CZ20001931A3 - Postup kontinuální extrakce polyamidu - Google Patents

Abstract

Postup kontinuální extrakce polyamidových částic cirkulující extrakčním roztokem v uzavřeném okruhu, ve stojaté, do dvou pásem rozdělené extrakční koloně. Polyamid je v prvním pásmu zpracováván vodným roztokem ε-kaprolaktamu se 40 až 95 % hmotn. ε-kaprolaktamu jako extrakčního činidla při 100 až 140°C a pak ve druhém pásmu doplňkově zpracován vodou. Nakonec je možno kaprolaktam extrahovatjiž známým způsobem. Postup umožňuje hospodárnou výrobu polyamidu s nízkým obsahem dimeru.

Description

Postup kontinuální extrakce polyamidu

Oblast techniky

Vynález se týká postupu kontinuální extrakce polyamidů, zejména polyamidu 6, přičemž jsou částice polyamidu zpracovávány ve stojaté extrakční koloně vodným roztokem ε-kaprolaktamu obíhajícím v uzavřeném okruhu.

Dosavadní stav techniky

Polyamid 6 (polykaprolaktam) se vyrábí polymerací ε-kaprolaktamu. Při tom vzniká polykaprolaktam s obsahem kaprolaktamu a jeho oligomerů například 8 až 11 % hmotn. Tyto nízkomolekulární složky označované v dalším souhrnně jako „extrakt“ mění vlastnosti polyamidu nežádoucím způsobem. Proto je nutno extrakt před dalším zpracováním polyamidu odstranit. Technicky se to děje kontinuální nebo diskontinuální extrakcí horkou vodou (DE-A-25 01 348, DE-A-27 32 328) a oddestilováním za vakua (US-A 4,376,680) nebo v proudu přehřáté páry (EP 0 284 968 B1). Všechny tyto postupy se z důvodů ochrany životního prostředí a hospodárnosti provádějí s rekuperací tepla a opětného využívání extraktu.

Při tomto postupu u polyamidu 6 dosahovaný, dosud zachovaný zbytkový extrakt (metanolem extrahovatelné složky) sestává převážně z nesnadno těkavých a ve vodě obtížně rozpustných oligomerů kaprolaktamu, zejména z dimerů a cyklických oligomerů.

Byla navržena také různá zařízení pro extrakci nízkomolekulárních složek z polyamidů. V GB 12 97 606 se uvádí extrakční kolona, rozdělená aspoň na dvě pásma, přičemž v protiproudu vedený extrakční prostředek je veden cirkulačně v každém pásmu proti toku kapaliny, přičemž se na vrchu pásma odebírá a na spodním konci pásma zase přivádí.. Podobná zařízení jsou popsána také v CZ 253 019, FR 15 18 775, DD 206 999 a DE-A17 70 097.

Je známo, že kaprolaktam při extrakcí polyamidu 6 působí jako látka zvyšující rozpustnost oligomerů laktamu. Proto například podle JP-A-47 026438 se granulát před odstraněním podílů polyamidu 6 rozpustných ve vodě předem upravuje přednostně pomocí 40 až 70 % ε-kaprolaktamu ve vodě. Podle DD 289 471 se granulát zpracovává '9 9999 • · • ·

