CS234505B1 - Způsob nepřetržité přípravy chemicky modifikovaných polyesterových vláken - Google Patents

Abstract

Způsob výroby různých typů kopolymerních vláken, při kterém se přímým zvlákňováním esterifikace kopolymerujících kyselin etýlenglykolem provádí v prostředí tvořeném produktem nízkomolekulární části nepřetržitě pracující výrobní linky, 'jehož část je odvětvena do zvláštního vzhledem k výrobní lince paralelně řazeného průtočného reaktoru, přičemž produkt z tohoto reaktoru se spojuje s hlavním proudem výrobní linky a v následující vysokomolekulární'části kopolykondenzuje. Dávkování glykolové suspenzemodifikačních složek do pomocného reaktoru paralelně řazeného k výrobní lince je odvozeno z dávkování dimetyltereftalátu do hlavní linky.

Description

Vynález řeší způsob nepřetržitá přípravy chemicky modifikovaných polyesterových vláken.

Dosud se chemicky modifikovaná polyesterová vlákna vyrábějí nepřetrží tým způsobem tak, že se modifikační složka nebo více módifikáčnich složek do výrobní linky uvádí jako nepřetržitý proud suspenze nebo roztoku účinné látky nebo látek v etylénglykolu., při čemž se tento proud spojuje v nízkomolekulární fázi reakce s hlavním proudem tvořeným diglykolesterem kyseliny tereftalové a jeho oligomery procházejícím výrobní linkou. Tento způ sob vyžaduje oddělenou upravu modifikačních složek spočívající v esterifikaci kyselých skupin etylenglykolem tak, aby přidávaná modifikační složka neovlivňovala svou kyselostí průběh reakce hlavního proudu tím, že by ji zpomalovala, snižovala stupen její konverze a vedla ke tvorbě eterických sloučenin působících jako nežádoucí druhotné modifikátory snížení teploty měknutí vyrobeného kopolyesteru, Další možnost představuje způsob nepřetržité přípravy kopolyesteru spočívající v přidávání taveniny polymeru modifikační složky do hlavního proudu ve vysokomolekulární fázi polykondenzace do taveniny polyetylentereftalátu, Nevýhodou tohoto způsobu je oddělená náročná výroba modifikačního kopolymerního koncentrátu na zvláštním zařízení, jeho sušení, tavení a dávkování do hlavního proudu.

pro výrobu polyesteru s modifikací pomocí více modifikačrpch složek jsou známy kombinace obou uvedených způsobů, s jedním vstupem roztoku či suspenze do nízkomolekulární fáze výroby a jedním vstupem kopolymerní taveniny do vysokomolekulární fáze před zvláknění kopolyesteru·

Nevýhody známých způsobů nepřetržité přípravy chemicky modifikovaných polyesterových vláken odstraňuje tento vynález, je234 505

- 2 hož podstatou je, že reakce modifikačních složek s etylenglykolem probíhá odděleně od hlavního proudu výrobní linky v prostředí tvořeném odvětvenou a v nízkomolekulární fázi procesu již zrear govanou částí tohoto hlavního proudu, při čemž po ukončení esterifikace modifikačních složek se tento odvětvený proud obsahující glykolestery modifikujících kopolymerů uvádí zpět do hlavního proudu, jenž se poté podrobuje kopolykondenzaci·

Esterifikace modifikačních složek etylenglykolem v odvětveném hlavním proudu, který je tvořen diglykolesterem kyseliny tereftalové a jeho oligomery, neovlivňuje průběh hlavní reakce, neboí tato je v dané fázi ukončena, takže kyselost modifikačnich složek nezpomaluje hlavní reakci, nesnižuje její konverzi a nezpůsobuje nárůst podílu eterických vazeb v produktu· Modifikační složky se při vlastní esterifikaci směšují s odvětveným hlavním proudem, což vede k jejich lepšímu ztekucení, mohou proto být esterifikovány nižším nadbytkem etylenglykolu a tudíž při vyšší teplotě, což vede ke zkrácení esterifikace. Boba esterifikace je při tom snadno nastavitelná velikostí zádrže v pomocném reaktoru v širokých mezích dle technologických požadavků na stupeň konverze při esterifikaci modifikačních složek. Výše uvedené výhody vedou ke zlepšení ekonomie výroby.

