DE2357976A1

DE2357976A1 - Upgrading of purified polyethylene terephthalate - esp. for recovering X-ray film base, moulding or spinning waste

Info

Publication number: DE2357976A1
Application number: DE2357976A
Authority: DE
Inventors: Selwyn H Rose; J Scott Thornton; James T K Woo
Original assignee: Horizons Research Inc
Current assignee: Horizons Research Inc
Priority date: 1973-11-21
Filing date: 1973-11-21
Publication date: 1975-05-28

Abstract

Upgrading of purified polyethylene terephthalate ester comprises (a) disintegrating the material e.e. scrap X-ray film base, pref. into small pieces, (b) heating the material to a temp. of 200-235 degrees C for 4-60 hrs. at a pressure of 0.001-10 mmHg. Apart from reducing environmental pollution, the recovered polyester can be used to produce extruded rod, tube or fil, injection or compression moulded articles or be melt spun to fibres or yarns.

Description

Polyäthylenterephthalat. 2357976 Polyethylene terephthalate. 2357976

Die vorliegende Erfindung "bezieht sich auf ein Material zur Herstellung geformter Gegenstände und auf ein Verfahren zur Herstellung dieses' Materials unter Verwendung von gebrauchtem reinem Polyesterfilm oder Polyesterfilraabfällen als Ausgangsmaterial, Das hergestellte Material kann zu Stäben, Rohren und Folien stranggepreßt werden, zu Fäden und Pasern gezogen und durch Spritzgußverfahren oder Formpressverfahren in verschiedene nützliche Gegenstände verarbeitet werden, und es besitzt stark verbesserte physikalische Eigenschaften, verglichen mit dem reinen Polyesterfilm-Ausgangsmaterial.The present invention "relates to a material for Manufacture of molded articles and a method for Production of this material using used pure polyester film or polyester film waste as the starting material, The material produced can be extruded into rods, tubes and foils, and drawn into threads and fibers and into various by injection molding or compression molding processes useful articles are processed, and it possesses greatly improved physical properties, as compared with the pure polyester film starting material.

Wie sich immer mehr herausstellt, verursachen synthetische Harzkunststoffe in festen Abfällen eine Vielzahl von Beseitigungsproblemen. Fach Schätzungen werden zur Zeit etwa 172 Milliarden kg feste Abfälle jährlich in den Vereinigten Staaten von Amerika eingesammelt. Der Anteil von Kunststoffabfall en beträgt etwa 2 # der gesamten festen Abfälle. Der Anteil der Kunststoffabfalle an den gesamten festen Abfällen, die beseitigt werden müssen, steigt jedoch in viel stärkerem Maße als der Gesamtumfang an festen Abfällen. Für die Synthese dieser Harze und Kunststoffe wird eine große Menge Energie benötigt. Außerdem stellt jeder synthetische ^Harzabfall ein eigenes Beseitigungsprobiem dar. So ist zum.Beispiel ein Verbrennen oder Einäschern von Polyvinylchloridabfällen abzulehnen, da dabei schädlisches und korrodierendes HCl entsteht. Andere synthetische Harze haben sich als beständig gegen biologischen Abbau erwiesen und behalten daher ihre ursprüngliche Form, gleichgültig, ob sie als Auffüllung von Land oder im Meer abgelagert werden. Derartige Abfälle haufen sich an und stellen beständige Versclimutzungsstoffe dar. Ein Zurückführen von synthetischen Harzkunststoffabfällen ist sehr wünschenswert, da es eine derartige Umwelt verschmutzung verringert und die begrenzten natürlichen Rohstoffquellen erhält.As it is becoming more and more apparent, synthetic resin plastics in solid wastes cause a variety of disposal problems. It is estimated that around 172 billion kg of solid waste is currently collected in the United States each year. Plastic waste accounts for around 2 # of total solid waste. However, the share of plastic waste in total solid waste that needs to be disposed of is increasing much more than the total volume of solid waste. A large amount of energy is required for the synthesis of these resins and plastics. In addition, each synthetic ^H arzabfall own Beseitigungsprobiem. Thus zum.Beispiel be rejected burning or incinerating polyvinyl chloride wastes because it schädlisches and corrosive HCl is formed. Other synthetic resins have been shown to be resistant to biodegradation and therefore retain their original shape regardless of whether they are deposited as backfill on land or in the sea. Such wastes accumulate and are persistent pollutants. Recycle of synthetic resin plastic wastes is very desirable because it reduces such environmental pollution and preserves the limited natural resources.

