthaltenden Produkten bekannt (EP 0 603 434). Bei diesem Verfahren wird das Polyamid in einem geeigneten Lösungsmittel aufgelöst und nach dem Reinigen und Filtrieren vom verunreinigten Polyamid ausgefällt. Erst das gereinigte Produkt kann einer Wiederverwendung zugeführt werden.
Unter Rezyklatpolymer sollen hier sortenreine Abfälle aus Polyamid 6.6 aus Flaschen, Filmen und besonders aus Fadenresten verstanden werden. Monofilamente für industrielle Zwecke sind solche mit einem Durchmesser von mehr als 0.20 mm.
Ohne saubere Trennung und Reinigung der Polymere konnten bisher aus Rezyklatpolymeren nur verhältnismässig dickwandige Formteile minderer Qualität hergestellt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, das es erlaubt, ausschliesslich aus Rezyklatpolymer, ohne wesentliche Zusätze und ohne aufwendige Aufbereitung Monofilamente unter wirtschaftlichen Bedingungen herzustellen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Schmelze des Rezyklatpolymers aus Polyamid 6.6 besteht, mit einem Sieb einer Maschenweite von 30-120 Mikrometer filtriert und anschliessend granuliert wird, das erhaltene Granulat nachkondensiert/getrocknet wird, anschliessend geschmolzen und die Schmelze versponnen wird. Hierbei ist die Maschenweite der Siebe für die Polymerschmelze und das anschliessende Verspinnen von wesentlicher Bedeutung. Bei einer Polyamidschmelze sind Maschenweiten von 30-50 Mikron, bevorzugt 30-40 Mikron, insbesondere 30 Mikron geeignet; Maschenweiten unter 30 Mikron für Polyamid sind nicht geeignet, da die Standzeiten untolerierbar gering sind. Maschenweiten von mehr als 50 Mikron für Polyamid sind unbrauchbar wegen der durch Verunreinigungen entstehenden häufigen Fadenbrüche der Monofilamente.
Für das Verfahren am besten geeignet haben sich Rezyklatpolymere aus Polyamid, insbesondere Polyamid 6.6 bewährt. Die Verwendung von Rezyklatpolymer hat zusätzlich den Vorteil gegenüber frischem Polymer, dass eine Nachkondensation durch den Einsatz der richtigen Fadenrestequalität vermieden werden kann.
Bei der Verwendung von Polyamid ist eine Restfeuchte von 0.02-0.05% im Polymer zweckmässig. Die Restfeuchten werden durch Trocknung bei gleichzeitiger Nachkondensation erreicht.
Rezyklatpolymer aus Polyamid 6.6 ist besonders zur Herstellung von Monofilamenten mit einem Durchmesser von > 0.20 mm für Transportbänder geeignet.
Die Erfindung soll anhand von Beispielen beschrieben werden.
Beispiel 1
Fadenreste aus PA6.6 wurden in bekannter Weise zu einem Granulat mit einer Teilchengrösse zwischen 1-6 mm verarbeitet. Die Restfeuchte des Granulats betrug < 0.05%. Die Schmelze zur Erzeugung des Gran 1 wurde mit einem Sieb von 30 mu m, diejenige für Gran 2 mit einem 120 mu m Sieb vorfiltriert. Dieses Granulat wurde unter Standard-Bedingungen zu Monofilamenten versponnen.
Die Ergebnisse der Musterspinnungen sind in Tabelle 1 zusammengestellt.
<tb><TABLE> Columns=5 Tabell 1
<tb>Head Col 3 AL=L: Soll
<tb>Head Col 1: Gran 1 30 mu
<tb>Head Col 2: Gran 2 120 mu
<tb><SEP>Titer<SEP>dtex<SEP>455 +/- 10<SEP>449<SEP>447
<tb><CEL AL=L>Dehnung<CEL AL=L>%<SEP>25 +/- 2<SEP>25<SEP>25
<tb><SEP>Festigkeit<SEP>cN/tex<SEP>66 +/- 3.5<SEP>66<CEL AL=L>63
<tb><SEP>Reisskraft<SEP>N<SEP>30.5 +/- 1.8<SEP>29<SEP>28
<tb><SEP>TS 160 DEG C<CEL AL=L>%<CEL AL=L>2.5 +/- 0.3<SEP>2.3<SEP>2.4
<tb><SEP>RV (Faden)<SEP>-<SEP>-<SEP>95<SEP>83
<tb><SEP>V (Granulat)<SEP>-<SEP>-<SEP>82<SEP>78
<tb><SEP>Ensimage<SEP>%<SEP>0.03 +/- 0.02<SEP>0.03<CEL AL=L>0.06
<tb><SEP>Filierendruckanstieg<SEP>[bar/kg]<SEP>-<SEP>0.03<SEP>0.15
<tb></TABLE>
Es ist überraschend, dass die Monofilamente für alle relevanten Parameter die Sollwerte erreichen.
