DE1520339A1 - Process and device for the continuous production of synthetic linear polymers of high molecular weight - Google Patents

Process and device for the continuous production of synthetic linear polymers of high molecular weight

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DE1520339A1
DE1520339A1 DE19631520339 DE1520339A DE1520339A1 DE 1520339 A1 DE1520339 A1 DE 1520339A1 DE 19631520339 DE19631520339 DE 19631520339 DE 1520339 A DE1520339 A DE 1520339A DE 1520339 A1 DE1520339 A1 DE 1520339A1
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polycarbonamide
adipic acid
molecular weight
high molecular
reactants
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DE19631520339
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Brignac Edmond Paul
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Monsanto Co
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Monsanto Co
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/26Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/28Preparatory processes
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J6/00Heat treatments such as Calcining; Fusing ; Pyrolysis
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Description

Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von synthetischen linearen Polymerisaten von hohem Molekulargewicht Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren und auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Polymerisaten von hohem Molekulargewicht, insbesondere solchen, welche durch Reaktionen der Kondensationsart hergestellt werden, beispielsweise Polyamiden, Polyestern od. dgl. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein verbessertes Verfahren und auf eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung vnn linearen Polyearbonamiden von solcher Art, welche durch ein hohes Molekulargewicht ausgezeichnet sind und solche umfassen, welche insbesondere bei der Herstellung von geformten Gegenständen, z. B. Fasern, Fäden od. dgl. brauchbar sind. Process and apparatus for the continuous production of synthetic linear polymers of high molecular weight The invention relates to an improved method and apparatus for the production of polymers of high molecular weight, especially those produced by reactions of the condensation mode are produced, for example polyamides, polyesters or the like. In particular the invention relates to an improved method and apparatus for the continuous production of linear poly carbonamides of this type, which are distinguished by a high molecular weight and include those which in particular in the manufacture of shaped objects, z. B. fibers, threads or the like. Are useful.

Die Herstellung von den linearen Kondensationapolymerisaten aus Polymerisat bildenden Reaktionsteilnehmern hat zunehmende technische Bedeutung in den verschiedenen Industriezweigen erlangt. Aufgrund dieses wachsenden technischen Interesses und dieser zunehmenden Bedeutung sind verbesserte Arbeitsweisen und neue Vorrichtungen, welche zu einer verbesserten Qualität der Produkte in einer wirtschaftlicheren Weise führen, erforderlich. The production of the linear condensation polymers from polymer forming reactants has increasing technical importance in the various Industries. Because of this growing technical interest and of this increasing importance are improved working methods and new devices, which result in improved product quality in a more economical way lead, required.

Bei der Bildung solcher linearer Polymerisate, insbesondere der Art, welche Eigenschaften besitt, die film-und faserbildende Eigenschaften einschließen, kann das polymere Endprodukt aus einem Polyearbonamid bestehen, welches aus flüssigen Zusammensetzungen mit einem Gehalt von polycarbonamidbildenden Reaktionsteilnehmern gebildet wird. Bei einem Beispiel der Bildung v@n Polycarbonamid@ wie Polyamid (Nylon) od.dgl. wird eine Lösung einer Polycarbonsamid bildenden Zusammensetzung oder Masse, welche üblicherweise Wasser oder ein anderes Lösungamittel enthält, überatmosphärischen Drücken und Polycarbonamidbiodungstemperaturen unterworfen um die Polytondensation oder Polycarbonamidbildungareaktion durczhzufürhen. Wenn die Polykondensation der polycarbonamidbidldenden Masse oder Zusammensetzung fortschreitet, nimmt die Viskosität der Polycarbonamidreaktionsmasse in allgemein bekannter Weise zu, bis der erwünschte Polymerisationsgrad erhalten ist. In the formation of such linear polymers, in particular of the type which properties include film and fiber-forming properties, the polymer end product can consist of a poly carbonamide, which is made of liquid Compositions containing polycarbonamide-forming reactants is formed. In an example of the formation of v @ n polycarbonamide @ such as polyamide (nylon) or the like. is a solution of a polycarboxylic amide-forming composition or mass, which usually contains water or another solvent, superatmospheric Pressures and polycarbonamide biodegradation temperatures are subjected to polycondensation or to cause a polycarbonamide formation reaction. When the polycondensation of the Polycarbonamidbidldenden mass or composition progresses, the viscosity decreases the polycarbonamide reaction mass in a well-known way to until the desired degree of polymerization is obtained.

