CZ290422B6 - Způsob získávání kaprolaktamu z odpadu obsahujícího jak polykaprolaktam, tak látky, které jsou nerozpustné v kyselých rozpouątědlech - Google Patents
Způsob získávání kaprolaktamu z odpadu obsahujícího jak polykaprolaktam, tak látky, které jsou nerozpustné v kyselých rozpouątědlech Download PDFInfo
- Publication number
- CZ290422B6 CZ290422B6 CZ19931230A CZ123093A CZ290422B6 CZ 290422 B6 CZ290422 B6 CZ 290422B6 CZ 19931230 A CZ19931230 A CZ 19931230A CZ 123093 A CZ123093 A CZ 123093A CZ 290422 B6 CZ290422 B6 CZ 290422B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- polycaprolactam
- acid
- depolymerization
- caprolactam
- insoluble
- Prior art date
Links
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 71
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 title claims abstract description 67
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 239000002904 solvent Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 title claims abstract description 28
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 239000000463 material Substances 0.000 title abstract description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000002198 insoluble material Substances 0.000 claims abstract 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 19
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 14
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 11
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 11
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 11
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 10
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 2
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 16
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 239000010812 mixed waste Substances 0.000 description 8
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 7
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 7
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 5
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 2
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 2
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011260 aqueous acid Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- REKWWOFUJAJBCL-UHFFFAOYSA-L dilithium;hydrogen phosphate Chemical compound [Li+].[Li+].OP([O-])([O-])=O REKWWOFUJAJBCL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000004879 dioscorea Nutrition 0.000 description 1
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000397 disodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019800 disodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000007380 fibre production Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003951 lactams Chemical class 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- XIXADJRWDQXREU-UHFFFAOYSA-M lithium acetate Chemical compound [Li+].CC([O-])=O XIXADJRWDQXREU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001386 lithium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- SNKMVYBWZDHJHE-UHFFFAOYSA-M lithium;dihydrogen phosphate Chemical compound [Li+].OP(O)([O-])=O SNKMVYBWZDHJHE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XKPJKVVZOOEMPK-UHFFFAOYSA-M lithium;formate Chemical compound [Li+].[O-]C=O XKPJKVVZOOEMPK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910000403 monosodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019799 monosodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M sodium dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OP(O)([O-])=O AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011008 sodium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- TWQULNDIKKJZPH-UHFFFAOYSA-K trilithium;phosphate Chemical compound [Li+].[Li+].[Li+].[O-]P([O-])([O-])=O TWQULNDIKKJZPH-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000001755 vocal effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D201/00—Preparation, separation, purification or stabilisation of unsubstituted lactams
- C07D201/16—Separation or purification
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D201/00—Preparation, separation, purification or stabilisation of unsubstituted lactams
- C07D201/02—Preparation of lactams
- C07D201/12—Preparation of lactams by depolymerising polyamides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
Abstract
Zp sob z sk v n kaprolaktamu z odpadu obsahuj c ho jak polykaprolaktam, tak l tky, kter jsou nerozpustn v kysel²ch rozpou t dlech pro kaprolaktam, spo v v tom, e odpad se m ch s kysel²m rozpou t dlem polykaprolaktamu, schopn²m rozpou t t polykaprolaktam bez degradace l tek nerozpustn²ch v kyselin , roztok obsahuj c polykaprolaktam se odd l od pevn slo ky sest vaj c z nerozpustn²ch l tek, ne istot a stop polykaprolaktamu, bez skute n ho sr en se d vkuje roztok obsahuj c polykaprolaktam do depolymera n ho reaktoru a polykaprolaktamov² roztok se depolymeruje k z sk n kaprolaktamu o istot alespo 99,5 % hmotnostn ch.\
Description
Způsob získávání kaprolaktamu z odpadu obsahujícího jak polykaprolaktam, tak látky, které jsou nerozpustné v kyselých rozpouštědlech
Oblast techniky
Tento vynález se obecně týká získávání monomerů ze smíšených odpadů polymemích látek. Vynález se zvláště týká získávání způsobu získávání kaprolaktamu z odpadu obsahujícího jak polykaprolaktam, tak látky, které jsou nerozpustné v kyselých rozpouštědlech.