9 9 «* · · 4 • 9

9 9 9 9

4 · 9

roztokem 1 až 40 % kaprolaktamu v extrakční vodě při teplotách nad 60 °C v protiproudu (procentní údaje se vždy vztahují ke hmotnosti). V DE-A-43 24 616 se uveřejňuje postup extrakce polyamidu 6, vedoucí k výrobkům s velmi nízkým zbytkovým obsahem dimerního ε-kaprolaktamu. Při tom navazuje na první stupeň, v němž se extrahuje při 80 až 120 °C pomocí 41 až 80-procentního roztoku kaprolaktamu, jeden nebo více stupňů dodatečné extrakce buď vodou při vysoké teplotě nebo ve vakuu. JPA-48 002 233 popisuje čištění polykaprolaktamu přídavkem 5- až 30-procentního roztoku kaprolaktamu k roztavenému polymeru a následující čištění získané disperze při 80 až 120 °C v extrakční koloně. V JP-A-53 071 196 se polymer napřed extrahuje horkým vodným médiem a potom při teplotě od 10 do 50 °C pod bodem tání polyamidu čistí v proudu inertního plynu, přičemž horké vodné médium představuje například vodu o teplotě 80 až 130 °C s méně než 50 % hmotn. ε-kaprolaktamu. JP-A-4 025 519 zveřejňuje vícestupňový extrakční proces, při němž se polyamidový granulát extrahuje v prvním stupni při 70 až 120 °C vodným 5 až 50 % roztokem kaprolaktamu při 70 až 120 °C a v druhém stupni 0,1 až 5-% vodným roztokem kaprolaktamu při 70 až 120 °C. JPA-51 149 397 popisuje extrakci pomocí vodného 60 % hmotn. roztoku ε-kaprolaktamu při 80 až 120 °C po dobu 3 až 8 hodin v prvním stupni a extrakci vodou bez kaprolaktamu, která je přednostně i kyslíkuprostá nebo obsahuje malá množství redukčního agentu v posledním stupni. I tyto postupy byly s ohledem na ochranu životního prostředí a hospodárnost přednostně řešeny s rekuperací tepla a opětným použitím extraktu. Podle toho se v JP-A-60 166 324 uveřejňuje zařízení pro kontinuální extrakci polyamidu 6, kde se granulát extrahuje vodou v protiproudu, přičemž se hlavní množství extrakční kapaliny s přídavkem ε-kaprolaktamu vede cirkulačně. Extrakční prostředek se odsává přes sací hrdlo, doplňuje se kaprolaktamem a přes rozdělovači trysku, nalézající se ve stejné výši jako odsávací hrdlo, vrací do zařízení. Odsávaný extrakční roztok obsahuje pouze 13,5 % kaprolaktamu, t.j. méně než 20 %.

V DE-A-195 05 150 se oligomery kaprolaktamu odstraňují z polyamidového granulátu úpravou čistým kaprolaktamem jako extrakčním prostředkem při 60 až 150 °C. Tento postup má však nevýhodu v tom, že při následujících procesních krocích může docházet ke slepení granulátu. Při těchto teplotách se v kaprolaktamu zčásti rozpouští i sám granulát

Extrakce polyamidového granulátu vodou nebo vodní parou vede jen za cenu značné nákladnosti k dnes požadovaným zbytkovým obsahům extraktu pod 0,5 %. Stejně tak jako u postupů s použitím extrakčních prostředků s obsahem kaprolaktamu vychází při extrakci obvykle roztok s 5 až 15 %-ním obsahem extraktu. Navíc smějí být obsaženy ještě anorganické pomocné látky jako oxid titaničitý, oxid křemičitý a oxid manganu, které se k polyamidu obvykle přidávají pro stabilizaci nebo matování. Pro postupy současného stavu techniky je společným to, že buď je zbytkový obsah extraktu v granulátu příliš vysoký nebo že se vodný roztok extraktu pro vratné přivádění kaprolaktamu a jeho oligomerů do polymerace musí silně zkoncentrovat, přičemž může docházet k vypadávání oligomerů a anorganických pomocných látek z roztoku. Zahušťování pak vyžaduje značné množství energie.

Úkolem vynálezu proto bylo přinést postup odstraňování oligomerů kaprolaktamu z polyamidu tak, aby se získal polyamid s velmi nízkým zbytkovým obsahem extraktu resp.dimeru, aniž by muselo vznikat velké množství extrakčního prostředku s nízkým obsahem extraktu.

Podstata vynálezu

Toto zadání je podle vynálezu řešeno postupem kontinuální extrakce polyamidových částic, zejména polyamidového granulátu nebo vloček, v extrakční koloně v podstatě stojaté, s použitím vodného extrakčního prostředku, přičemž se tento postup vyznačuje tím, že se používá extrakční kolony rozdělené na dvě pásma a v prvním pásmu se polyamid upravuje vodným extrakčním prostředkem obsahujícím 40 až 95 % hmotn. εkaprolaktamu v cirkulačním režimu a v druhém pásmu se provádí doplňkové ošetření vodou v protiproudu.