Aus PA6.6 Granulat war es erstmals gelungen, Monofilamente herzustellen, welche die Spezifikationen erfüllen, die zur Weiterverarbeitung der Monofilamente erforderlich sind. Die erhaltenen Fäden sind für Monofilamente zur Herstellung von Transportbändern und Reifen gut geeignet.
The present invention relates to a method for producing monofilaments with a diameter of> 0.20 mm for industrial purposes, from a recycled polymer made from polyamide, and the use thereof.
The disposal and reuse of polymer residues is a growing problem in the context of environmental protection. Numerous companies have attempted to regranate residues of thermoplastic polymers of various origins. The resulting granulate was preferably used as a filler or for the production of moldings of poor quality. In order to produce more sophisticated, finer products, a larger part of the new polymer had to be added to a part of the recyclate polymer.
For example, processes for recovering polyamide from products containing polyamide are also known (EP 0 603 434). In this process, the polyamide is dissolved in a suitable solvent and, after cleaning and filtering, the contaminated polyamide is precipitated. Only the cleaned product can be reused.
Recycled polymer should be understood here to mean sorted waste from polyamide 6.6 from bottles, films and especially from thread residues. Monofilaments for industrial purposes are those with a diameter of more than 0.20 mm.
Without clean separation and cleaning of the polymers, only relatively thick-walled moldings of inferior quality could previously be produced from recycled polymers.
The object of the present invention is to provide a process which allows monofilaments to be produced exclusively from recycled polymer, without essential additives and without complex preparation, under economical conditions.
The object is achieved according to the invention in that the melt of the recycled polymer consists of polyamide 6.6, is filtered with a sieve with a mesh size of 30-120 micrometers and is then granulated, the granules obtained are condensed / dried, then melted and the melt is spun. The mesh size of the sieves is essential for the polymer melt and the subsequent spinning. In the case of a polyamide melt, mesh sizes of 30-50 microns, preferably 30-40 microns, in particular 30 microns, are suitable; Mesh sizes of less than 30 microns for polyamide are not suitable because the service life is intolerably short. Mesh sizes of more than 50 microns for polyamide are unusable because of the frequent thread breaks in the monofilaments caused by impurities.
Recycled polymers made from polyamide, in particular polyamide 6.6, have proven to be most suitable for the process. The use of recycled polymer has the additional advantage over fresh polymer that post-condensation can be avoided by using the right thread residue quality.
When using polyamide, a residual moisture of 0.02-0.05% in the polymer is advisable. The residual moisture is achieved by drying with simultaneous post-condensation.
Recycled polymer made of polyamide 6.6 is particularly suitable for the production of monofilaments with a diameter of> 0.20 mm for conveyor belts.
The invention will be described using examples.
example 1
Thread residues from PA6.6 were processed in a known manner to form granules with a particle size between 1-6 mm. The residual moisture of the granules was <0.05%. The melt for the production of Gran 1 was prefiltered with a sieve of 30 μm, that for Gran 2 with a 120 μm sieve. These granules were spun into monofilaments under standard conditions.
The results of the pattern spinning are summarized in Table 1.
<tb> <TABLE> Columns = 5 Table 1
<tb> Head Col 3 AL = L: target
<tb> Head Col 1: Gran 1 30 mu
<tb> Head Col 2: Gran 2 120 mu
<tb> <SEP> titer <SEP> dtex <SEP> 455 +/- 10 <SEP> 449 <SEP> 447
<tb> <CEL AL = L> elongation <CEL AL = L>% <SEP> 25 +/- 2 <SEP> 25 <SEP> 25
<tb> <SEP> strength <SEP> cN / tex <SEP> 66 +/- 3.5 <SEP> 66 <CEL AL = L> 63
<tb> <SEP> tear strength <SEP> N <SEP> 30.5 +/- 1.8 <SEP> 29 <SEP> 28
<tb> <SEP> TS 160 DEG C <CEL AL = L>% <CEL AL = L> 2.5 +/- 0.3 <SEP> 2.3 <SEP> 2.4
<tb> <SEP> RV (thread) <SEP> - <SEP> - <SEP> 95 <SEP> 83
<tb> <SEP> V (granules) <SEP> - <SEP> - <SEP> 82 <SEP> 78
<tb> <SEP> Ensimage <SEP>% <SEP> 0.03 +/- 0.02 <SEP> 0.03 <CEL AL = L> 0.06
<tb> <SEP> Filing pressure increase <SEP> [bar / kg] <SEP> - <SEP> 0.03 <SEP> 0.15
<tb> </TABLE>
It is surprising that the monofilaments reach the target values for all relevant parameters.
PA6.6 granulate was the first to produce monofilaments that meet the specifications required for further processing of the monofilaments. The threads obtained are well suited for monofilaments for the production of conveyor belts and tires.