Dosavadní stav techniky
Získávání užitečných látek z odpadů je úkolem moderní společnosti, který získává na důležitosti. Zavážky se postupně plní na maximální míru a nová místa se obtížně hledají. Druhým motivem pro získávání látek z odpadů je globální vyčerpání surovin, kterých je zapotřebí k výrobě nového materiálu. Polymemí odpad, často zhotovený z ropných produktů, je plodnou oblastí pro dosažení takových řešení. Člověkem zhotovené polymery se ob\ykle rychle nedegradují a případně by mohlo dojít k vyčerpání zásob ropy.
Smíšené odpady představují zvláštní problémy při zpětném získávání látek. Ze smíšených odpadů je zapotřebí získávat požadovanou látku, aniž by přitom došlo k znečistění způsobenému kontaminací jinými složkami odpadu. Příklad systému tvořeného smíšenými odpady zahrnuje výrobu syntetických vláken.
V porovnání s filamenty tvořenými jedinou složkou, vlákna zhotovená ze dvou složek (bikomponentní vlákna) mají zlepšené vlastnosti pro stejné aplikace. Jedno všeobecně známé bikomponentní vlákno má polykaprolaktamový obal a polyethylentereftalátové jádro. Tento typ vlákna je zvláště vhodný pro zhotovování netkaných textilií, protože nylon 6 taje při nižších teplotách než polyethylentereftalát, co umožňuje při zahřátí alespoň na teplotu tání nylonu 6 bodové spojování v místech, kde se kříží jednotlivé filamenty.
Při výrobě těchto směsí se však mohou produkovat velká množství materiálu, který není vhodný pro průmyslové nebo obchodní využití. Použité materiály jsou také cílem zpracování, pokud je překročena jejich užitečná trvanlivost. Jak již bylo rozebráno, také stoupající podíl odpadů zhotovených člověkem na zavážkách vyvolává potřebu zpracovávat použitelné materiály. Důležitým průmyslovým úkolem a úkolem ochrany životního prostředí se tak stává regenerace a získávání složky směsi pro opětovné použití. Avšak způsob jejího opětovného získávání, aby byl ekonomicky přijatelný, musí vést k získání složky ve vysokém výtěžku a čistotě bez nákladných ztrát v důsledku rozkladu nebo bočních reakcí. Pokud se toto aplikuje na směsi, známé způsoby separace a opětovného získání kaprolaktamu nevedou k produkci požadovaných monomerů ve vysokých výtěžcích a přijatelné čistotě.
Například US patent č. 3 317 519 Lazaruse a kol. popisuje způsob získávání monomerů, který zahrnuje zahřívání směsi polykaprolaktamu a polyesteru s vodným roztokem hydroxidu alkalického kovu při zvýšeném tlaku a vysrážení přitom vzniklé homocyklické aromatické dikarboxylové kyseliny tím, že se provede okyselení silnou kyselinou a kaprolaktam a glykol se získají z filtrátu. Tento způsob, protože depolymerace probíhá současně (nebo takřka současně) se separací polymerů, vede k produkci kaprolaktamového monomeru s obsahem glykolů, zvláště ethylenglykolu. Kaprolaktamový monomer proto není vhodný pro opětovné použití při výrobě nylonu 6, určeného pro výrobu vláken.
- 1 CZ 290422 B6
Podobně Dmitrieva a kol. v Regeneration of ε-Caprolactam from Wastes in the Manufacture of Polycaproamide Fibres and Yams, Fibre Chemistry, 229 až 241 /březen 1986/ popisuje způsob získávání monomerů ze směsi polykaprolaktamu a polyesteru, při kterém se odpadní směs podrobí hydrolýze v přítomnosti vody. Tento způsob současné depolymerace a zpětného získávání složek, má za výsledek získání kaprolaktamu znečištěného ethylenglykolem.
Československý patent č. 143 502 popisuje způsob získávání polykaprolaktamu ze smíšeného odpadu, který vznikl při zpracování staré pneumatiky obsahující polykaprolaktamový kord. Tento způsob je založen nejprve na rozpuštění polyamidu ve vodě nebo rozpouštědle pro polyamid, včetně kyselých rozpouštědel. Nepolyamidový podíl se oddělí filtrací. Pokud se použijí kyselá rozpouštědla, československý patent zastává názor, že se polykaprolaktam musí vysrážet před depolymerací.