Nový postup má výhodu v tom, že obsah oligomerů kaprolaktamu v polyamidu se jednoduchým způsobem sníží, přičemž extrakční prostředek podchytí oligomery a tak se získá roztok extraktu, který může být bez nebo s jen nepatrnou úpravou přiveden do polymeračníhho reaktoru. Extrakce při tom dosahuje podstatně rychleji požadovaného nízkého obsahu oligomerů v porovnání s postupy podle současného stavu techniky. Další extrakce kaprolaktamu může pak probíhat již známým způsobem. Tak se

hospodárně získá polyamid s nízkým zbytkovým obsahem extraktu na úrovni méně než 0,5 %, zejména pak méně než 0,05 % dimeru.

Kromě toho se ukázalo, že se získává vysoce koncentrovaný roztok extraktu s nízkým obsahem vody, kterou je možno případně i bez dalšího odpařování vody přímo vrátit do polymerace kaprolaktamu.

Vhodnými polyamidy jsou polykaprolaktam nebo kopolyamidy, sestavené z kaprolaktamu a dalších polyamidotvorných výchozích látek, přičemž podíl, odvozující se z kaprolaktamu činí přednostně minimálně 20 % hmotn., zvláště pak aspoň 25 % hmotn.. Přednostní polyamidotvorné výchozí látky jsou diaminy a dikarbonkyseliny, které jsou vhodné k tvorbě polyamidů. Vhodnými dikarbonovými kyselinami jsou například alkandikarbonová kyselina se 6 až 12 atomy uhlíku, zejména se 6 až 10 atomy uhlíku, a dále tereftalová a izoftalová kyselina. Vhodnými diaminy jsou například alkandiamin se 4 až 12, zejména 6 až 8 atomy uhlíku, dále m-xylylendiamin, bis-(4aminocyklohexyl)metan. Dikarbonové kyseliny a diaminy je možno používat ve vzájemně libovolných kombinacích, s výhodou však v ekvivavlentním poměru. Zvláštní technický význam získaly polykaprolaktam, polyamidy složené z kaprolaktamu, hexametylendinaminu a dále z adipinové kyseliny, izoftalové a/nebo tereftalové kyseliny.

Obvykle se vychází z polyamidového granulátu s obsahem 2 až 15 % hmotn. kaprolaktamu a jeho oligomerů, zejména 8 až 12 % hmotn. kaprolaktamu a jeho oligomerů. Běžně mívá polyamidový granulát zrnitost 1,5 x 1,5 mm až 4 x 4 mm.

Používané polyamidy mohou obsahovat dále běžná aditiva jako matovací vložky, například oxid titaničitý, aditiva tvorby zárodečných jader, například křemičitan hořečnatý, stabilizátory, například halogenidy a alkalihalogenidy mědi(l), antioxidanty a zpevňující vložky v běžných dávkách. Aditiva se přidávají obvykle před, během nebo po polymeraci a před granulací.

Polyamid se plní shora do v podstatě svislé stojaté, s výhodou trubkovité extrakční kolony. Po polymeračním stupni a následném granulačním stupni získávaný polyamidový granulát se může přivádět do kontinuální extrakční kolony pomocí ··· «4 • 4 cirkulace dopravní vody. Granulát se odlučuje od plavící dopravní vody na odlučovacím zařízení (síto) a padá při teplotě například 20 až 90 °C do hlavy extraktoru. Extrakční kolonou postupuje granulát gravitací shora dolů a na spodním konci extrakční kolony je vynášen vhodným dopravníkem, například šnekem, který je s výhodou hlubokotažený. Na spodku extrakční kolony se kontinuálně přivádí chladná voda, procházející extrakční kolonou v protiproudu zdola vzhůru.

