DE2158560A1 - Verfahren zum Depolymerisieren von Terephthalsäure-Äthylenglykol-Polyestern - Google Patents
Verfahren zum Depolymerisieren von Terephthalsäure-Äthylenglykol-PolyesternInfo
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Description
" Verfahren zum Depolymerisieren von Terephthalsäure-Äthylenglykol-Polyestern
"
Priorität: 26, November 1970, Italien,
Nr. 32 207-A/70
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zvcm. Depolymerisieren von
Terephthalsäure-Äthylenglykol-Polyestern zu Terephthalsäuredimethylester und Athylenglykol.
Terephthalsäure-Äthylenglykol-Polyestern zu Terephthalsäuredimethylester und Athylenglykol.
Es sind verschiedene Verfahren bekannt, um die bei der Verarbeitung
von !Terephthalsäure und/oder Terephthalsäuredimethylester
zu fadenbildenden Polyestern in beträchtlicher Menge anfallenden Abfälle in·verwertbare Produkte umzuwandeln. In einem der
angewendeten Verfahren werden Terephthalsäure-Äthylenglykol-Polyesterabfälle längere Zeit bei höheren Temperaturen mit überschüssigem Wasser oder wässrigen Lösungen behandelt. Die erhaltene Terephthalsäure wird abfiltriert, gereinigt und getrocknet und kann erneut zur Hers bellung von Polyester verwendet werden.
angewendeten Verfahren werden Terephthalsäure-Äthylenglykol-Polyesterabfälle längere Zeit bei höheren Temperaturen mit überschüssigem Wasser oder wässrigen Lösungen behandelt. Die erhaltene Terephthalsäure wird abfiltriert, gereinigt und getrocknet und kann erneut zur Hers bellung von Polyester verwendet werden.
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Das Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass grössere Mengen von
z, B.
Zusätzen,/Mattierungsmittel wie Titandioxid, Mittel zum Flammfestmachen
und Stabilisatoren, das Filtrieren erschweren und die Filter schnell verstopfen.
Nach einem anderen Verfahren werden Terephthalsäure-Äthylenglykol-Polyesterabfälle
bei höherer Temperatur mit überschussi-
(vgi. DBPa P Ii 529 iv b/ia o).
gem Äthylenglykol umgesetzt / Aus der filtrierten Lösung kristallisiert
in der Kälte Terephthalsäure-di-(2-hydroxyäthyl)-ester. Das Verfahren bringt jedoch dieselben Schwierigkeiten bei der
Filtration mit sich, wie das vorstehend beschriebene Verfahren.
In einem weiteren Verfahren werden Terephthalsäure-Äthylenglykol-Polyesterabfälle
bei höheren Temperaturen und Drücken mit Methanol umgesetzt. Hierauf wird zunächst das nicht umgesetzte
Methanol und anschliessend der erhaltene Terephthalsäuredimethylester
und das Äthylenglykol bei höheren Temperaturen und mit relativ längen Verweilζexten abdestilliert. Bei diesen Arbeitsbedingungen
enthalten jedoch die Destillate, d.h. Terephthalsäuredimethylester
und Äthylenglykol, schwer abtrennbare Verunreinigungen, die bei der erneuten Polymerisation zu Terephthalsäure-Äthylenglykol-Polyester
Schwierigkeiten verursachen. Ausserdem wird die Ausbeute durch teilweise Kondensation der
Monomeren zu höhersiedenden Verbindungen erniedrigt. Diese Nebenreaktionen
werden wahrscheinlich durch lange Verweilzeiten und durch Spuren von Kondensationskatalysatoren im Destillationsgemisch begünstigt -'vgl. DBP 934 702, 960 OOO8 und 961 O82).
