DD260466A1 - METHOD FOR PRODUCING A POLYESTER GRANULATE THAT CAN BE REFILLED FOR FILLING AGGREGATES - Google Patents

METHOD FOR PRODUCING A POLYESTER GRANULATE THAT CAN BE REFILLED FOR FILLING AGGREGATES Download PDF

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DD260466A1
DD260466A1 DD86288143A DD28814386A DD260466A1 DD 260466 A1 DD260466 A1 DD 260466A1 DD 86288143 A DD86288143 A DD 86288143A DD 28814386 A DD28814386 A DD 28814386A DD 260466 A1 DD260466 A1 DD 260466A1
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DD86288143A
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Eberhard Loesche
Reinhard Geike
Dieter Kuprat
Wolfgang Thamke
Dietrich Meinhardt
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Warnke Chemiefaserwerk Veb
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    • Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling

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  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

Das Verfahren wird in der chemischen beziehungsweise plastverarbeitenden Industrie angewendet. Das Ziel der Erfindung besteht in einer oekonomisch guenstigen Bearbeitung von bei der Polyesterproduktion technologisch bedingt anfallenden Nebenprodukten in fuer Aufschmelzaggregate einzugsfaehiges Granulat. Die erfindungsgemaesse Loesung sieht ein Verfahren vor, bei dem das Ausgangsmaterial bei einer Verweilzeit von 8 bis 15 Minuten und einer Temperatur von 140 bis 165C bis zur Agglomerisation intensiv gemischt und unmittelbar durch starken Waermeentzug bei gleichzeitiger intensiver Bewegung auf Raumtemperatur gebracht wird.The method is used in the chemical or plastic processing industry. The object of the invention consists in an economically favorable treatment of by-products which are technologically produced in polyester production in granules which are suitable for melting aggregates. The solution according to the invention provides a process in which the starting material is thoroughly mixed at a residence time of from 8 to 15 minutes and a temperature of from 140 to 165 ° C. until agglomeration and is brought to room temperature directly by strong heat withdrawal with simultaneous intensive agitation.

Description

Die gemäß Erfindung bewirkte Agglomerisation der technisch bedingt anfallenden hochpolymeren Polyestermaterialien stellt einen Prozeß dar, der unterhalb des Schmelzpunktes von Polyester, aber auch deutlich oberhalb der Glasumwandlungstemperatur anbläuft. Versucht man, das Ausgangsmaterial unterhalb von etwa 140°C zu agglomerieren, so kommt es nicht zur Agglomerisation. Das Material erhält nicht die mechanische Stabilität, die notwendig ist, damit es in Aufschmelzaggregaten verarbeitet werden kann. Es ist nicht riesel- und nicht einzugsfähig.The agglomeration effected in accordance with the invention of the technically conditioned high-polymer polyester materials constitutes a process which starts below the melting point of polyester but also clearly above the glass transition temperature. Attempts to agglomerate the starting material below about 140 ° C, it does not agglomerate. The material does not receive the mechanical stability necessary for it to be processed in reflow aggregates. It is not trickling and not catching.

Behandelt man das Ausgangsmaterial oberhalb einer Temperatur von zirka 17O0C, wird der mit der thermischen Belastung verbundene hydrolytische Abbau nicht mehr kontrollierbar, das heißt, es finden unkontrollierbare Abbaureaktionen statt. DasTreating the starting material above a temperature of about 17O 0 C, the associated with the thermal stress hydrolytic degradation is no longer controllable, that is, there are uncontrollable degradation reactions. The

Material wird in sich inhomogen. sMaterial becomes inhomogeneous. s

Die Untersuchung des bei einer Temperatur von 140 bis etwa 165°C agglomerierten Materials mit Hilfe der DifferentiaI-Thermo-Analyse zeigt im Thermogramm dieses Materials bei der Temperatur von 140 bis etwa 165°C einen Peak, welcher signifikant kleiner ist als der Peak des Polyesters, der unbehandelt ist, das heißt, nicht agglomeriert wurde. Erweist eine geringe Wärmetönung als der Peak des unbehandelten Materials auf.Examination of the material agglomerated at a temperature of 140 to about 165 ° C by differential thermal analysis shows a peak in the thermogram of this material at the temperature of 140 to about 165 ° C, which is significantly smaller than the peak of the polyester that is untreated, that is, not agglomerated. Shows a low heat of reaction than the peak of the untreated material.