V horní části extrakční kolony, v prvním pásmu, zaujímajícím 60 až 99 %, přednostně 85 až 99 % celého objemu extrakční kolony a jejíž průměr trubice činí asi dvou- až desetinásobek trubky druhého pásma, se vede cirkulační oběh extrakčního prostředku. Při tom se extrakční prostředek odtahuje s výhodou v horní části a v dolní části prvního pásma se přes rozdělovač (přednostně přes kruhovou trysku nebo perforovanou desku) stejnoměrně vrací zpět do kolony. Je však možno postupovat i opačně, t.j. extrakční prostředek se odtahuje v dolním úseku a v horním úseku zase vrací zpět do kolony. Prvním pásmem recirkulované množství extrakčního prostředku se při tom volí tak, aby jednak bylo nastaveno v hlavě vyrovnání teplotních a koncentračních poměrů a aby probíhala na mezní vrstvě fází na povrchu polyamidových částic intenzívní látková výměna. Jinak ale rychlost proudění extrakčního prostředku nesmí překračovat vířivý bod částic. S ohledem na to se obvykle s výhodou nastavuje rychlost proudění mezi 2 až 20 m/h, přednostně od 3 do 15 m/h.

V alternativní formě provedení se čerstvý kaprolaktam přivádí přímo přes první rozdělovač - kruhovou trysku/perforovanou desku v dolní části prvního pásma. Extrakční prostředek se vede nad prvním rozdělovačem v cirkulaci, přičemž cirkulační úsek představuje obvykle asi 35 % až 65 % délky prvního pásma. Extrakční prostředek se při tom zase přivádí nad prvním rozdělovačem. S výhodou se extrakční prostředek odtahuje v horním úseku prvního pásma a asi v prostředku prvního pásma zase přivádí. Přívod se řeší s výhodou přes druhý rozdělovač, což je obvykle kruhová tryska nebo perforovaná deska. Alternativně je možno čerstvý kaprolaktam dodávat doplňkově do cirkulačního úseku prvního pásma.

Teplota v extraktoru v prvním pásmu bývá obvykle 95 až 140 °C, přednostně 115 až 130 °C. Nastavuje se pomocí tepelného výměníku, nalézajícího se mimo extrakční kolonu v okruhu extrakčního prostředku, takže vstupující polyamid je zahříván na • *· ·· φφ • · · φ φ φ ·· ·· φφ požadovanou teplotu. Extrakční prostředek má koncentraci kaprolaktamu od 40 do 95 % hmotn., přednostně od 75 do 95 % hmotn. Toho se dosahuje přidáváním kapalného kaprolaktamu o teplotě 80 až 100 °C do oběhu hlavy kolony, přičemž stejnou měrou, jak je voda na patě kolony a kaprolaktam do oběhu hlavy přidáván, extrakční prostředek se v prvním pásmu upouští z cirkulace. Přivádí se tolik čerstvého kaprolaktamu, aby koncentrace kaprolaktamu v prvním pásmu byla udržována v uvedeném rozmezí. Vysokou koncentrací kaprolaktamu se ochuzování polyamidu o oligomery kaprolaktamu, zejména o dimer zrychlí, přičemž díky příznivější rovnovážnosti se dosahuje nižšího obsahu oligomerů v polyamidu, než je možno dosáhnout při extrakci čistou vodou.

Druhé pásmo extrakční kolony představuje s výhodou štíhlou nevyhřívanou trubici. Její průřezová plocha se volí tak, aby zde bylo možno udržovat poměrně vysokou rychlost proudění vzestupné fáze, t.j.asi 0,2 až 6,0 m/h, přednostně 1 až 3 m/h, i když množství vody přiváděné k patě extraktoru pro dosahování požadované vysoké koncentrace kaprolaktamu v oběhu hlavy kolony je poměrně jen malé. Zvláště pak se poměr průřezových ploch obou extrakčních pásem volí tak, aby se zabránilo proklesávání specificky těžšího vysoko zahuštěného extrakčního prostředku z prvního pásma extraktoru do níže umístěného druhého pásma. V druhém pásmu dochází v důsledku nízké teploty a kratší doby expozice k další extrakci oligomerů jen ve značně snížené míře. Slouží hlavně k odstraňování na povrchu ulpěvšího kaprolaktamu, aby nedocházelo ke slepování částic při meziskladování nebo v následných procesních stupních. Doba prodlevy (expozice) v druhém pásmu se musí volit tak dlouhá, aby docházelo k omývání granulátu dostatečném pro následné stupně (zmíněná náchylnost ke slepování). Pokles teploty v druhém pásmu v porovnání s prvním pásmem navíc působí proti proklesávání specificky těžšího extrakčního prostředku z prvního pásma.