Die bisherigen Polyearbonamid bildenden Zusamensetsungon oder Massen umfassen Waaserlösungen von Hexamethylendiamin und Adipinsäure, wobei die Herstellung von diesen Losungen technisch einem großen Aufwand an Zeit und Handhabung verbunden ist. Es wurde bisher angenommen, daß für von Fäden oder Fasern von hoher Qualität und ausgezeichneten Eingenschaften betrnchtliches Mischen thermischen Abbau des Polymerisats während Entfernung eine der kritischen Schwierigkeiten von snmtlichen früheren technisahen Polycarbonamidbildungsverfahren ist.The previous poly carbonamide-forming compositions or masses comprise water solutions of hexamethylenediamine and adipic acid, the production of these solutions being technically associated with a great deal of time and handling. It was previously assumed that for Considerable mixing of filaments or fibers of high quality and excellent properties thermal degradation of the polymer during Removal is one of the critical difficulties of all prior art polycarbonamide formation processes.

Bisher waren alle Bemühungne, Polycarbonnamideraktionsttilnehmer, z. B. Adipinsaure und hexamethylendiamin, in Abwesenheit eines geeigneten Lösungsmittels zu mischen, aufgrund der starken Neigung dieser Reaktionsteilnehmer zur Bildung von Agglomeratmassen erfolglos, welche aufgrund des niedrigen Wärmeübergangs-oder Wärmeleitungskoeffizienten und der glatten Oberfliche der Agglomeratmasse nicht fur Reaktionsteilnehmerzwecke geschmolzen werden können. So far, all efforts have been made to z. B. adipic acid and hexamethylenediamine, in the absence of a suitable solvent due to the strong tendency of these reactants to form of agglomerate masses unsuccessful, which due to the low heat transfer or Thermal conductivity coefficient and the smooth surface of the agglomerate mass are not can be melted for reactant purposes.

Diese in ungeschmolzenem Zustand verbleibenden Agglomeratmassen erzeugen ein inhomogenes Reaktionsteilnehmersystem, welches die Polymerisation verhindert, einen übermäßigen Druckabfall hervorruft und unnötige Unterbrechung oder Stillstand in der technischen kontinuierlichen Polymerisationsvorrichtung hervor verursacht.These agglomerate masses remaining in the unmelted state produce an inhomogeneous reactant system which prevents the polymerization, causes an excessive pressure drop and unnecessary interruption or Caused stoppage in the technical continuous polymerizer.

Et ist daher ein rater Zwook der Erfindung die SelLaf. fung einer neuen und neuartigen Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zur herstellung von Polycarbonamiden in Abwesenheit von lpsungsmittel fUr die Polycarbonamidreaktionsteilnehmer. Et is therefore a rater Zwook inventing the SelLaf. fung one new and novel device and an improved method of manufacture of polycarbonamides in the absence of repellent for the polycarbonamide reactants.

Ein anderer Zwekc der Erfindung besteht in einer neuen Vorrichtung und einem Verfahren fUr die Herstellung von Polyoarbonamiden, welches wirtschaftlicher als die bisher bekannten Arbeitsweisen ist. Another purpose of the invention is to provide a new device and a process for the production of polycarbonamides, which is more economical than the previously known working methods.

Noah ein anderer Zwekc der Erfindung besteht in einer Vorrichtung und einem Verfahren zur Herstellung von Polycarbonamiden, welches den thermischen Abbau des Polymerisats wahrend seiner Bildung verringert oder ausschaltet. Another purpose of the invention is to provide a device and a process for the production of polycarbonamides, which the thermal Decreases or eliminates degradation of the polymer during its formation.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung e Xer nouot und neuartigen Vorriohung und Arbeitswiese für die Herstellung von Polycarbonamiden in einer kürzeren n Zeitdauer als bisher mpglcih war. Another purpose of the invention is to create e Xer nouot and novel arrangement and working method for the production of polycarbonamides in a shorter time than was previously possible.