Gegenüber bekannten technischen Lösungen weist die erfindungsgemäße Lösung folgende Vorteile auf:Compared with known technical solutions, the solution according to the invention has the following advantages:

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht den Einsatzeines breiten Spektrums dertechnologisch bedingt bei der Polyesterproduktion anfallenden hochpolymeren Nebenprodukte, also auch der Produkte, die vorher in der Regel verworfen wurden, wie Abrieb und Stäube, zur Herstellung eines für Aufschmelzaggregate einzugsfähigen Granulates. Dabei werden unter Umgehung der schmelzflüssigen Phase Produkte erhalten, die durch schonende thermische Behandlung nicht unkontrollierbaren Abbaureaktionen ausgesetzt sind. Das erfindungsgemäße Verfahren gestaltet sich kostengünstig, da mit geringem Energie- und Materialaufwand hochwertiges Granulat für die Weiterverarbeitung in Aufschmelzaggregaten gewonnen wird.The process according to the invention makes it possible to use a broad spectrum of high-polymer by-products which are technologically produced in the production of polyester, ie also those products which were previously generally discarded, such as abrasion and dusts, for the production of a granulate suitable for melting aggregates. In this case, bypassing the molten phase, products are obtained which are not exposed to uncontrollable degradation reactions by gentle thermal treatment. The inventive method is cost-effective, since high-quality granules are obtained for further processing in Aufschmelzaggregaten with low energy and material costs.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll an einem Beispiel näher erläutert werden:The invention will be explained in more detail with reference to an example:

Beispiel 1example 1

Eine Menge von 6 kg Polyestermaterial, welches beim Zerkleinern von Spinnwirre und Schmelzekuchen entstanden ist, wird in einem zylindrischen Gefäß von 251 Rauminhalt intensiv gemischt. Beim Dosieren weist das Gefäß eine Temperatur von 9O0CA quantity of 6 kg of polyester material, which has been formed during the comminution of spin and melt cake, is thoroughly mixed in a cylindrical vessel of 251 volume. When dosing, the vessel has a temperature of 9O 0 C.

Eine Siebanalyse dieses Materials erbrachte folgende Werte:A sieve analysis of this material yielded the following values:

2% 10-300μηη2% 10-300μηη

8% 300-700/Am 45% - 6mm Rest nicht klassierbar8% 300-700 / At 45% - 6mm remainder not classifiable

Die 6kg Polyestermaterial werden 10 min lang intensiv gemischt. Dabei erreicht die Temperatur im Mischgut — indirekt mit einem Temperaturfühler gemessen — 154°C. Das Polyestermaterial ist nach diesen 10 min völlig agglomeriert und wird jetzt durch Öffnen der Austragsklappe innerhalb von 10 Sekunden in einen weiteren, sich unterhalb des ersten Behälters befindlichen zweiten Behälter mit wassergekühltem Mantel ausgetragen. In diesem Behälter wird das Agglomerat ebenfalls intensiv gemischt und dabei innerhalb von weiteren 5 min auf eine Temperatur von 25°C abgekühlt und anschließend in ein Transportbehältnis ausgetragen. In dieser Form ist das Agglomerat für eine Weiterverarbeitung im Extruder verwendbar.The 6kg polyester material is mixed thoroughly for 10 minutes. The temperature in the mixture - measured indirectly with a temperature sensor - reaches 154 ° C. The polyester material is completely agglomerated after these 10 minutes and is now discharged by opening the discharge flap within 10 seconds in another, located below the first container second container with water-cooled jacket. In this container, the agglomerate is also mixed intensively and cooled within another 5 min to a temperature of 25 ° C and then discharged into a transport container. In this form, the agglomerate can be used for further processing in the extruder.

Claims (1)