Prodleva polyamidu v prvním pásmu bývá obvykle 2 až 10 hodin, přednostně 4 až 6 hodin. Prodleva v níže umístěném druhém pásmu bývá obvykle 2 až 60 minut, přednostně 5 až 30 minut. Obvykle připadá 60 až 99 % trvání extrakce na první pásmo.

Vyprazdňování z extraktoru se přednostně řeší pomocí jednohřídelového vyprazdňovacího šneku, který vynáší polyamid kontinuálně bez ztráty extrakčního prostředku a přenáší jej do vodního dopravního okruhu. Vyprazdňovací šnek umožňuje ·· ··· · • · · · · · · 9··· • · · · · · · ··· · • · · * · · · · « · · · · _ ♦····«··«··· 7 ·· ·· ·· ·· ·· ·· velmi rovnoměrné a z hlediska otěru šetrné vynášení a zabraňuje tvorbě kleneb z částic ve vyprazdňovacím výstupu. Pomocí regulace otáček jednohřídelového šneku je možno regulovat vynášené množství polyamidu a tím i stav polyamidu v extrakční koloně. Přidáváním malého množství vody do okruhu vodní dopravy, která přes šnek vstupuje do extraktoru, se vytváří ve šnekovém dopravníku proudění kapaliny proti postupujícímu polyamidu a současně v patě extraktoru zajišťuje vzestupné proudění kapalné fáze, takže nedochází k opětnému směšování.

Polyamid vyprázdněný z extrakční kolony mívá zbytkový obsah extraktu od 4 do 15 % hmotn. Ten pozůstává většinou z monomerního kaprolaktamu, kdežto oligomery kaprolaktamu a zvláště dimer jsou díky postupu dle vynálezu z největší části odstraněny. V polyamidu se dosahuje koncentrací dimeru <0,1 % hmotn., přednostně dokonce <0,05 % hmotn.

Z prvního pásma upouštěný vysoce koncentrovaný extraktový roztok je možno v případě potřeby buď napřed dále zahustit v jednostupňové nebo vícestupňové odparce odloučením vody. Případně je však i možno i bez dalšího odpařování vody přímo nebo po přidání čerstvého kaprolaktamu jej vracet zpět do polymeračního stupně.

Díky příznivějšímu rovnovážnému stavu se v porovnání se stavem techniky vystačí s nižším poměrem extrakční prostředek : polyamid 1:1 áž 1:2, čímž se množství vody, které je nutno při úpravě extraktové vody odpařit, ještě dále snižuje. Díky vysoké koncentraci kaprolaktamu v extraktovém roztoku se kromě toho zabraňuje rušivému vypadávání oligomerů kaprolaktamu z roztoku při dalším zpracovávání extraktového roztoku.

Další odstraňování ještě zbývajících nízkomolekulárních součástí (oligomery, kaprolaktam atd.) z extrahovaného polyamidu je možno provádět odborníkům známými nenákladnými způsoby, které by však bez předchozího odstraňování oligomerů nemohly vést k žádoucím nízkým obsahům zbytkového extraktu. To se řeší zvláště v tavenině za vakua nebo při normálním tlaku, přičemž je možno dle volby vstřikovat vodní páru (odlaktamování taveniny v tenkovrstvém reaktoru nebo v odplyňovacím extrudéru, viz například DE-A-39 32 793). Odstranění nízkomolekulárních složek je možno provádět také ošetřením extrahovaného polyamidového granulátu ohřátým • · «·· · ·· ·· ·· ·· . . . ·»·· · · · » • · · ···· ···· • · · « · · · ··· · « · ···· ··*. ···· g ·♦ ·· ·· ·· ·· ·· inertním plynem, zejména přehřátou vodní parou, pod vakuem nebo i při normálním tlaku.

