DE1143193B - Verfahren zum Abbau von Polyaethylenterephthalat zu Terephthalsaeuredimethylester - Google Patents

Description

Gegenstand der Patentanmeldung V 19978 IVb/12o ist ein Verfahren zum Abbau von Polyäthylenterephthalat zu Terephthalsäuredimethylester, wonach Polyäthylenterephthalat mit Wasserdampf einer Temperatur von etwa 400⁰C, zweckmäßig im Gegenstrom behandelt, anschließend in feinverteilter Form mit überschüssigem Methanol gemischt, das Gemisch bei Temperaturen von 280 bis 340° C und bei Drücken von 80 bis 140 atü — also unter Bedingungen, unter denen sich das Methanol im hyperkritischen Zustand befindet — in einem Druckgefäß zur Reaktion gebracht wird, die Reaktionsprodukte — gegebenenfalls unter Wärmezufuhr — entspannt und nach Abtrennung fester oder nebeiförmiger Bestandteile fraktioniert abgekühlt werden. Der Verfahrensgemäße Abbau kann ohne Zugabe von Katalysatoren mit reinem Polyäthylenterephthalat oder aber auch mit PoIyäthylenterephthalatabfällen in Gespinst- oder Gewölleform ausgeführt werden.

Die zum Abbau bestimmten textlien Abfälle des Polyäthylenterephthalats sind von ihrer Herstellung her häufig mit Avivagen oder öligen Präparationen ausgerüstet. Es hat sich nun herausgestellt, daß die chemische Zusammensetzung dieser textlien Öle den Abbau der Polyäthylenterephthalatabfälle beeinflußt. Enthalten nämlich die Komponenten der Avivagen oder Präparationen Verbindungen dreibasischer Säuren — insbesondere die der Phosphorsäure, besonders bei antistatisch wirksamen Ölen begegnet man derartigen Verbindungen —, so wird die Reaktionsgeschwindigkeit des Abbauvorgangs nach dem Verfahren der Hauptpatentanmeldung erheblich verlangsamt. Die Anwesenheit derartiger Substanzen wirkt nicht nur reaktionshemmend, sondern beeinträchtigt auch die Ausbeute an reinem Dimethylterephthalat, die bis auf Werte unter 50 % absinken kann. Da die Komponenten der Textilöle, die Verbindungen dreibasischer Säuren enthalten, sehr fest an der Fadenoberfläche haften, teilweise sogar in das Fadenmaterial eingedrungen sind — was besonders dann der Fall ist, wenn zwischen Fadenherstellung und Abfallaufarbeitung ein längerer Zeitraum liegt —, führt ein Waschen der Abfälle mit heißem Wasser oder Waschmittellösungen vor der Anwendung des Abbauverfahrens nur in geringem Maße zum Erfolg und ist überdies sehr aufwendig.

Es wurde nun gefunden, daß man nach dem Verfahren der Hauptpatentanmeldung auch textile Abfälle des Polyäthylenterephthalats abbauen kann, die Avivagen oder Präparationen enthalten, innerhalb derer Komponenten Verbindungen dreibasischer Säuren, insbesondere die der Phosphorsäure, anwesend

von Polyäthylenterephthalat

zu Terephthalsäuredimethylester

Zusatz zur Patentanmeldung V 19978 IVb/12 ο
(Auslegeschrift 1131 202)

Anmelder:

Vereinigte Glanzstoff-Fabriken A. G.,
Wuppertal-Elberfeld

Dr. Rudolf Lotz, Obernburg/M.,
und Gerhard Wick, Erlenbach/M.,
sind als Erfinder genannt worden

sind, ohne diese Textilöle vorher abtrennen zu müssen, wenn man zum Reaktionsgut in Methanol suspendierbare Zinkverbindungen, insbesondere Zinkoxyd, Zinkcarbonat oder ein anderes Zinksalz mit einer organischen oder anorganischen Säure in feinverteilter Form, in Mengen von 0,1 bis 2°/o zusetzt. Die Zinkkatalysatoren heben die hemmende Wirkung der in den Textilölen vorhandenen dreibasischen Säurekomponenten auf und steigern die Ausbeute an reinem Dimethylterephthalat auf Werte um 90%. Ähnlich wie Zinkoxyd und Zinkcarbonat wirken z. B. auch Zinknitrat, Zinkchromat, Zinkfluorid oder Zinksalicylat in den angegebenen Mengen, bezogen auf das eingesetzte Polyäthylenterephthalat.