S překvapením a v protikladu ke svrchu uvedeným údajům bylo nalezeno, že v podstatě čistý kaprolaktam se může získat ze smíšených odpadů obsahujících nylon 6 ajiné látky tím, že se odpad rozpustí v kyselých rozpouštědlech, aniž by bylo zapotřebí provádět srážení rozpuštěného polykaprolaktamu před depolymerací.
Podstata vynálezu
Předmětem tohoto vynálezu je způsob získávání kaprolaktamu z odpadu obsahujícího jak polykaprolaktam, tak látky, které jsou nerozpustné v kyselých rozpouštědlech pro kaprolaktam, jehož podstata spočívá v tom, že
a) odpad se míchá s kyselým rozpouštědlem polykaprolaktamu, schopným rozpouštět polykaprolaktam bez degradace látek nerozpustných v kyselině, po dobu dostačující k rozpuštění polykaprolaktamu, za vzniku roztoku obsahujícího polykaprolaktam a pevné složky sestávající z nerozpustných látek, nečistot a stop polykaprolaktamu,
b) roztok obsahující polykaprolaktam se oddělí od pevné složky sestávající z nerozpustných látek, nečistot a stop polykaprolaktamu,
c) bez skutečného srážení se dávkuje roztok obsahující polykaprolaktam do depolymeračního reaktoru a
d) polykaprolaktamový roztok se depolymeruje k získání kaprolaktamu o čistotě alespoň 99,5 % hmotnostních.
Podle výhodného provedení tohoto způsobu kyselým rozpouštědlem je koncentrovaná kyselina, zvolená ze souboru zahrnujícího kyselinu mravenčí, kyselinu sírovou, kyselinu chlorovodíkovou, kyselinu octovou a kyselinu fosforečnou. Podle obzvláště výhodného provedení kyselým rozpouštědlem je koncentrovaná kyselina fosforečná.
Podle jiného výhodného provedení tohoto způsobu se depolymerace provádí přehřátou parou a depolymeračním katalyzátorem.
Podle jiného výhodného provedení tohoto způsobu kyselé rozpouštědlo je také katalyzátorem pro depolymerací.
Způsob podle tohoto vynálezu se obzvláště výhodně používá, pokud látkou nerozpustnou v kyselém rozpouštědle je polyethylentereftalát.
-2 CZ 290422 B6
Dále se detailněji popisuje způsob podle tohoto vynálezu.
Předmět tohoto vynálezu vede k získání v podstatě čistného kaprolaktamu i ze směsí, které obsahují kaprolaktam a jiné odpadní látky.
Ve snaze napomoci porozumět principům tohoto vynálezu, je dále zařazen popis zvláštních provedení vynálezu a charakteristický slovní popis. Přesto však je třeba vzít v úvahu, že tím není zamýšleno omezení rozsahu vynálezu a že se očekává zavedení takových změn a dalších modifikací a takových dalších aplikací principů vynálezu, které by běžně mohly napadnout odborníka v oboru, kterého se tento vynález týká.
Tento vynález zahrnuje tedy způsob získávání kaprolaktamu z odpadů obsahujících jak polykaprolaktamové, tak nepolyamidové látky, které jsou nerozpustné v kyselých rozpouštědlech pro polykaprolaktam. Nepolyamidové látky přítomné ve smíšených odpadech budou záviset na typu odpadu. Některé z nepolyamidových látek, které mohou být přítomny, zahrnují například přírodní a syntetická vlákna, plniva, pigmenty, latexové kaučuky a jiné materiály obvykle kombinované s polykaprolaktamem, které se používají při výrobě předmětů. Zvláště důležité jsou vlákenné smíšené odpady, které obsahují polyethylentereftalát a obzvláště bikomponentní vlákna, obsahující nylon 6 jako obal a polyester jako jádro. Zdroje takových bikomponetních vlákenných odpadů zahrnují vyřazené odpady z výroby bikomponentních vláken. Neexistuje obecné omezení množství polykaprolaktamu, které musí být přítomno, aby docházelo k ekonomickému získávání látky, ale ve smíšeném odpadu by polykaprolaktam měl být přítomen ve více než stopovém množství.