Přehled obrázků:

Obr.1 znázorňuje schematické uspořádání první formy provedení extrakční kolony pro postup podle vynálezu;

Obr.2 znázorňuje schematické uspořádání další formy provedení extrakční kolony pro postup podle vynálezu.

Na obrázku 1 je schematicky znázorněna extrakční kolona pro postup dle vynálezu. Extrakční kolona 1 obsahuje první (horní) trubicové pásmo 2 a druhé (dolní) trubicové pásmo 3, tato pásma jsou spolu spojena nálevkovitým úsekem 14. Poměr délek prvního pásma 2 k druhému pásmu 3 bývá obvykle v rozmezí 1:5 až 5:1, přednostně 1:2 až 2:1. Poměr průměrů trubic prvního pásma 2 k druhému pásmu 3 bývá obvykle v rozmezí 8:1 až 2:1, přednostně 6:1 až 3:1.

Polyamidový granulát 12 se zanáší do prvního pásma 2 shora, prochází jím shora dolů a pak trubicovitým druhým pásmem 3 a potom je vyprazdňovacím šnekem 4 vynášen do okruhu vodní dopravy 5. Čerstvá voda 6 se dle potřeby přivádí přes vyprazdňovací šnekový dopravník 4 do extrakční kolony 1_. Za průchodu extrakční kolonou 1. nabírá voda v druhém pásmu 3 napřed kaproíaktam a pak se směšuje ve spodní části prvního pásma 2 s extrakčním prostředkem vedeným zde v recirkulačním okruhu. Ten je pak v horní části prvního pásma 2 odčerpáván čerpadlem 7, veden přes tepelný výměník 10, jehož úkolem je udržovat teplotu ve stanoveném rozmezí, a přes perforovanou desku 1_1 v dolním úseku prvního pásma 2 se zase vrací zpět. Část extrakčního prostředku se v bodě 8 upouští z okruhu a přes bod 9 se přivádí tolik čerstvého kaprolaktamu a přes bod 6 tolik vody, aby se koncentrace kaprolaktamu v extrakčním prostředku udržovala stále ve stanoveném rozmezí. Horní pásmo je možno případně opatřit přídavným ohřevem pomocí plášťových trubek 13, kdežto druhé pásmo 3 se zvenčí nepřihřívá, ale je možno je případně ochlazovat.

··· ·

Další forma provedení extrakční kolony, použitelné pro postup podle vynálezu je znázorněna na obrázku 2. Extrakční kolona obsahuje první (horní) pásmo 2 a druhé (dolní) pásmo 3. Poměr délek prvního pásma 2 k druhému pásmu 3 bývá obvykle v rozmezí 1:5 až 5:1, přednostně 1:2 až 2:1. Poměr průměrů trubic je jak uvedeno k obrázku 1. Úseky A a B mají přibližně stejnou délku.

Extrakce probíhá v principu stejně jak popsáno u obr.1. Na rozdíl od něho však zahrnuje oběh extrakčního prostředku pouze horní část A prvního pásma 2, t.j. extrakční prostředek se odsává v horní části prvního pásma 2 a vrací se zpět do jeho prostřední části přes druhou kruhovou trysku 13. Čerstvý kaprolaktam se přidává v bodě 9 přes první kruhovou trysku 11., nalézající se v dolní části prvního pásma 2. Určitá část kaprolaktamu se může přivádět do cirkulačního okruhu také přímo do okruhu hlavy kolony v bodě 9. Tímto způsobem je možno v extraktoru cíleně ovlivňovat gradient kaprolaktamu. Polyamidový granulát 12 je tedy napřed zpracováván v horní části A v cirkulačním oběhu extrakčním prostředkem a potom v dolní části B je ošetřován protiproudem kaprolaktamu. Tímto způsobem získáme polyamid se zvlášť sníženým obsahem dimeru (<0,05 %).