§09822/0450§09822 / 0450

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verbesserung von Polyethylenterephthalat, das aus gereinigten, gebrauchten fotografischen Filmen, Röntgenfilmen, Magnetaufzeichnungsbändern, Magnetaufzeichnungskarten ("magnetic memory cards")» Computerlochstreifen, Schreibmaschinenfarbbändern, Draht-und Kabelisolierungen, Verpackungsfolien, Klebestreifen, Dichtungen, Distanzstücken, metallisierten Fäden, Telexstreifen, Folien für das graphische Gewerbe, Rohrummantelungen, Schreibwaren oder anderen geeigneten Quellen, die ungenutzte Polyäthylenterephthalatquellen umfassen, wiedergewonnen worden ist.The present invention relates to the improvement of polyethylene terephthalate obtained from purified, used photographic films, X-ray films, magnetic recording tapes, magnetic recording cards ("magnetic memory cards") »computer tapes, Typewriter ribbons, wire and cable insulation, packaging films, adhesive strips, seals, Spacers, metallized threads, telex strips, foils for the graphic arts industry, pipe jacketing, stationery or other suitable sources that use unused polyethylene terephthalate sources include, has been recovered.

Bisher sind nur wenige Versuche unternommen worden, gebrauchte Polyesterfilme wiederzugewinnen und zurückzuführen, da sich der wiedergewonnene Polyester nicht in· brauchbare Gegenstände umwandeln ließ - frühere Versuche, brauchbare geformte Gegenstände aus gebrauchtem Polyesterfilm herzustellen, verliefen erfolglos, da das entsprechende Material eine geringe Festigkeit und große Brüchigkeit aufwies.Few attempts have been made to date to recover and recycle used polyester films since failed to convert the reclaimed polyester to usable articles - previous attempts, usable molded articles Manufacture from used polyester film was unsuccessful, as the corresponding material has poor strength and showed great brittleness.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines Materials zur Herstellung von geformten Gegenständen, und zwar durch ein Verfahren, welches das Material in der Weise verbessert, daß es nicht mehr schwach und brüchig ist und viele andere wünschenswerte Eigenschaften aufweist.The object of the present invention is therefore to provide a material for the production of shaped objects, namely by a process which improves the material in such a way that it is no longer weak and brittle and has many other desirable properties.

Das Verfahren zur Verbesserung von gebrauchtem Polyäthylenterephthalat geht von gereinigtem Material aus, das durch Entfernen der fotoempfindlichen Schichten von einem Polyesterträger nach bekannten Verfahren, wie zum Beispiel dem in der U.S.-Patentschrift 3 647 422 (veröfft.am 7. März 1972) beschriebenen, hergestellt worden ist.The process for improving used polyethylene terephthalate starts from purified material, which is obtained by removing the photosensitive layers from a polyester support by known methods, such as, for example, that in FIG U.S. Patent 3,647,422 (issued March 7, 1972), has been made.

Die vorliegende Erfindung wird durch die nachfolgende Beschreibung und durch die zwei beigefügten Zeichnung näher erläutert.The present invention will be clarified by the following description and explained in more detail by the two accompanying drawings.

Figur 1 ist ein Arbeitsschema, das die Verfahrensstufen einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsg^emäßen VerfahrensFigure 1 is a flow chart showing the process steps of a preferred embodiment of the method according to the invention

509822/04S0509822 / 04S0

darstellt; währendrepresents; while

Figur 2 das Arbeitsschema einer abgewandelten Form des erfindungsgemäßen Verfahrens von Figur 1 ist.Figure 2 shows the working diagram of a modified form of the invention The method of Figure 1 is.