Verfahren zur Herstellung eines für Aufschmelzaggregate einzugsfähigen Granulates aus gesättigten, bei der Spinnseiden-, Spinnfaser- und Folienproduktion technologisch bedingt anfallenden Polyestermaterialien mit einer Schnittlänge beziehungsweise Teilchengröße von ΙΟμ,ηη bis etwa 12 mm, einem Restwassergehalt von etwa 0,4% und unterschiedlich hohem Staubanteil von 0,2 bis 10 Vol.-%, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial bei einer Verweilzeit von 8 bis 15 Minuten und einer Temperatur von 140 bis 1650C bis zur Agglomerisation intensiv gemischt und unmittelbar durch Wärmeentzug bei gleichzeitiger intensiver Bewegung auf Raumtemperatur gebracht wird.Process for the preparation of a granulate suitable for melting aggregates of saturated polyester materials obtained technologically in the spinning silk, spinning fiber and film production with a cut length or particle size of ΙΟμ, ηη up to about 12 mm, a residual water content of about 0.4% and a different amount of dust from 0.2 to 10 vol .-%, characterized in that the starting material at a residence time of 8 to 15 minutes and a temperature of 140 to 165 0 C until agglomeration intensively mixed and brought directly by heat removal with simultaneous intensive movement to room temperature becomes. Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines für Aufschmelzaggregate einzugsfähigen Granulates aus bei der Polyesterseiden-, Polyesterfaser- und Polyesterfolienproduktion bedingt anfallenden hochpolymeren Nebenprodukten zur Weiterverarbeitung in Plastifiziereinrichtungen oder zur Rückgewinnung der Ausgangsprodukte der Polyesterherstellung.The invention relates to a process for the preparation of a granulate suitable for melting aggregates from high-polymer by-products obtained in the production of polyester silk, polyester fiber and polyester film for further processing in plasticizers or for the recovery of the starting materials of polyester production. Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions Bei der Herstellung von Polyesterseiden, Polyesterfasern und Polyesterfolien fallen technologisch bedingt hochpolymere Nebenprodukte an. Die Hersteller sind bemüht, möglichst vollständig diese Nebenprodukte einer Wiederverwendung mit hohem ökonomischem Effekt zuzuführen.In the production of polyester silk, polyester fibers and polyester films, high-polymer by-products are obtained for technological reasons. The manufacturers strive to fully reuse these by-products for reuse with a high economic effect. Die anfallenden Nebenprodukte sind unter anderem Schmelzebrocken, Wirre, Fasern, Abrieb und Stäube. Auch nach mechanischer Zerkleinerung dieser Nebenprodukte weisen sie eine völlig uneinheitliche Korngröße in einem breiten Spektrum auf und stellen bezüglich der unkontrollierten Wärmeeinwirkung in Gegenwart von Wasser ein chemisch inhomogenes Material dar. Dieses Material ist problembehaftet, denn eine Weiterverarbeitung stößt auf Schwierigkeiten, da das Produkt ein geringes Schüttgewicht und eine mangelhafte Rieselfähigkeit besitzt. Beim Einsatz dieses Produktes in Aufschmelzeinrichtungen kommt es zur Brückenbildung bei der Dosierung und zu Einsatzschwierigkeiten. Nur mit zusätzlichem Aufwand läßt eich dieses Problem lösen. Einmal kann man das Haufwerk mechanisch trennen, separieren in definierte Korngrößenbereiche und muß dann den kleineren Korngrößenbereich verwerfen, was einen erheblichen Verlust bedeutet. Andererseits müßte man zu hohen personellen Aufwand betreiben, um die vorgenannten Probleme wie Brückenbildung und Schwierigkeiten im Einzugsverhalten zu beheben, da auch mechanische Hilfsmittel wie Rütteleinrichtungen oder Zwangsfördereinrichtungen die Brückenbildung und Einzugsschwierigkeiten nicht vollständig beseitigen. Ein chemisch inhomogenes Material weist stets diskrete Teilchen auf, die durch Abbaureaktionen geschädigt sind. Ein mit geschädigtem Material verunreinigtes Produkt ist nicht für alle Einsatzgebiete geeignet. Außerdem gestaltet sich der Kontrollaufwand, eine Schädigung zu erkennen, als schwierig.The resulting by-products are, among others, chunks of molten metal, fines, fibers, abrasion and dusts. Even after mechanical comminution of these by-products they have a completely non-uniform particle size in a wide range and represent a chemically inhomogeneous material with respect to the uncontrolled heat in the presence of water. This material is problematic, because further processing encounters difficulties because the product has a low Has bulk density and a poor flowability. The use of this product in melting devices leads to bridging during metering and to difficulties in use. Only with additional effort can eich solve this problem. Once you can mechanically separate the heap, separated into defined particle size ranges and must then discard the smaller particle size range, which means a significant loss. On the other hand, one would have to operate to high staffing effort to resolve the aforementioned problems such as bridging and difficulties in feeding