Následující příklady ještě názorněji představí postup dle vynálezu.

Příklady provedení

Použitý neextrahovaný granulát polyamidu-6 má obsah kaprolaktamu 9,0 % a obsah dimeru 0,63 %. Má střední hmotnost zrna 12,5 až 14,5 mg a válcovitý tvar o rozměrech asi 3x2 mm.

Příklad 1

Používá se extrakční kolony podle obr.1 s prvním pásmem 2 o délce 4400 mm a o průměru 210 mm. Kontinuálně se zaváží 20 kg/h neextrahovaného polyamidu 6 granulátu 12. V patě extrakční kolony 1 se přivádí kontinuálně 4.2 kg/h čerstvé vody 6 o teplotě 20 °C. Trubkové druhé pásmo kolony 3 má délku 4000 mm a průměr 50 mm. V prvním pásmu 2 se odebírá 0,4 m³/h extrakčního prostředku cirkulačním čerpadlem 7 a po průtoku tepelným výměníkem 10 se vrací zpět do pásma 2 kolony přes perforovanou ·· ·♦· · ·* desku 11. Teplota se průtokem přes tepelný výměník udržuje na 125 °C. Do okruhu se před tepelný výměník přidávkovává 17 kg/h tekutého kaprolaktamu 9, takže koncentrace kaprolaktamu v pásnu 2 je udržována na hodnotě 80 %. Granulát vynášený vyprazdňovacím šnekem 4 má zbytkový obsah extraktu 14 % a obsah dimeru 0,11 %.

200 g tohoto granulátu se zpracovává diskontinuálně po dobu 24 hodin přehřátou vodní parou o teplotě 180 °C dávkou 1000 g/h za normálního tlaku. Výsledný granulát polyamidu 6 má zbytkový obsah extraktu 0,3 % a obsah dimeru 0,05 %.

Porovnávací příklad 1

200 g neextrahovaného granulátu polyamidu 6 se diskontinuálně po dobu 24 hodin zpracovává průtokem 1000 g/h přehřáté vodní páry při teplotě 180 °C za normálního tlaku. Dosahuje se obsahu extrahovatelných složek 0,9 % a obsahu dimeru 0,4 %.

Příklad 2

200 g granulátu upraveného stejně jako v příkladu 1 se diskontinuálně po dobu 24 hodin zpracovává průtokem 70 g/h přehřáté vodní páry při teplotě 180 °C pod tlakem 70 mbar. Dosahuje se zbytkového obsahu extraktu 0,2 % a obsahu dimeru 0,04 %.

Porovnávací příklad 2

200 g neextrahovaného granulátu polyamidu 6 se zpracovává jak popsáno v příkladu 2. Dosahuje se zbytkového obsahu extraktu 0,9 % a obsahu dimeru 0,4 %.

Příklad 3

Granulát upravený stejně jako v příkladu 1 je zpracováván odplyňovacím hnětačemextrudérem (ZSK 25, firma Werner u.Pfleiderer) se dvěma odplyňovacími dómy a odstupňovaným vakuem (120 mbar, <10 mbar, 280 až 290 °C. Propustnost 5 kg/h. Získává se polyamidový granulát se zbytkovým obsahem extraktu 0,5 % a obsahem dimeru 0,03 %.

• · ··· · • * • ·

Porovnávací příklad 3

Opakuje se zpracování neextrahovaného granulátu polyamidu-6 v hnětači-extrudéru. Získáváme zbytkový obsah extraktu 1,9 % a obsah dimeru 0,55 %.