Wie in Figur 1 scnematisch dargestellt ist, wird die Ausgangsfolie oder Abfall 10 in einer geeigneten Vorrichtung 12 in frei fließende, etwa gleich große Flocken oder.Stücke 14 zerschnitten, zerkleinert, granuliert oder zerhackt. Es wurden als Ausgangsmäterial Filme von einer Dicke zwischen etwa 0,0025 und 0,38 mm verwendet, jedoch kann man in dem erfindungsgemäßen Verfahren ohne Schwierigkeiten auch dickere oder dünnere Filme verwenden.Die Stücke oder Flocken haben eine geeignete Abmessung, wenn ihre längste Abmessung weniger als etwa 25,4 mm beträgt; besonders bevorzugt werden Stücke mit einer Größe von etwa 6,35 mm. Es wurden auch schon Pulver verarbeitet, die Teilohen einer Qröße von nur etwa 0,025 mm umfaßten. Es können auch Materialien mit Teilchen verschiedener Größen zufriedenstellend verwendet werden.As shown schematically in FIG. 1, the starting film or waste 10 in a suitable device 12 into free-flowing flakes or pieces 14 of approximately the same size cut, crushed, granulated or chopped up. The starting material used was films with a thickness between approximately 0.0025 and 0.38 mm used, but you can in the invention Method also use thicker or thinner films without difficulty. The pieces or flakes have one appropriate dimension if its longest dimension is less than about 25.4 mm; Pieces with are particularly preferred a size of about 6.35 mm. Powders have also been processed which comprised parts as small as about 0.025 mm. There can also be materials with particles of different Sizes are used satisfactorily.

Die Flocken oder Stücke werden in einen Ofen 16 geleitet, worin sie einer geregelten Temperatur unter einer geregelten Atmosphäre, gegebenenfalls unteratmosphärisch em Druck, unterworfen werden können. Der Ofen 16 ist mit Vorrichtungen zum Heizen und zum Regeln der Temperatur des Ofens und des Inhalts ausgestattet. Solche Vorrichtungen sind bekannt und —deshalb nicht-dargestellt. Der Ofen 16 hat einen Einlaß 18 für die gewünschte Atmosphäre, wie Stickstoff, Argon, Helium oder andere Gase, und einen Auslaß 20 für die Abgase aus dem Behälter. Ein anderer, mit einem Ventil versehener Auslaß 22 ist für den Anschluß an eine Vakuumpumpe 24 oder eine andere Vorrichtung" zum Aufrechterhalten des gegebenenfalls gewünschten unteratmosphärißchen Drucks im Ofen 16 vorgesehen.The flakes or pieces are passed into an oven 16 where they are kept at a controlled temperature below a controlled temperature Atmosphere, possibly sub-atmospheric pressure, can be subjected. The furnace 16 is provided with devices for heating and for regulating the temperature of the furnace and the Equipped with content. Such devices are known and therefore not shown. The furnace 16 has an inlet 18 for the desired atmosphere, such as nitrogen, argon, helium or other gases, and an outlet 20 for the exhaust gases from the container. Another outlet 22 provided with a valve is for connection to a vacuum pump 24 or Another device "is provided for maintaining the sub-atmospheric pressure in the furnace 16, if desired.

Nachdem der in Flocken zerschnittene Abfall in den Ofen 16 gelangt ist, werden der Ofen und sein Inhalt auf eine Temperatur zwischen etwa 200 und 235⁰C erhitzt und etwa 4 bis 160 StundenAfter the waste cut into flakes has passed into the furnace 16, the furnace and its contents are ^{heated to a temperature between about 200 and 235 °} C. and about 4 to 160 hours

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lang auf dieser Temperatur gehalten. Während die Stückchen oder Flocken diesen Temperaturen unterworfen sind, kann, der Ofen mit einem trockenen inerten Gasstrom, wie Stickstoff, Argon oder Helium, der in begrenzten Mengen durch den Einlaß eingeführt und durch den Auslaß 20 abgelassen wird, durchgeblasen werden, oder es kann mittels der Vakuumpumpe 24 ein Vakuum von etwa 0,001 bis 10 mm, vorzugsweise etwa 0,1 bis 2 mm, erzeugt werden.kept at this temperature for a long time. While the bits or flakes are subjected to these temperatures, the Furnace with a dry inert gas stream, such as nitrogen, argon, or helium, supplied in limited quantities through the inlet is introduced and discharged through the outlet 20, blown through, or it can be by means of the vacuum pump 24 a Vacuum of about 0.001 to 10 mm, preferably about 0.1 to 2 mm, can be generated.