Andere Zwecke und Vorteile der Erfindung sind aus der nachstehenden Beschriebungsersichtlich#in Verbindung mit der Zeichnung Die Zwecke der Erfindung werden dadurch erreicht, daß man man gleichzeitig unter zweckmäßigen Fließ-oder Verformunge-und Druckbedingungen geregelte Volumina an raffiniertem Heramethylendiamin und gesehaolsoner Adipinaäure einer Reaktionszone von hoher Temperatur mit einem hohen Verhältnis von Oberflächenbereich zu Volumen zuführt. ein Zurück- halten oder Verweilen in der Reaktionssone wahrend einer kurzen Zeitdauer veranlaßt, die Reaktionsteilnehmer aua der Reaktionszone <entfernt>zu einer nachfolgenden Zone mit er- niedrigtem Druck, in welcher die Abtrennung von dmapf aus den Polymerisat bildenden Reaktionsteilnehmern zugelassen wird und anschlieBend eine Aufarbeitung oder Polymerisation der Reaktionsteilnehmer bis zu dem erwünschten Polymerisationsgrad in einen StaniaidR cheeckeitertigstellung- Vorrichtung (standard screw finisher) oder einer ähnlichen Fertigstellungseinrichtung, die fur diesen Zweck geeignet ist, bewirkt. Die in der Zone mit verringertem Druck gebildeten Dämpfe werden geeigneten oder zweckmäßigen Mitteln, z. B. einer Sprühkondensierung oder Filterung unterworfen, um in dieser Stufe verdampftes hexamethylendiamin zurückzugewinnen und das zurückgewonnens Hexamethylendiamin wird nach der erforderlichen Reinigung durch Raffinierung oder ein anderes Mittel dem Beginn des Verfahrens im Krisluaf zurückgef hrt.Other purposes and advantages of the invention will become apparent from the description below in conjunction with the drawing The purposes of the invention are achieved by simultaneously supplying controlled volumes of refined heramethylenediamine and saturated adipic acid to a reaction zone at high temperature with a high surface area to volume ratio under appropriate flow or deformation and pressure conditions. a back hold or stay in the reaction zone for a short period of time causes the reactants to <remove> from the reaction zone to a subsequent zone with low pressure, in which the separation of dmapf from the polymer-forming reactants is allowed and then a work-up or polymerization of the reactants up to the desired degree of polymerization in one StaniaidR checkout completion- Device (standard screw finisher) or a similar finishing device that is suitable for this purpose causes. The vapors generated in the zone of reduced pressure are used by suitable or convenient means, e.g. B. subjected to a spray condensation or filtering in order to recover evaporated hexamethylenediamine in this stage and the recovered hexamethylenediamine is returned to the beginning of the process in the crystal after the necessary purification by refining or some other means.

Die neuen Merkmale, welche als charakteristisch fUr die Erfindung angesehen werden, sind nachstehend anhand der Zeichnung noah näher erläutert. The new features that are characteristic of the invention are viewed, are explained in more detail below with reference to the drawing.

In der dargestellten Figur wird ein Fließschema oder ein Diagramm gezeigt, in welchem eine gemäß der Erfindung durchgeführte Polymerisadonsarbeitsweise erläutert ist. In the figure shown there is a flow sheet or diagram in which a polymerisadon procedure carried out in accordance with the invention is explained.

Obgleich im allgemeinen irgendeine geeignete Polymerisat bildende Masse mit der neuartigen Vorrichtung und nach der verbesserten Arbeitsweise gemäß der Erfindung verarbeitet werden kann, werden solche Materialien bevorzugt, welche sone Polykondensation eingehen können und Verbindungen oder Produkte von hohem Molekulargewicht, z. B. solche mit faserbildenden Eigenschaften, erzeugen kdnnen. Das neuartige Verfahren gemäß der Erfindung wird mit Bezug hierauf beschrieben. Although generally forming any suitable polymer Mass with the novel device and according to the improved method of operation of the invention, those materials are preferred which Such polycondensation can enter into and compounds or products of high molecular weight, z. B. those with fiber-forming properties can produce. The novel process according to the invention will be described with reference thereto.

Polymerisatbildende Zusammensetzungen oder Massen, welche fUr die Herstellung von faserbildenden Polymerisaten geeignet sind, kdnnen von irgendeiner Art sein, aus welcher Polycarbonamide hergestellt werden und die vorliegende Beschreibung ist nachstehend beispielsweise auf die Herstellung von Polycarbonamiden gerichtet, welche die technisch erzeugten Polyamide (Nylonstoffe) umfassen. Polymer-forming compositions or masses which are suitable for the Manufacture of fiber-forming polymers suitable can be made by any Be the type from which polycarbonamides are made and the present description is directed below, for example, on the production of polycarbonamides, which include the technically produced polyamides (nylon fabrics).