Příklad 4

Opakuje se zpracování předem upraveného granulátu jako v příkladu 1 s použitím odplyňovacího hnětače-extrudéru (ZSK 25) s dvoustupňovým mžikovým odplyňováním za normálního tlaku a současného přívodu vodní páry. Tavné teploty v odplyňovacích pásmech jsou kolem 280 až 300 °C. Propustnost je 5 kg/h. Polyamid má zbytkový obsah extraktu 0,6 % a obsah dimeru 0,05 %.

Porovnávací příklad 4

Postupujeme s neextrahovaným polyamidovým granulátem podobně jako v příkladu 4 a dosahujeme zbytkového obsahu extraktu 2,1 % a obsahu dimeru 0,55 %.

Příklady a porovnávací příklady ukazují, že postupem podle vynálezu se extrakcí dosahuje zřetelného snížení zbytkového obsahu extraktu a zvláště obsahu dimeru v granulátu polyamidu 6.

Claims (12)

1. Patentové nároky

   1. Postup kontinuální extrakce částic polyamidu v extrakční koloně v podstatě svislé, pomocí vodného extrakčního prostředku, vyznačený tím, že se používá na dvě pásma rozdělené extrakční kolony, kde v prvním pásmu je polyamid zpracováván za cirkulace vodným extrakčním prostředkem, obsahujícím 40 až 95 % hmotn. ε-kaprolaktamu a potom se provádí v druhém pásmu doplňkové ošetření vodou v protiproudu.
2. 2. Postup podle nároku 1 vyznačený tím, že extrakční prostředek je cirkulačně veden v okruhu odebráním v prvním pásmu v horní části a přiváděním do jeho dolní části.
3. 3. Postup podle nároku 1 vyznačený tím, že extrakční prostředek je veden v cirkulačním okruhu přes dílčí úsek prvního pásma.
4. 4. Postup podle nároku 3 vyznačený tím, že extrakční prostředek je cirkulačně veden tím, že se odebírá v horním úseku a zase zavádí v prostředním úseku.
5. 5. Postup podle kteréhokoliv z předchozích nároků vyznačený tím, že je z okruhu vyváděno a čerstvým kaprolaktamem a vodou v patě extrakční kolony okruhu nahražováno takové množství extrakčního roztoku vedeného v prvním pásmu v cirkulačním oběhu , aby se v prvním pásmu obsah kaprolaktamu udržoval v rozmezí od 40 do 95 % hmotn.
6. 6. Postup podle nároku 5 vyznačený tím, že je kaprolaktam přidáván do cirkulačního proudu a/nebo přímo do dolního úseku prvního pásma.
7. 7. Postup podle kteréhokoliv z předchozích nároků vyznačený tím, že poměr průměru trubice prvního pásma k témuž druhého pásma činí 8:1 až 2:1.
8. 8. Postup podle kteréhokoliv z předchozích nároků vyznačený tím, že teplota v prvním pásmu je 95 až 140 °C.
9. 9 9 9 99 9

   99 9 9999 9999

   99 9 99 99 9999

   9 9 999 99 999 99 9

   9 99 · 9 99 9 9 ···

   99 99 99 99 99 99

   9. Postup podle kteréhokoliv z předchozích nároků vyznačený tím, že hmotnostní poměr extrakčního roztoku k polyamidu v prvním pásmu je v rozmezí od 1:1 do 1:2
10. 10. Extrakční kolona pro provádění postupu podle nároku 1, obsahující:

    první pásmo (2) s prostředky pro přívod a odběr extrakčního prostředku, druhé pásmo (3) spojené s prvním pásmem (2) při čemž poměr délek prvního pásma (2) k druhému pásmu (3) je v rozmezí 1:5 až 5:1, poměr průměrů trubic prvního pásma (2) k druhému pásmu (3) je v rozmezí od8:1do2:1.
11. 11. Extrakční kolona dle nároku 10 vyznačená tím, že první pásmo (2) je prostřednictvím nálevkovitého úseku spojeno s druhým pásmem (3).
12. 12. Extrakční kolona podle nároku 10 nebo 11 vyznačená tím, že prostředky pro přívod extrakčního prostředku obsahují kruhovou trysku nebo perforovanou desku (11).

    ·· ····