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Depolyrnerisieren
von Terephthalsäure-Äthylenglykol-Polyestern zu schaffen,
"bei dem Terephthalsäuredimethylester und Äthylenglykol in
hoher Reinheit und in grosser Ausbeute anfallen.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zum Depolymerisieren
von Terephthalsäure-Äthylenglykol-Polyestern zu Terephthalsäure
dxmethyle st er und Äthylenglykol, das dadurch gekennzeichnet
ist, dass man Terephthalsäure-Äthylenglykol-Polyester,
gegebenenfalls in Gegenwart saurer Katalysatoren, bei höheren Temperaturen und Drücken mit überschüssigem Methanol zur Umsetzung
bringt, aus dem Reaktionsgemisch das nichtumgesetzte
Methanol abdestilliert, hierauf den entstandenen Terephthalsäuredimethylester
und das Äthylenglykol bei Temperaturen von höchstens 20O0G und Verweilzeiten von höchstens 4 Minuten rasch aus
dem Rückstand abdestilliert, die Dämpfe mit kaltem Methanol kondensiert, den Terephthalsäuredimethylester aus der erhaltenen
Suspension abfiltriert und das Äthylenglykol aus dem FiI-trat
gewinnt.
Das erfindungogemässe Verfahren ist besonders geeignet zur Gewinnung
von Terephthalsäure in Form des Dimethylesters und Äthylenglykol aus den entsprechenden Polyesterabfällen.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens
v/erden zerkleinerte Terephthalsäure-Athylenglykol-Polyesterabfalle,
Vorzugswe:.ce nit einer Teilchengröße von etv/a
0,41 bis 4,7 mm bei Temperaturen von 100 bis 3000C, vorzugsweise
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von 160 bis 2200C, und Drücken von 1 bis 150 atm mit Methanol
im Gewichtsverhältnis 1:1 bis 1:10, gegebenenfalls in Gegenwart
saurer Katalysatoren, umgesetzt. Um die Ausbeuten an Monomeren, bezogen auf den eingesetzten Terephthalsäure-Äthylenglykol-Polyester,
auf Werten über 90 Prozent zu halten, wird die Reaktion mindestens 30 Minuten, vorzugsweise 1 bis 4 Stunden,
durchgeführt.
Spezielle Beispiele für geeignete saure Katalysatoren sind ψ starke anorganische Säuren, wie Schwefelsäure und Phosphorsäure.
Aus dem Reaktionsgemisch wird das nichturngesetzte Methanol, vorzugsweise
unter vermindertem Druck, abdestiliiert. Hierauf lassen
sich Terephthalsäuredimethylester und Äthylenglykol in hoher Reinheit und mit grossen Ausbeuten von höher siedenden
Bestandteilen abtrennen, wenn bei möglichst niedriger Temperatur und kurzen Verweilzeiten destilliert wird. Dies kann z.B. in
üblichen Filmverdampfern, z.B. Luwa-Verdampfern, bei Drücken
von 1 bis 10 Torr, Temperaturen von höchstens 2000O und Verweilzeiten
von höchstens 4 Minuten erreicht v/erden»
Im erfindung&gemässen Verfahren werden die Destillationsdämpfg
mit ka.lt em Methanol kondensiert, wobei die Arbeit st craper atur
unterhalb des Siedepunkts von Methanol, bevorzugt bei Raumtemperatur, liegt. Auf diese Weise wird eine öxispension von festem
Terephthalsäuredimethylester in einem Gemisch aus Methanol und Äthylenglykol erhalten. - J.t TerephtiialGäurcdimetliyilerrüer v/iru
aus dieser Suspension, z.B. durch Zentrifugieren, abgetrennt.
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Aus der Lösung wird das Äthylenglykol und Methanol durch fraktionierende
Destillation gewonnen. Das erhaltene Methanol kann erneut zum Kondensieren der Destillationsdämpfe verwendet werden.
Der erhaltene Terephthalsäuredimethylester wird getrocknet
und kann zur Herstellung von fadenbildenden Terephthalsäure-Äthylenglykol-Polyestern
verwendet werden.
Das Beispiel erläutert die Erfindung.