In der Figur ist eine schematisch dargestellte Ausfthrungsform des neuen Verfahrens zur Herstellung von linearen Polymerisaten, welche gemß der Erfindung in Betracht gezogen sind, erl. Nutert. Hierbei wird aus einer Adipinstureechmelzeinrichtung 1 geschmolzene AdipinsAure von hoher Reinheit durch eine Leitung 2 zu einer Pumpe 3 geführt, wo es unter Druck zu einer Einblas-oder Einspritzleitung oder-schleife (injection loop) 4 innerhalb einer Reaktionszone 5 gepumpt wird. Die geschmolzene Adipinsäure wird unter hohem Druck bei der Einblas-oder Einspritzleitung 4 mit geregelten Yolumina von raffiniertem Hexamethylendamin unter gleichem Druck vereinigt, welches aus einer Hexamethylendiaminschmelzeinrichtung 6 ber eine Leitung 7 zu einer Pumpe 8 zugeftthrt wurde. In the figure is a schematically illustrated embodiment of the new process for the preparation of linear polymers, which according to the invention are considered, Nutert. This is done from an adipose melter 1 melted adipic acid of high purity through a pipe 2 to a pump 3, where it is pressurized to a blow-in or injection line or loop (injection loop) 4 is pumped within a reaction zone 5. the Molten adipic acid is under high pressure at the injection or injection line 4 with controlled volumes of refined hexamethylenedamine under the same pressure combined, which from a hexamethylenediamine melting device 6 via a line 7 was fed to a pump 8.

Bel einem beson eren Beispiel kpnnen die Schmelzeinrichtungen für Adipinsäuie und raffinierte@ Hexamethylendiamin aus Gefäßen bestehn, welche mit einem Dampfmantel ausgestattet sind, und Einrichtungne zum Rühren oder Bewegen des Inhalts enthalten. Die Temperatur der Adipinsaure innerhalb der pinsäureschmelzeicnrichtung kamn ziwschen 160° und 200°C und die Temperautr des hexamethylendimains kann wischen 20° und 50°C liegen. Ein Inertgasdruck kann auf den Inhalt von jedem der Gefäße gegebenenfalls agen -wendet werden. As a particular example, the melting devices for Adipic acid and refined @hexamethylenediamine consist of vessels, which with a steam jacket, and means for stirring or agitation of the Content included. The temperature of the adipic acid within the pinic acid melting device Came between 160 ° and 200 ° C and the temperature of the hexamethylene dimain can wipe 20 ° and 50 ° C. An inert gas pressure can be applied to the contents of each of the vessels if necessary, agen -be used.

Die Pumpen 3 und 8 können von irgendeiner geeigneten Art für die handhabung heißer Flüssigkeiten bestehen, welche geregelte Volumina der heißen Flüssigkeit bei Drücken bis zu 176 kgXc=2 (2500 @@@) abgeben kpnnen. Ein besonderes Beispiel einer geeigneten Pumpe ist eine "Zenith"-Getriebepumpe, welche mit welche mit rwe. ra., r d @ P ungaleitungen (steam tracer lines) rund um den Pumpenkörper ausgestattet il ; te Wasserdampfführungsleitungen können um sämtlcihe Leitungen aageordnet sein, welche von den Senmelziencichung szu den Pumpen und von den pumpen zu der Reaktiona-aone fähren, wenn es erwünscht und erforderlich ist, die Adipinsäure und das Hexamethylendiatain in den gewünschten Temperaturbereichen aufrechtzuerhalten.The pumps 3 and 8 can be of any suitable type for handling hot liquids which can deliver controlled volumes of the hot liquid at pressures up to 176 kgXc = 2 (2500 @@@). A particular example of a suitable pump is a "Zenith" gear pump, which with which with rwe. ra., approx @ P ungaleitungen (steam tracer lines) fitted around the pump body il; The water vapor lines can be arranged around all the lines which lead from the chemicals to the pumps and from the pumps to the reaction aone, if it is desired and necessary to maintain the adipic acid and the hexamethylenediataine in the desired temperature ranges.

Aufgrund der allgemein bekannten ülrikung und Reaktion von geschmolzener Adipinsäure und raffiniertem Hexamethylen-< diamin beim Zusammenbringen oder Mischen dieser Verbindungen in hohen Konzontrationen, schafft die Einblas- oder Einspritzleitung oder -schleife 4 ein Mittel, um im wesentlic hen reine geschmelzene Adipinsäure und raffiniertes hexamethylendiamin in Abwesenhait eines Lösungsmittels, z. B. laser so zu mischen, daß eine homogene, von Agglomeratklumpen freie Mischung erhalten wird. Because of the well-known liquidity and reaction of molten Adipic acid and refined hexamethylene <diamine when brought together or Mixing these compounds in high concentrations, she creates Injection or injection line or loop 4 a means to hen in wesentlic pure fused adipic acid and refined hexamethylenediamine in the absence a solvent, e.g. B. to mix laser so that a homogeneous, of agglomerate lumps free mix is obtained.