Prvním stupněm tohoto vynálezu je míchání smíšeného odpadu v kyselém rozpouštědle po dobu, která je dostatečná k rozpuštění v podstatě veškerého polykaprolaktamu. Rozpouštění se provádí buď za obvyklé teploty a tlaku (STP), nebo za zvýšené teploty a tlaku, v závislosti na zvláštním použitém systému rozpouštědel. Obvyklá teplota a tlak jsou výhodné z ekonomických důvodů. Jestliže se vyžadují teploty nad teplotou varu rozpouštědel, rozpouštění se musí provádět za zvýšeného tlaku.
Kyseliny vhodné pro použití při způsobu podle tohoto vynálezu mohou být organické nebo anorganické a zahrnují kyselinu mravenčí, kyselinu sírovou, kyselinou chlorovodíkovou, kyselinu octovou a kyselinu fosforečnou, stejně tak, jako jiné kyseliny, které nedegraduji kaprolaktam nebo nepolyamidové látky při rozpouštění kaprolaktamu. Kyseliny by měly být koncentrované. Například výhodné rozpouštědlo, kyselina fosforečná, by měla být koncentrovaná, to znamená měla by být obsažena z alespoň přibližně 70 % hmotnostních, vztaženo na rozpouštědlo. Také velmi slabé kyseliny a rozpouštědla s kyselým potenciálem mohou být vhodnými rozpouštědly polykaprolaktamu, pokud se použijí s určitými látkami zvyšujícími ionovou sílu. Polykaprolaktam například rozpouští směs ethanolu a chloridu vápenatého. Jiné vhodné látky zvyšující ionovou sílu zahrnují chlorid lithný, fosforečnan sodný, dihydrogenfosforečnan sodný, hydrogenfosforečnan sodný, fosforečnan lithný, hydrogenfosforečnan lithný, dihydrogenfosforečnan lithný, octan lithný amravenčan lithný. Rozpouštění se také může provádět za použití směsí rozpouštědel.
Množství použitého kyselého rozpouštědla by samozřejmě mělo dostačovat k rozpuštění polykaprolaktamu. Toto množství bude záviset na množství odpadu a obsahu frakce, kterou je polykaprolaktam.
Odpadní látka se míchá po dobu dostačující k rozpuštění v podstatě veškerého polykaprolaktamu. Například směs polykaprolaktamu a polyethylentereftalátu, která se rozpouští v koncentrované kyselině fosforečné, se musí zpracovávat po dobu 5 hodin nebo méně za obvyklé teploty a tlaku.
Po míchání a rozpuštění se kyselý roztok obsahující polykaprolaktam oddělí od nerozpustného tuhého odpadu. Oddělování se může provádět libovolným známým způsobem pro oddělování tuhých látek od kapalin, jako filtrací, dekantací nebo oddělováním v cyklónu. Výhodným způsobem je filtrace, která je nejméně nákladným opatřením. Používá-li se filtrace, filtrační zařízení může být umístěno ve dně rozpouštěcí nádoby nebo blízko tohoto místa. Typ filtračního zařízení bude záviset na velikosti nerozpustných částic odpadu. Filtrační zařízení může například sestávat z perforovaného dna nebo drátěné sítě. V každém případě by se mělo zabránit, aby prošel významný podíl tuhých látek. Významný podíl představuje každá část, která vadí získání v podstatě čistého kaprolaktamu. Po filtraci se pevné látky mohou vracet k dalšímu zpracování látek, které jsou v něm obsaženy.
Po oddělení se vodná kyselina obsahující nylon 6 dávkuje do depolymeračního reaktoru, kde se nylon 6 depolymeruje k získání v podstatě čistého kaprolaktamu. Mohou se používat známé depolymerační způsoby ajejich úpravy budou snadno zřejmé odborníkovi v oboru. Jednou takovou metodou je termický rozklad přehřátou parou za použití depolymeračního katalyzátoru. Vhodný způsob termického rozkladu využívá teploty od 200 do 290 °C za tlaku, který je v nádobě. Obvykle depolymerace bude ukončena během 2 až 6 hodin. Olejovité a vedlejší produkty se odstraňují, kaprolaktam se zahušťuje, rektifikuje v přítomnosti vápna a destiluje. Výhodným katalyzátorem je koncentrovaná kyselina fosforečná (o koncentraci rovné nebo větší než 75 %).
Depolymerační násada může sestávat ze samotného polykaprolaktamu z předcházejících stupňů. Podle jiného provedení se k této násadě může přimíchat polykaprolaktam z jiných zdrojů.
