DE1030993B - Verfahren zum Entfernen niedermolekularer Anteile aus polymerisiertem ªŠ-Caprolactam - Google Patents

Description

• Verfahren zum Entfernen niedermolekularer Anteile aus polymerisiertem s-Caprolactam Bei der Polymerisation von e-Caprolactam zu hochmolekularem Polyamid, das zu kalt vierstreckbaren Fäden, Folien, Bändern verarbeitet werden kann, entsteht regelmäßig ein Produkt, das noch erhebliche Mengen niedermolekularer Anteile enthält. Diese niedermolekularen Anteile bestehen hauptsächlich aus monomerem, dimerem und triinerem Lactam und stören bei der Weiterverarbeitung, insbesondere bei der Verstreckung der aus dem Polymerisat hergestellten Gebilde.
• Um diesem Mangel abzuhelfen, hat man in der Praxis bisher diese niedermolekularen Bestandteile mit Hilfe von Wasser bis zur Erreichung der vorgeschriebenen Extraktionswerte, die je nach dem technischen Einsatz der Gebilde für technische Seide oder Strumpfseide zwischen 1,5 und 2,0°/o liegen, herausgezogen. Diese Art der Extraktion hat den Nachteil, daß auch ein Teil des Stabilisators herausgewässert wird und das Polvmerisat nach dem Extrahieren wieder völlig entwässert werden muß. Außerdem miissen zur Wiedergewinnung der immerhin erheblichen Lactammengen große Wasservolumina eingedampft werden.
• Es ist auch bekannt, die niedermolekularen Anteile durch Vakuumdestillation zu entfernen. Abgesehen davon, daß dieses Verfahren längere Zeit beansprucht, besteht der Nachteil hierbei darin, daß beim Arbeiten im Vakuum leicht Sauerstoff in die geschmolzene hasse gelangen kann und das Polymerisat dadurch unbrauchbar wird.
• Nach einem anderen Verfahren wird bei der Herstellung von Polyamiden aus einem Diamin und Tereplithalsäure das Erhitzen der Ausgangskomponenten unter solchen Bedingungen durchgeführt, die die Entfernung von Wasser und anderen flüchtigen Nebenprodukten im letzten Stadium gestatten. Es wird in Abwesenheit von Sauerstoff gearbeitet, indem ein langsamer Strom eines sauerstofffreien Gases durch und bzw. oder über die Reaktionsmasse geleitet wird. Zur Entfernung der flüchtigen Produkte selbst wird verminderter Druck angewendet. Für die Beseitigung der niedermolekularen Anteile ist dieses Verfahren jedoch nicht geeignet, da monomeres L actam, das einen Schmelzpunkt von etwa 70° C und einen Siedepunkt von 270° C besitzt, kein leichtflüchtiges Produkt wie beispielsweise Wasser ist.
• Zwar ist für das verdampfende niedermolekulare Produkt bereits ein inerter Gasstrom als Transportmittel benutzt worden; doch wird dabei die Verdampfung durch Ausbreiten der Polyamidschmelze in dünner Schicht unter Wärmeeinwirkung vorgenomnien, um eine unkontrollierbare Beeinflussung der Verdampfungsgeschwindigkeit durch verwickelte Diffusion-s- sowie Kohäsiöns- und Grenzflächenwirkungen, die in einem komplizierten Mehrstoffsystem wie dein vorliegenden zu erwarten gewesen wären, zu vermeiden. Ein solches Verfahren bereitet in der Praxis insofern Schwierigkeiten, als die dünne und deshalb sehr empfindliche Schicht der Schmelze leicht überhitzt wird und außerdem die Gefahr besteht, daß die dünne Schicht zu Bächen zusammenfließt, aus denen dann das moiiomere Lactam nur noch ungenügend verdampfen kann.
• Es wurde nun gefunden, daß man auf einfache, sichere und wirtschaftliche Weise die niedermolekularen Anteile aus polymerisiertem E-Caprolactam entfernen bzw. auf jeden gewünschten Prozentsatz senken kann, wenn man durch das geschmolzene Polymerisat einen kräftigen Strom eines trockenen inerten Gases in feinverteilter Form unter gleichzeitigem kräftigem Rühren hindurchleitet. Die Entfernung der niedermolekularen Anteile läßt sich dabei um so schneller durchführen, je stärker der Strom des inerten Gases gehalten wird.
• Unter inerten Gasen sind solche zu verstehen, die unter den Bedingungen des Lactamentfernens nicht mit dein Polymerisat chemisch reagieren. Es eignet sich z. B. hochgereinigter Stickstoff, Wasserstoff. Das führen während des Durchleitens begünstigt den Prozeß. Uni ein Abkühlen der Schmelze zu vermeiden, ist es vorteilhaft, das Gas vor dem Einleiten vorzuwärmen. Die nach beendeter Behandlung in dem Polymerisat verbliebenen Gasbläschen können mit den dafür üblichen Methoden entfernt werden. Durch geeignete Maßnahmen, beispielsweise Absorption, gewinnt man die niedermolekularen Anteile nach dem Abkühlen in bekannter Weise aus dem durchgeleiteten Gas, das dann zweckmäßig in einem Gasometer aufgefangen wird, in dem es zum Reinigen weiterer Polymerisatmengen zur Verfügung steht.
• Beispiel 1 Ein durch Polymerisation von e-Caprolactam in Anwesenheit von Essigsäure als Stabilisator und @:-Aminocapronsäure als Beschleuniger erhaltenes Polymerisat mit- 10 bis 12% Niedermolekularen (monomeres, duneres und trimeres Lactam) wird auf 280°C erhitzt. Unter lebhaftem Rühren wird ein starker Strom von feinverteiltem und vorher auf 280°C vorgewärmtem, sauerstofffreiem, trockenem Stickstoff durch die geschmolzene Masse geleitet. \' ach etwa 30 Minuten enthält das Polymerisat noch etwa 1,5 % niedermolekulare Anteile. Man entgast die Schmelze durch Anlegen eines Vakuums oder indem man sie z. B. zwischen zwei Spinnpumpen kurze Zeit unter hohen Druck setzt. Beispiel 2 Durch einte nach dem soggenannten VK-Verfahren auf kontinuierlichem Wege aus Caprolactam hergestellte und im letzten Abschnitt bzw. in einem separaten Teil des Rohres befindliche Polyamidschmelze wird, wie im Beispiel 1 angegeben, feinverteilter, reinster Wasserstoff geleitet. Nach Passieren einer Entgasungszone wird das Polymerisat kontinuierlich zu Fäden versponnen, das nun noch weniger als 2% niedermolekulare Anteile enthält

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Entfernen niedermolekularer Anteile aus polymerisiertem e-Caprolactam, wobei ein trockenes, inertes Gas als Transportmittel verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein kräftiger Strom eines trockenen, inerten Gases in feinverteilter Form unter gleichzeitigem kräftigem Rühren durch das geschmolzene Polymerisat geleitet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein vor dem Einleiten vorgewärmtes inertes Gas verwendet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 615 954; schweizerische Patentschriften Nr. 265 481, 228 439.