Die Einblasschleife 4 kann irgandenei geeigenete Einrichtung umfassen, um die Keaktienstellnehmerflnssigketien bei hohen Geschwingkeiten unter turbulenten Strömungsbedingungne bei einer Reynoldschen Zhal von 5000 oder darüber unmittelbear X dllnffl filt ; n wingsen zizi und kann aus einer einschränkenden oder einämmenden Vorrich- in (leur :. : : ri ? ~ : . : bo : : : :' :. ' tI~. 5 n rju's zc. (h tudii. o).The injection loop 4 may comprise any suitable device to directly supply the stock-taking liquid at high speeds under turbulent flow conditions at a Reynolds number of 5000 or above X dllnffl filt; n wingsen zizi and can consist of a restrictive or restrictive device in (leur:.:: ri? ~:.: bo:::: ':.' tI ~. 5 n rju's zc. (h tudii. o).

Die turbulent oder unter Wrikbelsetrömung gemischen jheißen Reaktions-teilnehmerlfnsigektien gelangen unter Druck, wie gezigt, durhc eien Leitung 9 zu der Rekati nszono 5, welche us einem Vorerhitzungsabschnitt 16 und e nem Druckreduzierbschnitt 17 besteht. Die @eaktionszone 5 kann irgendeine Einrichtung von solcher Ausführung soin, daß sie ein hohes Verhältnis von Oberfläche zu Volumon für die reagierenden Flässigkeiten hat, gute rmeübertragun s- oder @ärmeltiungseignesnchaftne besitzt una @ hehon Drücken widerstehen kann. Eine brauchbre oder gatigiiete @@@genete Vorichtung besteht aus einem Bündel von Wärme- austauschrohren, wobei die Reaktionsflüssigketien innerhalb der Rohre gelaitot werden und Wnrmeübertragungsmedien z B. Wsserdampf von hohem Druck oder einem "Dowtherm"-Bbizmittel in dem Bereich die Rohre umgeben.The hot reaction participant insignia, which are turbulent or mixed with hot air flow, pass under pressure, as shown, through a line 9 to the reaction zone 5, which consists of a preheating section 16 and a pressure reducing section 17. The reaction zone 5 can be any device of such a design that it has a high surface area to volume ratio for the reacting liquids, good heat transmission or ärmeltiungseignesnchaftne possesses una @ hehon can withstand pressures. A custom or gatigiiete @@@ genete device consists of a bundle of heat exchange tubes, the reaction liquids being gelaitot within the tubes and heat transfer media such as high pressure water vapor or a "Dowtherm" agent in the area surrounding the tubes.

Bei einem beonderan bEispiel kpnnen die Reaktions-4 flussigketien innerh@lb der Einblas- oder @inspritzschleffe und des Vorheizabschnitts der reaktionszoen im wesentlichen in gleichen Volumina und unter Drücken vnn etwa 70,3ebis 176 kg/cm2 (1000 bis 2500 psig) Überdruck bei Temperaturen von 250° bis 400°C gemischt werdne. Für eine Arbeitsweise auf kentitnuierlicher Basis sollen die Reakttionazoco, , bestehendn aus den Verheizabschnitt und dem Druckreduzierabschnitt eine solche Ausfürhung oder Abmessung besitzen, daß dei Reatkiosnflüssigketen darin eine Verweilzeit von 10 minuten bis 120 minuten besitzen. In a particular example, the reaction 4 can be liquid within the injection or injection loop and the preheating section of the reaction zones essentially in the same volumes and under pressures of about 70.3 to 176 kg / cm2 (1000 to 2500 psig) positive pressure at temperatures of 250 ° to 400 ° C. For a working method on a kentitnuierlichen basis the reactions should be,, consistingn such a design or from the heating section and the pressure reducing section Have dimensions that the Reatkiosniquidketen therein a residence time of 10 minutes to 120 minutes.