Způsob dle vynálezu lze na stávajících nepřetržitě pracujících výrobních linkách uplatnit bez větších strojních uprav a dovoluje užít všech známých typů modifikačních látek jako jsou kyselina izoftalová, monosodná sůl kyseliny 5-sulfoizoftalové, polyetylenglykol a pentaerytritolj lze jej využít i pro přídavky termostabilních barvených pigmentů při výrobě polymeru barveného ve hmotě.· Další předností postupu podle vynálezu je, že umožňuje spojovat proud obsahující modifikační složky s hlavním proudem výrobní linky při podobných podmínkách a podobném složení (teplotě, obsahu volného etylenglykolu, obsahu katalyzátoru, konverzi), což umožňuje nenásilné a ekonomické vedení výrobního procesu. Předností je i možnost změny vyráběného sortimentu na výrobní lince s malým výpadkem nestandardního polyesteru. Skutečnost,, že esterifikaci modifikačních složek etylenglykolem se dle vynálezu provádí při vyšší teplotě, umožňuje snížit potřebu příslušného katalyzátoru a tedy i úspory pomocných látek a též použití levnějších modifikačních kyselin oproti dosud běžně užívaným esterům. Na příklad dnes. užívaný dimetylizořtalát lze nahradit kyselinou izoftalovou.

234 505

- 3 Způsob nepřetžité přípravy chemicky modifikovaných polyesterových vláken dle tohoto vynálezu objasňují následující příklady· Díly a procenta jsou míněny vždy hmotnostně, pokud není jinak uveěeno· Příklad 1

Výrobní linka pro nepřetržitou přípravu polyesterového vlákna byla provozována tak, že do průtočného přeesterifikačního reaktoru s nepřímým ohřevem byl dávkován tavený dimetyltereftalát v množství 394 kg/h a etylenglykol spolu s katalyzátory v celkovém množství 208 kg/hr · Při přeesterifkaci se odvádělo 130 kg/hod metanolu z hlavy dělící kolony umístěné nad reaktorem· Produkt odváděný z reaktoru vykazoval průměrně 71% volného etylenglykolu a jeho střední polymerizační stupeň byl 2,58· část tohoto produktu v množství 200 kg/hod byla uváděna do pomocného reaktoru s dinylovým ohřevem, který byl vytvořen jako kaskáda sedmi za sebou řazených komor· Do prvé komory pomocného reaktoru byla trvale zubovým čerpadlem podávána suspenze kyseliny izoftalové a sodné soli kyseliny 5-sulfoizo'ftalové v etylenglykolu v množství 66,30 kg/h .· Z reaktoru byla dělící kolonou odváděna voda v množství 7,25 kg/h . a produkt z tohoto reaktoru se spojoval se zbývajícím produktem z přeesterifikačního reaktoru a vstupoval do prvého polykondenzačního reaktOru výrobní linky· Analýzou byla ve vstupním proudu modifikačních složek do hlavního proudu nalezena konverze při esterifikaci 98,6% (stanovením kyselosti produktu) a obsah eterických sloučenin vyjádřený jako koncentrace dietylenglykolu 1,63%. . Suspenze modifikačních složek se připravovala v mísiči pro kašovité látky, do nějž se navažovalo 156,75 kg monosodné soli kyseliny 5-sulfoizoftalové, 402,45 kg kyseliny izoftalové, 435,30 kg etylenglykolu a 0,04 kg tetrahydrátu octanu manganatého· Ve třech polykondenzačních stupních produkt polykondenzoval, .při čemž se odtahovalo průměrně 98 kg/h etylenglykolu, množství vyráběného polymeru bylo 432 kg/h .. Připravené chemicky modifikované vlákno bylo obvyklým způsobem dlouženo a zpracováváno na střiž a kabel.