Rovnocenné působení depolymeračního katalyzátoru s kyselým rozpouštědlem je výhodným znakem tohoto vynálezu. Protože depolymerace polykaprolaktamu je katalyzována kyselinou, je mimořádně vhodné a účinné používat kyselého rozpouštědla ve stupni rozpouštění, co je také vhodné pro depolymerační katalyzátor. Výhodné kyselé rozpouštědlo pro tento účel je koncentrovaná kyselina fosforečná, i když také jiné kyseliny jsou vhodné.
Po depolymeraci se dostane v podstatě čistý kaprolaktam. Uvedeno přesněji, kaprolaktam se podle tohoto vynálezu získává obecně o čistotě 99,5 %, přičemž zbývajících 0,5 % je nejčastěji voda. Jiné látky než je kaprolaktam a voda, jsou přítomny v množství menším než 0,1 %. Získaný kaprolaktam je vhodný pro výrobu polykaprolaktamu jakosti pro vlákna a také pro jiná použití, při kterých se vyžaduje používání v podstatě čistého kaprolaktamu.
Příklad provedení vynálezu
Erlenmeyerova baňka o objemu 250 ml se naplní 2,788 g bikomponentního vlákna ColbackR (23 % hmotnostních polykaprolaktamu jako obalu a 77 % hmotnostních polyethylentereftalátu tvořícího jádro /PET/) a 200 ml hmotnostně 86 % kyseliny fosforečné. Směs se míchá po dobu 5 hodin a pevné odpadní látky se oddělí filtrací z kyselého roztoku. Výsledný odpad (polyethylentereftalátová vlákna) se promyje 100 ml hmotnostně 86% kyseliny fosforečné a potí propláchne čtyřmi podíly vždy 250 ml vody. Vlákna se vysuší za vysokého vakua při teplotě 79 °C. Vysušená polyethylentereftalátová vlákna mají hmotnost 2,138 g. Původní nezpracovaná příze obsahovala 0,4% hmotnostního (0,011 g) apretury. Tak 2,138 g polyethylentereftalátu zbývajícího z 2,777 g bikomponentního vlákna představuje 77 % hmotnostních polyethylentereftalátu. Elementární analýza ukazuje na obsah 64,31% hmotnostních uhlíku, 4,11% hmotnostních vodíku, 32,23 % hmotnostních kyslíku a pouze 0,0097 % hmotnostního dusíku. Zpracováním se dostane takřka 100 % dostupného polykaprolaktamu.
Polykaprolaktam rozpuštěný v kyselině fosforečně se dávkuje do depolymeračního reaktoru při jmenovitém množství rovném 5 % hmotnostním kyseliny fosforečné, vztaženo na množství
-4CZ 290422 B6 přítomného nylonu. Polymer je depolymerován a uvolňovaný kaprolaktam se vydestiluje zaváděnou přehřátou parou o jmenovité teplotě 480 °C, která se přivádí do reaktoru. Z vodného destilátu se oddělují olejovité látky. Destilát se potom zahustí na přibližně 80 % hmotnostních kaprolaktamu. Zahuštěný laktamový roztok se poté dále odpaří na hmotnostní obsah kaprolaktamu rovný nebo větší než 99 %, destilací roztoku ve dvou odparkách s tenkým filmem, které jsou zařazeny v sérii. Kaprolaktam o koncentraci rovné nebo větší než 99 % hmotnostních se rektifikuje v přítomnosti 5 % hmotnostních vápna předtím, než se podrobí konečné destilaci v odparce s tenkým filmem.
Výsledný kaprolaktam má čistotu rovnou nebo větší než 99,7% hmotnostních a je vhodný pro výrobu nylonu 6 o jakosti pro vlákna. Zbývajících 0,0 až 0,3 % hmotnostního produktu je v podstatě tvořeno výlučně vodou se stopami nečistot, které jsou pro použití přijatelné.