Die Reaktionsflnssigkeiten und teilweise umgessettes Polymerisat, welches in der Reaktionszone gebildet @orden ist, verlasen die Reaktiosnzoen, die gezeigt, durch eine Leitung 18 und gehen durch Druckre3geleinrichtungen 28, Die @ruckregleifirichtung 28 kann irgendeine geeignete Vorrichtung ur regelung oder Steuerung der @rücke der Reaktionsflüssigkeiten innerhalb der Druckreduzie- oder Druckrückführeinrichtun 17 auf Drucücke zwischen O atü und 1,76 atü (0 und 25 psig) sein und kann aus irgendeinen von hand betntigbaren oder automatischen Druckregelven@il welches in der Teschnik allgemein beknant ist, bestehen.The reaction liquids and partially reversed polymer formed in the reaction zone leave the reaction zone shown by a Line 18 and go through pressure regulating devices 28, the pressure regulating device 28 can be any suitable device for regulating or controlling the pressure of the reaction liquids within the pressure reducing or pressure returning device 17 to pressures between 0 atm and 1.76 atm (0 and 25 psig) can consist of any manually operated or automatic pressure control valve which is generally known in technical engineering.

Dan das Druckregelventil 28 durch eine Leitung 29 verlassende Material umfaßt nicht-umgesetzte fluesige Adipinsuture und nicht umgesetztes hexamethylendiamin, teilweise polymerisiertes Hexamethylenammoniumadipat, Reaktionswasser, welches sich bei der Kondensationspolymeriaation der Reaktionsteilnhemer bildete und sowohl in flüssiger Phase als auch in Dampfphase vorliegt, udn hexamethylendiamindampf. Then the pressure control valve 28 through a line 29 leaving material includes unreacted liquid adipine sutures and unreacted hexamethylenediamine, partially polymerized hexamethylene ammonium adipate, reaction water, which in the condensation polymerization the reactants formed and both in liquid phase as well as vapor phase, udn hexamethylenediamine vapor.

Diese Mischung gelangt durch die Leitung 29 zu eiasm Dampt. abscheider 10, in welchem da primare oder hauptsächliche Abtrennung der flüssigen Komponenten der Mischung statut ! det.This mixture passes through line 29 to eiasm Dampt. separator 10, in which there is primary or main separation of the liquid components the mixing statute! det.

Lei einem besonderen Beis iel kann der Damfpabscheider 10 ein zylindijrsches oder stumpfkeglies Gefäß sein, in welches die Mischung aus der Leitung 29 im wesentlichen fangestial zu dem kreisförmigen Querschnitt des Gefäßes eingebracht wird und in einer Drall-oder Wirbelbewegung rund um die Seiten des Gefäßes herum gegen den Sammelkopf oder abgestumpften Abschnitt fällt, um fürdie weitere Polymerisation auszutreten, und wobei der Damfp sich aus der Mitte des Gefäßes aufsteigt, um an des ß oberen Ende desselben abgezogen zu werden. Geeignete Einrichtungen für die Zufürhung oder Leiferung von Wärme zu dem Dampfabacheider kännen gegebenenflals vorgeschen werden. For a particular example, the steam separator 10 can be cylindrical or be stumpkeglies vessel, in which the mixture from the line 29 essentially is introduced fangestial to the circular cross-section of the vessel and in swirling or whirling around the sides of the vessel against the collection head or truncated portion falls to exit for further polymerization, and the steam rising from the middle of the vessel to the upper one To be withdrawn at the end of the same. Suitable facilities for feeding or Delivery of heat to the steam dispenser can optionally be provided.

Das flüssig epolymer Material, welche eine wieter Polymerisation eingehen kann, glangt aus dem Dampfabscheider 1Q wie gezeigt, durch eine Leitung 12 zu der Fertigstellungsienrichtung oder dem "Finisher" 13, in wel-¢hem die ndstufe der Polymerisation stattfindet. Die Fertigstellungseinriohtung oder der Ficishmr kann von irgend einer geeigneten Asufürhungsform für die schaffung einer gutea Wärmeübertragung und guter Mischbedingungen für das hier zugeführte Polymerisat sein und es sind hierfür Wiele Ausführungsforme in der Technik bekannt. The liquid epolymer material, which undergoes further polymerisation can enter, escapes from the steam separator 1Q as shown, through a line 12 to the finishing direction or the "finisher" 13, in which the final stage the polymerization takes place. The finishing device or the Ficishmr can be of any suitable design for providing good heat transfer and good mixing conditions for the polymer fed in here and there are For this purpose, many embodiments are known in the art.