Der Ofen 16 ist mit einer Vorrichtung zum Rühren des Inhalts versehen, oder der Ofen kann gegebenenfalls ein rotierbarer Zylinder sein. Die Zugabe von A'thylenglykol zu dem !Flockenmaterial, bevor es in dem Ofen 16 erhitzt wird, ist für das Verfahren förderlich, sie ist für die Verbesserung des Materials jedoch nicht notwendig.The oven 16 is provided with a device for stirring the contents, or the oven may optionally be rotatable Be cylinder. The addition of ethylene glycol to the flake material, before it is heated in the furnace 16 is conducive to the process, it is to the improvement of the material but not necessary.

Die veränderlichen Werte von Temperatur, Zeit, Vakuum oder Gasflußgeschwindigkeit und Teilchengröße stehen in Beziehung zueinander und beeinflussen die Geschwindigkeit und den Grad der Verbesserung des Materials.The varying values of temperature, time, vacuum or gas flow rate and particle size are related each other and affect the speed and degree of improvement of the material.

Bei gleichbleibenden übrigen· Variablen ist die Zeit, die zur Verbesserung der Eigenschaften des Materials notwendig ist, umso kürzer, je höher die Temperatur im Bereich zwischen 200 und 235 C ist. Wenn das Material den hohen Temperaturen länger ausgesetzt wird, so wird es fester; jedoch wird irgendwann ein .JRunkt erreicht, wo die Festigkeit nicht weiter verbessert und die anschließende Formbarkeit nachteilig beeinflußt wird.If the other variables remain the same, the time that the Improvement of the properties of the material is necessary, the shorter the higher the temperature in the range between 200 and 235 C. If the material is exposed to the high temperatures for longer, it becomes stronger; however, at some point it will be .JRunkt where the strength does not improve any further and subsequent moldability is adversely affected.

Ein Erhöhen des Vakuumgrades oder der Fließgesch windigkeit des Gases in dem Ofen und ein Verringern der Teilchengröße desAn increase in the degree of vacuum or the flow rate of the Gas in the furnace and reducing the particle size of the

"z\i"behandelnden Polyestermaterials bewirkt eine Beschleunigung der Verbesserung der Eigenschaften. Dem Ausmaß der Besöhleunigung der Eigenschaftenverbesserung durch Regulierung des Takuums, der Pließgeschwindigkeit oder der Teilchengröße sind durch wirtschaftliche Erwägungen in der Praxis Grenzen gesetzt."z \ i" treated polyester material causes an acceleration the improvement of the properties. The extent to which the property improvement is accelerated by regulating the Takuums, the piling speed or the particle size limited by economic considerations in practice.

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-Es soll hier zwar keine "bestimmte Theorie über die Wirkungsweise aufgestellt werden, jedoch wird es als möglich angesehen, daß durch die auf die Flocken angeweidete Hitze und das Vakuum ein Austreiben "beziehungsweise ein Freisetzen einiger der den Materialien zuvor einverleibten Zusatzmittel bewirkt wird, was unter Umständen ausreichen kann, um eine Neuorientierung im Polyester hervorzurufen«-There is no "specific theory about the mode of action." but it is believed possible that the heat applied to the flakes and the vacuum an expulsion "or a release of some the additives previously incorporated into the materials, which in certain circumstances can be sufficient for a reorientation to cause in polyester "

Nach der Verbesserung des Materials durch die oben beschriebene Hitzebehandlung eignet es sich zum Formen nützlicher · Gegenstände nach jedem der herkömmlichen Formverfahren. Torzugsweise werden die Flocken geschmolzen und in Bänder, Folien, Rohre oder Stangen stranggepreßt, die dann in Stücke geschnitten werden„ Dieses kleingeschnittene Produkt ist ein ideales, frei fließendes Ausgangsmaterial für Spritzgußverfahren oder weiteres Strangpressen,*After the material is improved by the heat treatment described above, it is suitable for molding useful objects by any of the conventional molding methods. Goal in part the flakes are melted and wrapped in ribbons, foils, Tubes or rods are extruded, which are then cut into pieces be cut "This small-cut product is a ideal, free-flowing raw material for injection molding or further extrusion, *

Die durch Hitzebehandlung verbesserten Flocken wurden, auch schon direkt zum Spritzgießen eines Endprodukte verwendet.The flakes enhanced by heat treatment were, too already used directly for the injection molding of an end product.