Příklad 2

Výrobní linka provedená jako v příkladu 1 byla provozována tak, že do přeesterifikačního reaktoru bylo dávkováno 369,5 kg/h . dimetyltereftalátu a 210 kg/h etylenglykolu spolu s katalyzátory· Z hlavy kolony se trvale odvádělo průměrně 131,5 kg metanolu·

- 4 234 505

Kapalný produkt z reaktoru se větvil do dvou proudů, prvý v množství 180 kg/h vstupoval do prvého polykondenzačního reaktoru nepřetržitě pracující výrobní linky, druhý v množství cca 188 kg/h· . se uváděl do pomocného reaktoru provedeného jako v příkladu 1«, Do tohoto reaktoru se zubovým čerpadlem plynule dávkovala suspenze kyseliny izoftalové v etylenglykolu obsahující 50% kyseliny, množství přiváděné suspenze bylo

59,2 kg/h Suspenze byla připravována ve zvláštním misiči kašovitých látek rozmícháním 450 kg kyseliny izoftalové ve 450 kg etylenglykolu s přídavkem 0,06 kg tetrahydrátu octanu manganatého. Z dělící, kolony pomocného reaktoru se odtahovalo průměrně

6,5 kg/h' vody a 11,4 kg/h etylenglykolu. Produkt z pomocného reaktoru vykazoval kyselost pod 0,003 mval/g a byl plynule * dávkován do hlavního proudu před vstupem do prvního Lolykondenzačního reaktoru. Kopolykondenzace pak proběhla ve třech za sebou řazených reaktorech za sníženého tlaku· Z polykondenzačních reaktorů se odtahovalo průměrně 80 kg/h< etylenglykolu· Z přímého zvlákňování navazujícího na poslední oolýkondenzační reaktor- se odtahovalo 430 kg/h· suchého vlákna, které se v dalším zpracovávalo známým způsobem na kopolyesterový kabel.

Příklad 3

Výrobní linka provedena jako v příkladu 1 byla provozována tak, že do přeesterifikačního reaktoru se plynule dávkovalo 400,0 kg/h taveného dimetyltereftalátu a 223,0 kg/h ' etylenglykolu spolu s katalyzátorem. Z hlavy kolony se trvalo odebíralo průměrně 139,0 kg/h ' metanolu. Z proudu’vystupují čího z přeesterifikačního reaktoru se odvětvovalo množství 200 kg/h a uvádělo do pomocného reaktoru popsaného v příkladu 1. Vedle tohoto vstupního proudu se do pomocného reaktoru, dávkovalo 31,85 kg/hod suspenze připravované v.pomocném mísici kašovitých látek z navážek. 676 kg etylenglykolu, 400 kg monosodné soli kyseliny 5-sulfo izoftalové a 0,025 kg tetrahydrátu octanu manganatého. Z dělící kolony pomocného reaktoru se trvale odtahovalo průměrně 15,4 kg/h ě etylenglykolu a 1,6 kg/h vody. Produkt z pomocného reaktoru se uváděl při teplotě 252°G do hlavního proudu a s ním vstupoval do prvního polykondenzačního reaktoru. V části polykondenzační se odvádělo v průměru 89 kg/h ě etylenglykolu. Zvlák ňovaný polymer v množství 430 kg/h 1 byl zpracováván na střiž a kabel. Obsah síry ve vlákně byl stanoven 0,31%·

Claims (3)

1. 234 505

   1. Způsob nepřetržité přípravy chemický modifikovaných polyesterových vláken, vyznačený tím, že se z nízkomolekulární části nepřetržitě pracující linky pro přípravu polyetylentere-Ptaláiju odvětví 0,02 až 08 hmotnostního dílu hlavního proudu, na který se po smíšení působí modifikujícími přísadami a odvětvený proud s přísadami se vrací do hlavního proudu.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že odvětvený proud, který je tvořen produktem výměnné esterifikace dimetyltereftalatu etylenglykolem nebo esterifikace kyseliny tereftalátové etylenglykolem s hmotnostním obsahem volného etyleglykolu 1 až 21 se vstupem konverze vyšším než °0 /'a o teplotě od 200 do 260 °C, se odebírá z úseku mezi nízkomolekulární a po lykondenznční částí hlavní linky a vratný proud se přivádí do téže části linky z·.: místo odběru ^e smyslu toku produktu, přičemž vratnv proud se od odvětveného proudu neliší v hmotnostním obsahu etylenglykolu o více než 2Q konverzí o více než 15 ý a teploty proudů se neliší a více než 50 °C.
3. 3· 'Způsob podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že na odbočený proud se působí kyselinou izoftalovou, sulfoizoftalovou, dějíc deriváty, případně směsí těchto látek, přičemř se tyto látky přivádějí ve formě suspenze nebo roztoku v etylenglykolu.