Vorzugsweise werden die Zinkverbindungen in Form einer Suspension in Methanol in den Reaktionsraum gebracht. Diese Suspension kann dem Reaktionsraum getrennt zugeführt werden. Es ist aber auch möglich, eine Suspension herzustellen, in der granuliertes Polyäthylenterephthalat und der Zinksalzkatalysator nebeneinander suspendiert sind, und diese Suspension dem Reaktionsgefäß zuzuführen. Die Katalysatoren müssen daher in feinverteilter Form vorliegen und möglichst leicht und gut suspendierbar sein. Metallisches Zinkpulver erwies sich allein schon aus diesem Grund als Katalysator ungeeignet.

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Das folgende Beispiel soll das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutern:

Beispiel

100 kg Polyäthylenterephthalatabfalle, die mit einem Phosphorsäureverbindungen enthaltenden Textilöl verunreinigt sind, werden in einem Rohr mit entgegenströmendem überhitztem Wasserdampf bei einer Temperatur von etwa 400⁰C behandelt. Dabei destillieren die öligen Komponenten der an den Abfällen haftenden Textilhilfsmittel mit dem Wasserdampf ab, die Phosphorsäure enthaltenden Komponenten dagegen nur in geringem Maße. Das PoIyäthylenterephthalat wird durch den überhitzten Wasserdampf bis über seinen Schmelzpunkt erhitzt und als Schmelze unterhalb des Rohres gesammelt. Die etwa 28O⁰C heiße Schmelze wird verfestigt. Mit einer üblichen Mühle wird das Polyäthylenterephthalat, das durch die Wasserdampfbehandlung sehr brüchig geworden ist, nunmehr zu Pulver einer Teilchengröße von 0,025 bis 0,1 mm Durchmesser vermählen. Dieses Pulver wird mit 0,5 kg Zinkcarbonat gemischt und das Gemisch mit 400 kg Methanol zu einer feinverteilten Suspension angerührt. Die Suspension wird mit einer Pumpe in eine auf 300⁰C beheizte Rohrschlange von 8 m Länge und 20 mm Durchmesser gefördert. Die Fördermenge der Suspension ist so reguliert, daß innerhalb einer Stunde etwa 1 kg PoIyäthylenterephthalatpulver in den Reaktionsraum gelangen. Im Reaktionsraum stellt sich ein Druck von 100 bis 110 atü ein. Die Reaktionsprodukte werden nach Verlassen des Reaktionsraumes über ein Ventil auf normalen Druck entspannt und einem Abscheider zugeführt, der feste und nebeiförmige Bestandteile zurückhält. Durch ein Kühlaggregat wird die Temperatur des Dampfes auf 210⁰C vermindert, was zur Folge hat, daß hauptsächlich oligomere Äthylenterephthalate sich flüssig abscheiden und abgetrennt werden können. Die dampfförmig verbleibenden Stoffe werden anschließend einem zweiten Kühlaggregat zugeführt, das die Temperatur des Gutes auf etwa 65⁰C senkt. Aus dem anfallenden flüssigen Glykol-Methanol-Gemisch erhält man durch Auskristallisieren sehr reines Dimethylterephthalat in einer Menge von 85 kg, das abzentrifugiert und mit Methanol gewaschen wird.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Abbau von Polyäthylenterephthalat zu Terephthalsäuredimethylester, indem man Polyäthylenterephthalat mit Wasserdampf einer Temperatur von etwa 400° C, zweckmäßig im Gegenstrom, behandelt, anschließend in feinverteilter Form mit überschüssigem Methanol mischt, das Gemisch bei Temperaturen von 280 bis 340° C und bei Drücken von 80 bis 140 atü zur Reaktion bringt, die Reaktionsprodukte — gegebenenfalls unter Wärmezufuhr — entspannt und nach Abtrennung fester oder nebeiförmiger Bestandteile fraktioniert abkühlt nach Patentanmeldung V 19978 IVb/120, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Polyäthylenterephthalat in feinverteilter Form in Methanol suspendierbare Zinkverbindungen in einer Menge von 0,1 bis 2%> bezogen auf das eingesetzte Polyäthylenterephthalat, zusetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Zinkverbindungen Zinkoxyd oder Zinksalze mit anorganischen oder organischen Säuren verwendet.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die in Methanol suspendierbaren Zinkverbindungen dem Reaktionsraum gesondert — vorzugsweise in Form einer Suspension in Methanol — zuführt.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die in Methanol suspendierbaren Zinkverbindungen dem Reaktionsraum im Gemisch mit Polyäthylenterephthalat — vorzugsweise in Form einer Suspension in Methanol — zuführt.

© 309.508/279 1.