1000 g zerkleinerte Terephthalsäure-Äthylenglykol-Polyesterabfälle
mit einer Teilche-ngrösse von etwa 2,8 bis 4,7 mm, die
4,5 Prozent Titandioxid und 0,5 Prozent andere Verunreinigungen enthalten, werden 4 Stunden bei 2200C und 70 atm mit 3000 g
Methanol in einem Autoklaven umgesetzt. Danach wird das Reaktionsgemisch auf 1500C abgekühlt und in einen auf 150 C erhitzten
Sehneliverdampfer eingespeist, aus dem nichtumgesetztes
Methanol abdestilliert und durch Kondensation wiedergewonnen wird» Der Destillationsrückstand wird in einen Luwa-Filmverdampfer
eingespeist, aus dem bei 180 C, einem Druck von 5 Torr und einer Verweilzeit von 0,5 Minuten Terephthalsäuredimethylester
und Äthylenglykol abdestilliert werden, während Oligomere, Titandioxid, teerige Substanzen und andere Verunreinigungen im
Destillationsrückstand verbleiben. Die Destillationsdämpfe werden
mit kaltem Methanol kondensiert. Es wird eine Suspension von festem Terephthalsäuredimethylester in einem Gemisch aus
Methanol und Äthylenglykol erhalten. Der Terephthalsäuredimethyl-
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ester wird abjentrifugiert und .getrocknet. Das Produkt besitzt
folgende Eigenschaften :
Stockpunkt ■ 1420C
Säurezahl <10
TiO2, Sb2O5 und
Calciumionen nicht vorhanden'
Anlauffarbe (Hazenzahl) 25
Oligomere nicht vorhanden.
Die Ausbeute beträgt 885 g (92 Prozent der Treor-.e) Terephthalsäure
dime thyle st er. Durch fraktionierendes Destillieren v/erden
g (92 Prozent der Theorie) Äthylenglykol erhalten.
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Claims (6)
- PatentansprücheVerfahren zum Depolymerisieren von Terephthalsäure-Äthylenglykol-Polyestern zu Terephthalsäuredimethylester und .Äthylenglykol, dadurch gekennzeichnet, dass man Terephthalsäure-Äthylenglykol-Polyester, gegebenenfalls in Gegenwart saurer Katalysatoren, bei höheren Temperaturen und Drücken mit überschüssigem Methanol zur Umsetzung bringt, aus dem Reaktionsgemisch das nichtumgesetzte ' Methanol abdestilliert, hierauf den entstandenen Terephthalsäuredimethylester und das Äthylenglykol bei Temperaturen von höchstens 2000C und Verweilzeiten von höchstens 4 Minuten rasch aus dem Rückstand abdestilliert, die Dämpfe mit kaltem Methanol kondensiert, den Terephthalsäuredimethylester aus der erhaltenen Suspension abfiltriert und das Äthylenglykol aus dem Filtrat gewinnt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den Terephthalstiure-Äthylenglykol-Poly ester mindestens 30 Minuten bei Temperaturen von 100 bis 3000C und Drücken bis zu 150 atm mit Methanol im Gevjichtsverhältnis 1:1 bis 1:10 zur Umsetzung bringt.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man den Polyester 1 bis U Stunden bei Temperaturen von 160 bis 2200C mit dem Methanol zur Umsetzung bringt.209825/1 187
- 4. Verfahren nach Anspruch. 1 "bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man Polyesteralofälle mit einer Teilchengrösse von etv/a 0,41 "bis 4,7 mm verwendet..
- 5. Verfahren nach Anbruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man den Serephthalsäuredimethylester und das Äthylenglykol bei Drücken von 1 Ms 10 Torr aus dem Reaktionsgemisch alodestilliert.
- 6. Verfahren nach Aut.pinch 1 "bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man den Terephthalsäuredimethylester und das Äthylenglykol in einem Filmverdampfer aus dem Reaktionsgemisch abdestilliert.209825/ 1187
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