Bei einem besonderen Beispiel kann der Finisher oder die Fertigstellungszeinrichtung 13 aus einer horizontalen Schrauben-* oder Schneckeaendverarbeitungaeinriohtung beatehen, welche bei atmosphärischem, unteratomeshäris hen ode überamosphärischem Druck betrieben wird, wobie die Tomperatur der Reaktionsmasse darin zwischen 260° und 300°C in AbhängigkeitdeerwünschtenPolymerisateigenechaften gehalten wird. Die Verweil$eit des Polymerlsats innerhalb des Finiahers oder der Fertigatellungaeinrichung kann zwischen ao Minuten und 3 Standen liegen. In a particular example, the finisher or finishing facility 13 from a horizontal screw * or screw end processing device what happens in the atmospheric, subatomic or supra-atmospheric Pressure is operated with the temperature of the reaction mass therein between 260 ° and 300 ° C depending on the desired polymer properties. the Residence of the polymer material within the finisher or the finishing device can be between ao minutes and 3 levels.

Polynerieate mit den erwünschten Eigenschaften gelangen aus dem Finisher oder der Endverarbeitungsainrichtung, wie gezeigt durch eine Leitung 14 zu einem Block 15, welcher irgendeine nachfolgende Polymerisatformungs- oder Polymerisatlagerungsarbeitsmeise umfassen kann, z. B. das Spinnen von Fasern oder Faden oder ein Bandfortführen des Polymerisats (banding) mit nachfolgendem Schnitzeln fUr Lagerungswecke oder Mischen fUr späteren Gebunach. Polynerieates with the desired properties come out of the finisher or the finisher as shown by line 14 to one Block 15, which is any subsequent polymer forming or storage working method may include e.g. B. the spinning of fibers or thread or a tape continuation of the Polymerizats (banding) with subsequent shredding for Storage purposes or mix for later use.

Die aus dem oberen Snde des Daapfabscheiders 10 austretenden abgetrennten Dämfpe gelaangen, wie gzeigt, durch eine ne leitung 11 zu einem Spr2ckondensator 19, in welchem die nicht umgesetzten Hexamethylendiamindampfe und teilweise polymerisiertes Material kondesierte werden. Kühlwasser gelangt in den Sprühkondensator 19 durch eine Leitling 20 und kondensiert Wasser- und Hexamethylendimaindemap and teilweise polymerisiertes Material, welches aus dem @ wie gezeigt, durch eine Leitung 21 zu einem filter 22 gelangt, worin das Nasser und Hexamethylendiamin von dem teilweise polymerisierten Material getrennt werden ; das kondesierte hexampethylendiamin und Wasser gelangt durch eine Leitung 23 zu einem Vorratsbehalter 24 für rohes Diamin und das teilweise polymerisiorte Material word durch eine Leitung 25 zu Fabrikationsabfallen oder einer anderen Entfernungaeioheit geführt. Das rohe Diamin kann den Standard-Raffinierungsverfahren zurückgeführt und erwnschtenfalls der Diaminschmelzienrichtung 6 für den Wiedergebrauch in dem Verfahren zugeführt werden. The separated emerging from the upper end of the Daapfabscheiders 10 As shown, dampers passed through a line 11 to a sprinkler capacitor 19, in which the unreacted hexamethylenediamine vapor and partially polymerized Material to be condensed. Cooling water enters the spray condenser 19 a guide 20 and condenses water and hexamethylenedimaindemap and partially polymerized material, which from the @ as shown, through a line 21 to a filter 22 passes, wherein the wet and hexamethylenediamine of the partial polymerized material are separated; the condensed hexampethylene diamine and Water passes through a line 23 to a storage container 24 for crude diamine and the partially polymerized material is passed through line 25 to fabrication waste or some other remoteness. The crude diamine can use the standard refining process returned and, if desired, the diamine melt direction 6 for reuse are fed in the process.