Um die Eigenschaften land das Aussehen der verbesserten Flocken noch weiter zu verbessern^ können dem Flockenmaterial vor dem Schmelzspinnen und Zerschneiden verschieden© feste und flüssige Zusatzmittel zugegeben werden«, Durch die Zugabe von etwa 0₈1 -· 1 Gew_e-$ an feinverteiltam Ruß erhält man ein Produkt mit einem hübschen, schv/arzglänzenden Aussehen und ...einer Dichte .von-viel mehr -als ©twa H₉355* Durch Zugab© von etwa 0,05 - 4 Gew_e-# !DaIkUm₉ Sitandloxyd oder Aluminimaäxyd oder anderen ähnlichen Füllstoffen erhielt man ein Material mit erhöhter Dichte (die Dicht© war stärker erhöhte als es durch die eigentliche Zugabe des? genannten Stoffe erwartet werden ■ "irann - "siehe Tabelle IX)V lueh die Zugabe von etwa O₉O5 - 0,5 # Benzophenon führte zu einer erhöhten Diehte₀ Ss können auch verschiedene Färbemittel zugegeben werden₉ um die Farbe des geformten fertigen Gegenstandes zu "bestimmen,,The characteristics country ^ to further improve the appearance of improved flakes may differ the flake material prior to melt spinning and cutting © solid and liquid additives are added, "The addition of about 0 ₈ 1 - · 1 wt _e - $ to feinverteiltam soot you get a product with a pretty, shiny appearance and ... a density .of-much more -than © twa H ₉ 355 * By adding © of about 0.05 - 4 Gew _e - #! DaIkUm ₉ Sitandloxyd or Aluminimaäxyd or other similar fillers to obtain a material with increased density (the sealing © was stronger increase than expected from the actual addition of the substances mentioned ■? "irann -" see table IX) V lueh adding about _O9 O5 - 0.5 # benzophenone led to an increased density ₀ Ss various colorants can also be added _{9 to} determine the color of the finished article.

Es hat sich als "besonders vorteilhaft erwiesen« das irerlbesserteIt has been shown to be "particularly beneficial" that which is irredeemed

Material sofort nach der Hitzebehandlung zu formen. Palls dies nicht möglich ist, sollte es "bis zum Formen in wasserdichten Behältern aufbewahrt werden, da sich eine Aufnahme von Wasser schädlich auf die Pormungseigenschaften des verbesserten Produkts auswirkt. Falls eine Feuchtigkeitsaufnahme stattgefunden hat, sollte das Material vor dem Formen wenigstens etwa 2 Stunden lang bei etwa 100⁰O in einem Gebläseofen getrocknet wee den.To shape material immediately after heat treatment. If this is not possible, it should "be kept in watertight containers until it is molded, as absorption of water has a detrimental effect on the molding properties of the improved product. If absorption of moisture has occurred, the material should be kept for at least about 2 hours before molding dried wee den at about 100 ⁰ O in a fan oven.

In Figur 2 wird eine Abwandlung des Verbesserungsverfahrens schematisch dargestellt. Bei diesem Verfahren wird reiner Polyester film zuerst geschmolzen, dann stranggepreßt und dann kleingeschnitten, bevor er mit Hitze behandelt wird. Die Stückchen sollten wenigstens eine Abmessung von weniger als etwa 3,175 mm haben. Die Hitzebehandlung ist ähnlich wie die für das Verfahren gemäß Figur 1 beschriebene, außer daß sie etwas länger dauert, um äquivalente Ergebnisse zu erhalten.A modification of the improvement method is shown schematically in FIG. This process becomes purer Polyester film first melted, then extruded and then Chop it up before treating it with heat. The bits should be at least one dimension less than about 3.175 mm. The heat treatment is similar to that described for the method of Figure 1, except that it takes a little longer to get equivalent results.

Die folgenden Beispiele erläutern die verschiedenen Aspekte der vorliegenden Erfindung.The following examples illustrate the various aspects of the present invention.

