DE2158560A1 - Verfahren zum Depolymerisieren von Terephthalsäure-Äthylenglykol-Polyestern - Google Patents

Verfahren zum Depolymerisieren von Terephthalsäure-Äthylenglykol-Polyestern

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DE2158560A1 DE19712158560 DE2158560A DE2158560A1 DE 2158560 A1 DE2158560 A1 DE 2158560A1 DE 19712158560 DE19712158560 DE 19712158560 DE 2158560 A DE2158560 A DE 2158560A DE 2158560 A1 DE2158560 A1 DE 2158560A1
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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.
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.
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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).
209825/1187
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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BAD ORIGINAL
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.
Beispiel
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)

  1. Patentansprüche
    Verfahren 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. 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. 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.
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  4. 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. 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. 6. Verfahren nach Aut.pinch 1 "bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man den Terephthalsäuredimethylester und das Äthylenglykol in einem Filmverdampfer aus dem Reaktionsgemisch abdestilliert.
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DE2158560A 1970-11-26 1971-11-25 Verfahren zum Depolymerisieren von Terephthalsäure-Äthylenglykol-Polyestern Expired DE2158560C2 (de)

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