Gegebenenfalls kann ein gegenüber dem System inertes Gas im Gegenstrom zu dem des Polymerisats in dem Verfahren geliete werden, um die Eatfernung vom Wasserdampf und die Regelun des Polymerisationsgrdes des Polymeris@ zu unterstützen. In diesem Fall gelangt das gegenüber dem System inerte Gas in das Verfahren, wie gezeigt, durch eine Leitung 26 und wird im Gegenstorm zu dem Flués des Polymerisats von Leitung 12 fortgeführt und gelangt aus dem Daupfabscheider 10 durch eine Leitung 11, wird in dem pruhkondensator nicht kondensiert und verlaßt das System durch eine Leitung 27 su einem Ruckgewinnungssystem fur das Inertgas zur Wiederverwendung oder es wird als Abfillprodukt verworden.Optionally, a gas that is inert to the system can be used in countercurrent to the of the polymer in the process in order to support the removal of water from the steam and the regulation of the degree of polymerisation of the polymer. In this case, the gas, which is inert to the system, enters the process, as shown, through a line 26 and is carried in counter-current to the flow of the polymer from line 12 and comes out of the Daupfabscheider 10 through a line 11, is not in the preheating condenser condenses and leaves the system through a line 27 to a recovery system for the inert gas for reuse or it is disposed of as a waste product.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, wird bei dem Verfahren gemäß der Erfindung das Bedür@nis fUr @ür den Zusatz und die Entfernung von großen Mengen Wasser V@llig ausgeschaltet. Hierdurch werden bisher unbekannte und unerwartete Einsparungen an Wärmeenergie ermöglich, welche dem Verfahren zugefürhtn werden muß, die Bildung von Polyweist mit den erwän chten Eigenschaften in äußerst kurzen Zeiträumen und ein einer @pchst wirstschaftlichen I I I L., u As can be seen from the above description, the process according to the invention completely eliminates the need for the addition and removal of large amounts of water. This enables previously unknown and unexpected savings in thermal energy, which must be added to the process, the formation of polyhedra with the desired properties in extremely short periods of time and a @pchst amlichen III L., u

Claims (6)

PatentansprQche 1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von synthetischen linearen Polymerisaten von hohem Molekulargewicht, dadurch gekennzeichnet, daß man a) im wesentlichen lösungsmittelfreie Polycarbonamid bildende Reaktionsteilnehmer im flüssigen Zustand vorsieht und b) kontinuierlich die lösungsmittelfreien flüssigen Reaktionsteilnehmer in im wesentlichen gleichen Anteilen bei einer Polycarbonamid bildender Temperatur und einem Druck und unter WirbelflieBbewegung (rheologischer Wirbelung) mischtt wobei eine homogene Mischung der Reaktionsteilnehmer gebildet wird. Patent claims 1. Process for the continuous production of synthetic linear polymers of high molecular weight, characterized in that that a) essentially solvent-free polycarbonamide-forming reactants provides in the liquid state and b) continuously the solvent-free liquid Reactants in essentially equal proportions for a polycarbonamide forming temperature and pressure and under vortex motion (rheological Vortex) mixes whereby a homogeneous mixture of the reactants is formed will. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die rheologische Wirbelung bei einer Reynoldschen Zahl von oberhalb 5000 ausführt. 2. The method according to claim 1, characterized in that the rheological turbulence at a Reynolds number above 5000. 3. Verfahren nach Anspnch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polycarbonamidbildungstemperatur zwischen 250° und 400°C liegt. 3. The method according to Anspnch 1 or 2, characterized in that the Polycarbonamide formation temperature is between 250 ° and 400 ° C. 4. Verfahren nach einem der AnsprUche 1 bis 3, dadurch @gekennzeichnet, daß der Polycarbonamidbildungsdruck zwischen 70, 3 und 176 atd (1000 und 2500 psig) liegt. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized by @, that the polycarbonamide formation pressure is between 70.3 and 176 atd (1000 and 2500 psig) lies. 5. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von synthettschen linearen Polymerisaten von hohem Molekulargewicht nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Hexamethylendiminschmelgefäß, ein Adipinsaureschmelzgefaß und ehe erhitzte Einspritzshcliefe fUr das Mischen von im wesentlichen reiner geschmolzener Adipinsäure und raffiniertem Hexamethylendiamin zu einer homogenen, von Agglomeratklumpen freien Mischung umfaßt, wobei eine im wesentlichen lpsungsmittel -freie Polymerisatreaktionsmasse erhalten wird. 5. Device for the continuous production of synthettschen linear polymers of high molecular weight according to any one of claims 1-4, characterized in that it is a hexamethylenedimine melting vessel, an adipic acid melting vessel and pre-heated injection coils for mixing substantially pure molten Adipic acid and refined hexamethylenediamine form a homogeneous, lump of agglomerates comprises free mixture, wherein a substantially sepsis-free polymer reaction mass is obtained. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung fUr die kontinuierliche Vereinigung von raffiniertem fltssigen Hexamethylendiamin und geschmolzener AdipinsAure in im wesentlichen gleichen Mengen unter Fließ-oder Strömungsbedingungen bei einer Reynoldshen Zahl von oberhalb 5000 umfaßt. 6. Apparatus according to claim 5, characterized in that it has a Facility for the continuous combination of refined liquid hexamethylenediamine and molten adipic acid in substantially equal amounts under flowing or Flow conditions at a Reynolds number above 5000 includes.
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