PATENTOVÉ NÁROKY
Claims (10)
1. Způsob získávání kaprolaktamu z odpadu obsahujícího jak polykaprolaktam, tak látky, které jsou nerozpustné v kyselých rozpouštědlech pro kaprolaktam, vyznačující se tím, že
a) odpad se míchá s kyselým rozpouštědlem polykaprolaktamu, schopným rozpouštět polykaprolaktam bez degradace látek nerozpustných v kyselině, po dobu dostačující k rozpuštění polykaprolaktamu, za vzniku roztoku obsahujícího polykaprolaktam a pevné složky sestávající z nerozpustných látek, nečistot a stop polykaprolaktamu,
b) roztok obsahující polykaprolaktam se oddělí od pevné složky sestávající z nerozpustných látek, nečistot a stop polykaprolaktamu,
c) bez skutečného srážení se dávkuje roztok obsahující polykaprolaktam do depolymeračního reaktoru a
d) polykaprolaktamový roztok se depolymeruje k získání kaprolaktamu o čistotě alespoň 99,5 % hmotnostních.
2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že kyselým rozpouštědlem je koncentrovaná kyselina, zvolená ze souboru zahrnujícího kyselinu mravenčí, kyselinu sírovou, kyselinu chlorovodíkovou, kyselinu octovou a kyselinu fosforečnou.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se depolymerace provádí přehřátou parou v přítomnosti depolymeračního katalyzátoru.
4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že kyselé rozpouštědlo je také katalyzátorem pro depolymeraci.
5. Způsob podle nároků 1 až 4, vy z n a č u j í c í se tím, že dále zahrnuje oddělení kyselých látek od látek, které jsou nerozpustné v kyselině.
6. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že látkou nerozpustnou v kyselém rozpouštědle je polyethylentereftalát.
-5CZ 290422 B6
7. Způsob podle nároku 6, v y z n a č u j í c í se tím, že kyselým rozpouštědlem je koncentrovaná kyselina, zvolená ze souboru zahrnujícího kyselinu mravenčí, kyselinu sírovou, kyselinu chlorovodíkovou, kyselinu octovou a kyselinu fosforečnou.
5
8. Způsob podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že se depolymerace provádí přehřátou parou v přítomnosti depolymeračního katalyzátoru.
9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že kyselé rozpouštědlo je také katalyzátorem pro depolymeraci.
o
10. Způsob podle nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že kyselým rozpouštědlem je koncentrovaná kyselina fosforečná.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/904,223 US5241066A (en) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | Method of recovering caprolactam from mixed waste |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ123093A3 CZ123093A3 (en) | 1994-02-16 |
| CZ290422B6 true CZ290422B6 (cs) | 2002-07-17 |
Family
ID=25418799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ19931230A CZ290422B6 (cs) | 1992-06-25 | 1993-06-21 | Způsob získávání kaprolaktamu z odpadu obsahujícího jak polykaprolaktam, tak látky, které jsou nerozpustné v kyselých rozpouątědlech |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5241066A (cs) |
| EP (1) | EP0575860A1 (cs) |
| AU (1) | AU667916B2 (cs) |
| CA (1) | CA2084865C (cs) |
| CZ (1) | CZ290422B6 (cs) |
| SK (1) | SK279708B6 (cs) |
Families Citing this family (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5458740A (en) * | 1994-03-04 | 1995-10-17 | Basf Corporation | Process for the purification of crude caprolactam |
| US5457197A (en) * | 1994-04-08 | 1995-10-10 | Alliedsignal Inc. | Monomer recovery from multi-component materials |
| ATE176786T1 (de) * | 1994-11-08 | 1999-03-15 | Basf Corp | Verfahren zur abtrennung von polymeren aus polymermischungen |
| US5565158A (en) * | 1994-11-16 | 1996-10-15 | Basf Corporation | Process for recycling multicomponent mixed polymer wastes |
| US5849804A (en) * | 1995-06-29 | 1998-12-15 | Basf Corporation | Recovery of polyamides from composite articles |
| US5656757A (en) * | 1995-08-10 | 1997-08-12 | Alliedsignal Inc. | Monomer recovery from multi-component materials |
| US5681952A (en) * | 1995-12-08 | 1997-10-28 | Alliedsignal Inc. | Process for depolymerizing nylon-containing waste to form caprolactam |