Example 1 (Unimproved Material)

In diesem Beispiel wurden 2,268 kg reines, gebrauchtes PoIyäthylenterephthalat, das von Röntgenfilmträgern stammte, in Flocken von 6,35 mm Größe zerhackt, und ein Teil der Flocken wurde in die Form von Hundeknochen gespritzt, die als Prüf stäbe zum Ermitteln der Zugfestigkeit dienten. Es wurde eine hin- und hergehende Schneekenspritzgußmaschine unter den folgenden Bedingungen verwendet:In this example, 2.268 kg of pure, used polyethylene terephthalate obtained from X-ray film supports was chopped into flakes 6.35 mm in size, and a portion of the flakes were injected into the shape of dog bones, which were used as test bars to determine tensile strength. It was a back and forth Schneekenspritzgußmaschine under the following conditions are used:

Zylindertemperatur 26O⁰CCylinder temperature 26O ⁰ C

Formtempera tür 15O°CMold temperature to 150 ° C

Einspritzzeit 10 SekundenInjection time 10 seconds

Formzeit 30 Sekunden,Molding time 30 seconds,

*"reciprocating"* "reciprocating"

SÖ9822/G4SÖSÖ9822 / G4SÖ

sowie eine Schneckenhöchstgeschwindigkeit bei einem Einspritzdruck von etwa 28 kg/cm . Die Zugfestigkeit und Dehnung von sechs der besten Proben sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.and a maximum screw speed at an injection pressure of about 28 kg / cm. The tensile strength and elongation of six of the best samples are listed in the table below.

Tabelle I Eigenschaften der geformten Stäbe aus nicht verbesser- Table I Properties of the shaped rods made from unimproved

tem Material.tem material. Dehnungstrain Probesample Zugfestigkeittensile strenght OO 11 559559 OO 22 372372 OO 33 429429 OO 44th 506506 OO 55 450450 OO 66th 362 -ν362 -ν

Wie aus diesen Zahlen hervorgeht, sind die Proben sehr spröde, und wiedergewonnener, gereinigter Poly ester film, der nicht verbessert wurde, hat wenig oder gar keinen Wert für die Herstellung verkäuflicher Gegenstände.As can be seen from these figures, the samples are very brittle, and recovered, cleaned polyester film that does not improved has little or no value in making salable items.

Der Rest der nicht verbesserten Flocken wurde zu Stäben strang gepreßt, die spröde waren, wie aus den Angaben der folgenden Tabelle über Proben der Strangpreßprodukte hervorgeht.The rest of the unimproved flakes became stranded into rods pressed, which were brittle, as can be seen from the information in the following table on samples of the extruded products.

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verbessertem Material.improved material. aus nichtoff not Tabelle IITable II Zugfestigke it
(kg/cm²)Tensile strenght
(kg / cm ² ) Eigenschaften von geformten StäbenProperties of shaped bars 560560 Dehnungstrain 466466 OO Probesample 511511 00 11 449449 00 22 528528 OO . 3. 3 410410 00 44th 00 VJIVJI 66th

Als Strangpreßmaschine wurde eine 25,4 mm-Einpha sen -Laboratoriums strangpresse verwendet. Die Temperatur des Zylinders zum Strangpressen betrug 260 - 270⁰C. Die Gesamtverweilzeit während des Strangpressens betrug etwa 1 1/2 - 2 Minuten, und der Rückdruck betrug etwa 28 - 35 kg/cm². Fach dem Strangpressen wurde das Material in einer speziellen Zerkleinerungsvorrichtung ("polygrinder") in kleine .Stücke zerschnitten. Diese Stückchen wurden in der hin- und hergehenden Sehne ck enspritzgußma schine geformt, und zwar unter Verwendung der gleichen Bedingungen wie im ersten Teil des Beispiels. Die Zugfestigkeits- und Dehnungseigenschaften der geformten Stäbe sind in der Tabelle III aufgeführt. A 25.4 mm single-phase laboratory extruder was used as the extrusion machine. The temperature of the cylinder for the extrusion was 260 to 270 ⁰ C. The total residence time during the extrusion was about 1 1/2 - 2 mins, and the back pressure was about 28 - 35 kg / cm ^2. After extrusion, the material was cut into small pieces in a special grinding device ("polygrinder"). These chips were molded in the reciprocating tendon injection molding machine using the same conditions as in the first part of the example. The tensile strength and elongation properties of the shaped rods are listed in Table III.

