DD253035A1

DD253035A1 - Verfahren zur herstellung eines verspritzbaren polyestergranulates

Info

Publication number: DD253035A1
Application number: DD86294920A
Authority: DD
Inventors: Karl-Heinz Ewert; Ralf Kutzer; Reinhard Unger
Original assignee: Warnke Chemiefaserwerke Veb
Priority date: 1986-10-02
Filing date: 1986-10-02
Publication date: 1988-01-06

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bereitstellung von Ausgangsprodukten fuer den Spritzgusssektor. Das Ziel der Erfindung besteht in der Verbesserung der Verspritzbarkeit sowie der Gebrauchswerteigenschaften von Polyestergranulat. Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens, das es durch die gezielte Beeinflussung der Abbaureaktion von Polyesterabfaellen ermoeglicht, ein weiterverarbeitungsfaehiges Produkt zu erhalten. Die erfindungsgemaesse Loesung sieht ein Verfahren vor, bei dem in die Polyesterabfallschmelze 10 bis 30% Triethylenglykol, bezogen auf das Polymere, bei einem Stickstoffdruck von 0,2 MPa in einer Zeit von 45 Minuten eingeruehrt werden und die Schmelze anschliessend polykondensiert wird.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines verspritzbaren Polyestergranulates, das in der Chemiefaserindustrie zur Bereitstellung von Ausgangsprodukten für den Spritzgußsektor auf der Basis von Abfallprodukten dient.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, Polyesterabfälle, wie beispielsweise Polyethylenterephthalat-Abfälle, die in Form von Fasern, Borsten, Filmen oder Bändern vorliegen, durch Aufspalten mit Glykol zu zerlegen. Die erhaltenen Gemische von monomeren und niedermolekularen Estern der Terephthalsäure werden üblicherweise mit Wasser weiterbehandelt, um das im aufgespaltenen Rohprodukt vorhandene Gleichgewicht zwischen monomeren und niedermolekularen Ester zu verschieben, die nach Umkristallisieren erneut zur Herstellung von Polyestererzeugnissen verwendet werden.

Bekannt sind auch Verfahren, nach denen die Polyesterabfälle mit verschiedenen Regenerierungsmitteln mit Extruder gemischt und bei hohen Temperaturen unter Überdruck einer Abbaureaktion unterzogen werden.

Entsprechend der GB-PS 1254209 werden als Regenerierungsmittel Wasser, Glykole, Dicarbonsäuren und Dicarbonsäureester einzeln oder als Gemisch dem abzubauenden Produkt zugegeben und die Abbaureaktion im Extruder durchgeführt. Ein Aufschmelzen der Polyesterabfälle im Extruder bei Temperaturen zwischen 220 und 300⁰C und deren chemischen Abbau in Anwesenheit einer alkoholischen Phosphorsäureesterlösung vorzunehmen wird im DD-WP 234640 vorgeschlagen. Das erhaltene Abbauprodukt soll in Beimischungen von größer als 20% zum Vorpolykondensat Polyester- oder Mischpolyesterfaserstoffe sowie -folien liefern.

Im DD-WP 206678 wird die Herstellung eines zur Folienproduktion geeigneten Abbauproduktes aus Polyester-oder Mischpolyesterabfällen unter Einsatz von staubförmigen Abfällen beschrieben. Zu dem durch die Abbaureaktion stückiger Polyester oder Mischpolyester in einem Extruder erhaltenen Ausgangsprodukt werden die gemeinsam mit Terephthalsäure und Ethylenglykol zu einer Paste angeteigten staubförmigen Abfälle dosiert und dieses Gemisch in einem Reaktionsbehälter bei 280⁰C etwa 20 Minuten lang gerührt sowie anschließend erneut polykondensiert.

Der Abbau fein zerschnittener Fasern aus Polyethylenterephthalat in einer Schneckenpresse wird in der DE-OS 2942248 beschrieben. Das abgebaute Polyethylenterephthalat wird vor der erneuten Polykondensation filtriert und soll ein Polykondensationsprodukt von hoher Reinheit liefern, das ohne jeden Zusatz neuer Polymerer zur Vliesherstellung geeignet sein

Die beschriebenen Verfahren zur Wiederaufbereitung von Abfällen linearer Polyester und Mischpolyester durch Alkoholyse in einem Extruder führen zu Produkten, die sich allein oder in Beimischungen zur Herstellung neuer Polykondensate eignen, die sich zur Produktion von Faserstoffen oder Folien verwenden lassen. Für die Herstellung von Spritzgußartikeln sind die wiederaufbereiteten Produkte jedoch nur bedingt verwendbar. Die daraus erhaltenen Spritzgußerzeugnisse erfüllen auf Grund ihrer Sprödigkeit nicht die geforderten Qualitätsansprüche.

Eine andere Möglichkeit zur Verwendung von Polyester-oder Mischpolyesterabfällen wird in der DD-PS 130256 beschrieben. Zu schmelzflüssigen Polyesterabfällen wird eine Kombination von Diolen beziehungsweise Diolen und eines Triols gegeben und das erhaltene Zwischenprodukt anschließend polykondensiert. Als Diole werden gemäß Beispiel 3 der genannten Patentschrift Propan-und Butandiol oder gemäß Beispiel 6 ein Gemisch aus 10% Propandiol,7% Butandiol und 5%Trimethylolpropan eingesetzt. Das erhaltene Polykondensat soll zur Herstellung von Schmelzklebstoffen geeignet sein, die in der Schuh- und Möbelindustrie für Verklebungen Verwendung finden können. Der Einsatz des beschriebenen Polykondensates für weitere Einsatzgebiete, beispielsweise für den Spritzgußsektor, wird nicht genannt. Damit liegt eine nur für das spezielle Gebiet Schmelzklebstoffe praktizierbare technische Lehre vor.