| US5698322A (en) * | 1996-12-02 | 1997-12-16 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Multicomponent fiber |
| US6140463A (en) * | 1997-02-18 | 2000-10-31 | Stefandl; Roland E. | Process for recycling and recovery of purified nylon polymer |
| US5889142A (en) * | 1997-04-21 | 1999-03-30 | Alliedsignal Inc. | Selective polyamide recovery from multi-component materials |
| US6089009A (en) | 1997-08-28 | 2000-07-18 | Belmont Textile Machinery Co., Inc. | Fluid-jet false-twisting method and product |
| US5990306A (en) | 1997-09-03 | 1999-11-23 | Alliedsignal Inc. | Process for the purification of caprolactam obtained from the depolymerization of polyamide-containing carpet |
| US6268434B1 (en) | 1997-10-31 | 2001-07-31 | Kimberly Clark Worldwide, Inc. | Biodegradable polylactide nonwovens with improved fluid management properties |
| US6201068B1 (en) | 1997-10-31 | 2001-03-13 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Biodegradable polylactide nonwovens with improved fluid management properties |
| US5910545A (en) * | 1997-10-31 | 1999-06-08 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Biodegradable thermoplastic composition |
| DE19753377B4 (de) * | 1997-12-02 | 2008-07-10 | Lurgi Zimmer Gmbh | Verfahren zur Herstellung von ε-Caprolactam aus Extraktwasser der PA-6-Synthese |
| US6306782B1 (en) | 1997-12-22 | 2001-10-23 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Disposable absorbent product having biodisintegratable nonwovens with improved fluid management properties |
| US6544455B1 (en) | 1997-12-22 | 2003-04-08 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Methods for making a biodegradable thermoplastic composition |
| US6309988B1 (en) | 1997-12-22 | 2001-10-30 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Biodisintegratable nonwovens with improved fluid management properties |
| US6197860B1 (en) | 1998-08-31 | 2001-03-06 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Biodegradable nonwovens with improved fluid management properties |
| US6194483B1 (en) | 1998-08-31 | 2001-02-27 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Disposable articles having biodegradable nonwovens with improved fluid management properties |
| FR2809395B1 (fr) * | 2000-05-26 | 2002-07-19 | Rhodia Polyamide Intermediates | Procede de purification de lactames |
| US6500897B2 (en) | 2000-12-29 | 2002-12-31 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Modified biodegradable compositions and a reactive-extrusion process to make the same |
| US6552124B2 (en) | 2000-12-29 | 2003-04-22 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Method of making a polymer blend composition by reactive extrusion |
| US7053151B2 (en) | 2000-12-29 | 2006-05-30 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Grafted biodegradable polymer blend compositions |
| US6579934B1 (en) | 2000-12-29 | 2003-06-17 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Reactive extrusion process for making modifiied biodegradable compositions |
| US6890989B2 (en) | 2001-03-12 | 2005-05-10 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Water-responsive biodegradable polymer compositions and method of making same |
| US7067613B2 (en) * | 2004-06-04 | 2006-06-27 | Chemical Products Corporation | Separation of polyolefins from nylons |
| US20060069170A1 (en) * | 2004-09-27 | 2006-03-30 | Chemical Products Corporation | Decomposition of Polyester |
| US20060070188A1 (en) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Chemical Products Corporation | Colorant Removal from Polymeric Fibers |
| CN103467378A (zh) * | 2013-09-23 | 2013-12-25 | 福建锦江科技有限公司 | 利用锦纶废丝、下脚料回收生产己内酰胺的工艺方法及磷酸作为催化剂在该方法中的应用 |
| US12410298B2 (en) * | 2021-10-21 | 2025-09-09 | Nan Ya Plastics Corporation | Disposal method for waste fabric containing polyester, nylon, and dye |
| TWI797789B (zh) | 2021-10-21 | 2023-04-01 | 南亞塑膠工業股份有限公司 | 含聚酯及尼龍的廢棄織物處理方法 |
| US12410299B2 (en) | 2021-10-21 | 2025-09-09 | Nan Ya Plastics Corporation | Disposal method for waste fabric containing polyester, spandex, and dye |