behavior, as well as mechanical aids such as vibrators or forced conveyors bridge formation and collection difficulties are not completely eliminated. A chemically inhomogeneous material always has discrete particles that are damaged by degradation reactions. A product contaminated with damaged material is not suitable for all applications. In addition, the control effort to detect damage is difficult. Ziel der ErfindungObject of the invention Ziel der Erfindung ist es, die bei der Polyesterseiden-, Polyesterfaser- und -folienproduktion technologisch bedingt anfallenden, hochpolymeren Nebenprodukte ökonomisch günstig, insbesondere mit geringem Energie- und Materialaufwand und bei schonender Behandlung zu für Schmelzaggregate einzugsfähigem Produkt zu verwandeln.The aim of the invention is to convert economically, particularly with low energy and material costs and gentle treatment to the einzugsfähigem product for melting aggregates in polyester silk, polyester fiber and film production technologically related, high polymer by-products. Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aus unterschiedlichen Ausgangsmaterialien beestehenden technologisch bedingt bei der Polyesterseiden-, Polyesterfaser- und -folienproduktion anfallenden hochpolymeren Nebenprodukte in ihrem Schüttvolumen zu verringern, sie rieselfähig zu machen, also den gesamten Bereich der Körnung, vor allem auch den Staub- und Abriebanteil zu einem engen Spektrum der Körnung und ohne Schädigung des Polyesters zu agglomerieren, damit diese Nebenprodukte in ein Materal verwandelt werden, das ohne Brückenbildung und Einzugsschwierigkeiten für Aufschmelzäggregate einsatzfähig ist.The invention has for its object to reduce the existing from different starting materials technologically due in the polyester silk, polyester fiber and film production resulting high polymer by-products in bulk density, make them free-flowing, so the entire range of grain, especially the dust and Abriebanteil to a narrow range of grain size and without damaging the polyester to agglomerate, so that these by-products are transformed into a Materal that is operational without bridging and collection difficulties for Aufschmelzaggregate. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch-ein Verfahren zur Herstellung eines für Aufschmelzaggregate einzugsfähigen Granulates aus gesättigten, bei der Spinnseiden-, Spinnfaser- und Folienproduktion technologisch bedingt anfallenden Polyestermaterialien mit einer Schnittlänge bzw. Teilchengröße von 10μ.ιη bis zirka 16mm, einem Restwassergehalt von etwa 0,4% und einem unterschiedlich hohen Staubanteil von zirka 0,2 bis etwa 10Vol.-% gelöst, welches dadurch charakterisiert ist, daß das Ausgangsmaterial bei einer Verweilzeit von 8 bis 15 Minuten und einer Temperatur von 140 bis 165°C bis zur Agglomerisation intensiv gemischt und unmittelbar durch Wärmeentzug bei gleichzeitiger intensiver Bewegung auf Raumtemperatur abgekühlt wird.According to the invention, the object is achieved by a process for the production of a granulate which can be taken in by melt aggregates from saturated polyester materials obtained technologically in spun silk, spun fiber and film production with a cut length or particle size of 10 μm to about 16 mm, a residual water content of about 0 , 4% and a different dust content of about 0.2 to about 10Vol .-% dissolved, which is characterized in that the starting material at a residence time of 8 to 15 minutes and a temperature of 140 to 165 ° C until agglomeration intensive is mixed and immediately cooled by heat extraction with simultaneous intense movement to room temperature. Es wurde gefunden, daß unter Umgehung der schmelzflüssigen Phase ein Produkt erhalten werden kann, daß durch schonende thermische Behandlung nicht unkontrollierten Abbaureaktionen unterliegt. Dieser Effekt wird erreicht, indem durch eine kurze Verweilzeit die Phase der Kaltkristallisation des Polyesters ausgenutzt wird, um das Agglomerieren des Ausgangsmaterials zu erreichen. Die Wärmetönung dieses Prozesses ist nicht so erheblich, daß es zu wesentlichen Abbaureaktionen des Polyesters kommt.It has been found that, bypassing the molten phase, a product can be obtained which does not undergo uncontrolled degradation reactions by gentle thermal treatment. This effect is achieved by exploiting the phase of cold crystallization of the polyester by a short residence time to achieve agglomeration of the starting material. The heat of this process is not so significant that it comes to significant degradation reactions of the polyester.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2004024793A2 (en) * 2002-09-11 2004-03-25 Salvatore Lo Presti Pet artificial aggregate for the preparation of lightened concrete
DE10335139A1 (en) * 2003-07-31 2005-02-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Process for the production of lightweight components as well as lightweight construction profiles that can be produced by the process

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