In der DD-PS (WP) 207549 wird ein Verfahren zur Verarbeitung von Polyester- und Mischpolyesterabfällen beschrieben, bei dem aus den partiell mittels eines Gemisches aus Polyethylenglykol und Ethylenglykol zu einem niedermolekularen Produkt abgebauten Abfällen, die anschließend erneut polykondensiert werden, ein für den Einsatz im Spritzgußsektor geeignetes Produkt erhalten wird. Gegenüber reinem Polyethylenterephthalat soll es eine verminderte Sprödigkeit neben einer ausreichenden Biege-und Zugfestigkeit aufweisen.

Als nachteilig wirkt sich beim Einsatz dieses Produktes die immer noch vorhandene Sprödigkeit aus, die nur eine begrenzte Erzeugnispalette möglich macht. Zum anderen weist das vorgeschlagene Granulat keine ausreichende Verspritzbarkeit auf.

-2-Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Verbesserung der Verspritzbarkeit und der Gebrauchswerteigenschaften von aus Polyesterabfällen hergestellten Spritzgußerzeugnissen mittels eines einfachen, kostengünstigen Verfahrens.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines verspritzbaren Polyestergranulates zu schaffen, das es durch die gezielte Beeinflussung der Abbaureaktion der eingesetzten Polyesterabfälle ermöglicht, ein für die Weiterverarbeitung geeignetes Ausgangsprodukt zu erhalten.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines verspritzbaren Polyestergranulates gelöst, bei dem zerkleinerte, unpräparierte, mattierte Polyesterseidenabfälle, insbesondere Polyethylenterephthalatabfälle, mit einer spezifischen Viskosität von 830 bis 870 in einem Autoklaven bei einer Temperatur von 250 bis 265⁰C unter einem definierten Druck aufgeschmolzen werden, welches dadurch charakterisiert ist, daß in die Polyesterabfallschmelze 10 bis 30%, insbesondere 10 bis 15%, Triethylenglykol, bezogen auf das Polymere, bei einem Stickstoffdruck von 0,2MPa in einer Zeit von 45 Minuten eingerührt werden. Die Schmelze wird anschließend polykondensiert.

Überraschend wurde gefunden, daß sich das erhaltene Copolykondensat durch eine gute Verspritzbarkeit auszeichnet. Die daraus hergestellten Spritzgußformteile wiesen weder Sprödigkeitserscheinungen noch Einfallstellen auf.

Ein Überschreiten der erfindungsgemäßen Triethylenglykolkonzentration führt zu einer deutlichen Verschlechterung der Verspritzbarkeit, die sich negativ auf die Qualitätsparameter der Spritzgußformteile auswirkt.

Es ist zweckmäßig, bei den zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzten mattierten Polyesterseidenabfällen die Mattierungsmittelanteile im Bereich von 0,4 bis 1,4% Titandioxid, bezogen auf das Polymere, zu wählen.

Ihr Restfeuchtegehalt ist vor dem Eintragen in den Autoklaven auf einen Wert von 0,004% einzustellen.

Gegenüber den bekannten Lösungen weist die erfindungsgemäße Lösung folgende Vorteile auf:

Das erfindungsgemäße Verfahren ist einfach und mit einem vertretbaren Kostenaufwand zu realisieren.

Es ermöglicht die Herstellung eines verspritzbaren Copolyesters, der sich zu Formteilen mit hohen Gebrauchswerteigenschaften weiterverarbeiten läßt.

Ausführungsbeispiel - —

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel nachstehend näher erläutert werden.

Beispiel 1

In einen auf 200⁰C vorgeheizten Autoklaven wird getrockneter, zerkleinerter Polyethylenterephthalat-Seidenabfall, der eine spezifische Viskosität von 850 aufweist, eingetragen. Dieser Abfall weist eine Restfeuchte von 0,004 und einen Titandioxidgehalt von 1%auf. Unter einem Vakuum von 1333Pa und bei einer Temperatur von 26O⁰C erfolgt innerhalb von 2 Stunden das Aufschmelzen dieses Abfalls.

Anschließend werden unter einem Stickstoffdruck von 0,2 MPa 10% Triethylenglykol, bezogen auf das schmelzflüssige Polymere, in einer Zeit von 45 Minuten in den aufgeschmolzenen Abfall eingerührt. Nach Abschluß des Dosiervorganges wird unter Vakuum die Polykondensation durchgeführt und die erhaltene hochviskose, modifizierte Schmelze granuliert. Dieses Granulat läßt sich auf einem Spritzgußautomaten verspritzen. Die daraus hergestellten Formteile wiesen glatte, glänzende Oberflächen auf. Sie sind für eine breite Erzeugnispalette einsetzbar.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines verspritzbaren Polyestergranulates, bei dem zerkleinerte, unpräparierte, mattierte Polyesterabfälle, insbesondere Polyethylenterephthalatabfälle mit einer spezifischen Viskosität von 830 bis 870 in einem Autoklaven bei einer Temperatur von 250 bis265°C unter einem definierten Druck aufgeschmolzen werden, gekennzeichnet dadurch, daß in die Polyesterabfallschmelze 10 bis 30%Triethylenglykol, bezogen auf das Polymere, bei einem Stickstoffdruck von 0,2 MPa in einer Zeit von 45 Minuten eingerührt werden und die Schmelze anschließend polykondensiert wird.