| EP4306585A1 (en) * | 2022-07-11 | 2024-01-17 | Cap Iii B.V. | Process for the recovery of epsilon-caprolactam and polyether polyurethane from polyamide 6 and polyether polyurethane comprising materials |
| WO2025172514A1 (en) | 2024-02-15 | 2025-08-21 | Basf Se | Process for preparing carbon monoxide (co) and molecular hydrogen (h2) from a solid material |
| WO2025172517A1 (en) | 2024-02-15 | 2025-08-21 | Basf Se | Process for preparing carbon monoxide (co) and molecular hydrogen (h2) from a textile material |
| FR3159389A1 (fr) * | 2024-02-16 | 2025-08-22 | Syntetica | Procédé de dépolymérisation du polyamide |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3182055A (en) * | 1963-02-18 | 1965-05-04 | Allied Chem | Regeneration of e-caprolactam from polyamides |
| US3317519A (en) * | 1965-05-21 | 1967-05-02 | Allied Chem | Simultaneous depolymerization of polycaproamide and polyester with recovery of caprolactam |
| US5169870A (en) * | 1991-06-21 | 1992-12-08 | Basf Corporation | Reclaiming ε-caprolactam from nylon 6 carpet |
| EP1522235A1 (de) * | 2003-10-08 | 2005-04-13 | Westfalia Profiltechnik GmbH & Co. KG | Führungs- und Laufsystem von Schubladen, Auszügen für Werkstattwagen, Kraftfahrzeugsitzen oder dergleichen Auszugselementen |
-
1992
- 1992-06-25 US US07/904,223 patent/US5241066A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-12-08 CA CA002084865A patent/CA2084865C/en not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-06-15 EP EP93109504A patent/EP0575860A1/en not_active Ceased
- 1993-06-21 CZ CZ19931230A patent/CZ290422B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1993-06-24 AU AU41495/93A patent/AU667916B2/en not_active Ceased
- 1993-06-25 SK SK665-93A patent/SK279708B6/sk unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2084865A1 (en) | 1993-12-26 |
| SK66593A3 (en) | 1994-02-02 |
| EP0575860A1 (en) | 1993-12-29 |
| SK279708B6 (sk) | 1999-02-11 |
| CZ123093A3 (en) | 1994-02-16 |
| AU667916B2 (en) | 1996-04-18 |
| AU4149593A (en) | 1994-01-06 |
| CA2084865C (en) | 1997-06-03 |
| US5241066A (en) | 1993-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ290422B6 (cs) | Způsob získávání kaprolaktamu z odpadu obsahujícího jak polykaprolaktam, tak látky, které jsou nerozpustné v kyselých rozpouątědlech | |
| EP0850219B1 (en) | Recovery of caprolactam from nylon-6 scrap | |
| DE69230960T2 (de) | Verfahren zur Rückgewinnung von Epsilon-Caprolactam aus Nylon-6-haltigem Teppich | |
| AU2006277349B2 (en) | Method for recovery of valuable ingredient from dyed polyester fiber | |
| US3952053A (en) | Method for recovering terephthalic acid and ethylene glycol from polyester materials | |
| JP2022512861A (ja) | 工業的規模でテレフタル酸を製造するための方法 | |
| US5849804A (en) | Recovery of polyamides from composite articles | |
| KR100271405B1 (ko) | 개량된 폴리 에틸렌 테레프탈레이트 오염물질 제거방법 | |
| AU672062B2 (en) | Depolymerization of nylon 6,6 (and optionally) nylon 6 to obtain hexamethylene diamine (and caprolactam) | |
| EP0797571B1 (de) | Verfahren zur gewinnung von caprolactam durch hydrolytische spaltung von geschmolzenem polycaprolactam | |
| WO1994006763A1 (en) | RECLAIMING ε-CAPROLACTAM FROM NYLON 6 CARPET | |
| JP2024544883A (ja) | ポリカプロラクタム（ｐａ６）の解重合によるイプシロン－カプロラクタムの製造方法 | |
| JP2004217871A (ja) | 染着ポリエステル繊維からの有用成分回収方法 | |
| US5310905A (en) | Conversion of nylon 6 and/or nylon 6,6 to monomers | |
| US4720328A (en) | Method for removing impurities from caprolactam | |
| US5210292A (en) | Process for preparing polymer grade terephthalic acid | |
| DE10333538B4 (de) | Verfahren zur Behandlung Polyamid-haltiger Abfälle mit der Wiederaufbereitung des Depolymerisationsrückstandes | |
| US3925365A (en) | Method for isolating epsilon-caprolactam material | |
| DE2406398A1 (de) | Verfahren zum isolieren von epsiloncaprolactamverbindungen | |
| US20060069170A1 (en) | Decomposition of Polyester | |
| JPH09241416A (ja) | ポリε−カプロラクタムを回収する方法 | |
| JPH07330718A (ja) | ナイロン６解重合法およびナイロン６解重合装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20030621 |