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Tabelle IIITable III nicht ver-not >> Dehnung
(*)strain
(*) Eigenschaftenproperties von geformten Stäben ausmade of shaped rods OO bessertembettered stranggepreßtem Material,extruded material, OO Probesample Zugfestigkeit
(kg/cm²)tensile strenght
(kg / cm ² ) OO 11 525525 OO 22 512512 OO 33 459459 OO 44th 480480 55 375375 66th

Die Zahlen zeigen, daß die Proben spröde waren und sich nicht zur Verwendung für die meisten Anwendungen eigneten.The numbers show that the samples were brittle and not turned suitable for use for most applications.

Example 2 (improved material)

9,072 kg reines Polyäthylenterephthalat, das von gebrauchten Röntgenfilmträgern stammte, wurde zu einer durchschnittlichen Teilchengröße von 3,175 mm zerkleinert und in einem Abbe- LaboratoriiimsrotationsvakuTimtrockengerät von 28 dm Passungsvermögen unter Vakuum erhitzt. Nach 1 Stunde, als gleichbleibende Bedingungen erreicht worden waren, spielte sich die Temperatur auf 230⁰C und das Vakuum auf 1,5. mm ein. Nach 16 Stunden gleichbleibender Bedingungen wurde das Erhitzen unterbrochen und die Beschickung auf Zimmertemperatur abgekühlt* Die Abkühlzeit betrug etwa 30 Minuten.9.072 kg of pure polyethylene terephthalate, which came from used X-ray film carriers, was comminuted to an average particle size of 3.175 mm and heated under vacuum in an Abbe laboratory rotary vacuum dryer with a capacity of 28 dm. After 1 hour, when constant conditions had been achieved, the temperature increased to 230 ^° C. and the vacuum to 1.5. mm a. After 16 hours of constant conditions, the heating was discontinued and the batch was cooled to room temperature * The cooling time was approximately 30 minutes.

Ein Teil des verbesserten I¹Iockenmaterials wurde sofort in hundeknochenförmige Probestücke für die Zugfestigkeitsermittlung gespritzte Es wurde ©ine hin= und hergehend® Scüneekenspritzgußmaschine 'unter den. folgenden Formbedingungen verwendet % . A part of the improved I ¹ curling material was immediately injected into dog-bone-shaped test pieces for the determination of tensile strength. the following molding conditions are used %.

2/04S02 / 04S0

Zylindertemperatur Formt emperatür Einspritzzeit PormzeitCylinder temperature forms emperatur Injection time Porm time

und Höchstgeschwindigkeit der Schnecke mit einem Einspritzdruck von etwa 70 kg/cm . Die Zugfestigkeit und Dehnbarkeit von 6 Proben sind in Tabelle IV aufgeführt.and maximum speed of the screw with an injection pressure of about 70 kg / cm. The tensile strength and elongation of 6 samples are listed in Table IV.

275275 ⁰C ⁰ C 150150 ⁰C ⁰ C 1010 SekundenSeconds 3030th Sekunden,Seconds,

Tabelle 17Table 17 ver—ver— Eigenschaftenproperties von geformten Stäben ausmade of shaped rods bessertem Materialbetter material Dehnung
(*)strain
(*) Probesample Zugfestigkeit
(kg/cm²)tensile strenght
(kg / cm ² ) 275275 11 745745 260260 22 721721 255255 33 730730 244244 44th 749749 265265 55 735735 170170 66th 742742

Der Rest des verbesserten Flockenmaterials wurde mit einer Laboratoriumsstrangpresse zu Stäben stranggepreßt, und Proben dieser Stäbe erwiesen sich wieder als zäh und duktil. Es herrschten die folgenden Strangpreßbedingungen:The remainder of the improved flake material was made using a laboratory extruder extruded into rods, and samples of these rods were again found to be tough and ductile. It ruled the following extrusion conditions:

Zylindertemperatur 275⁰GCylinder temperature 275 ⁰ G

Verweilzeit · 2 1/3 MinutenResidence time · 2 1/3 minutes

(niedrige Geschwindigkeit)(low speed)

Rückdruck 105-140 kg/cm².Back pressure 105-140 kg / cm ² .

Die Zugfestigkeits-und Dehnungseigenschaften der Stäbe sind in Tabelle V aufgeführt.The tensile strength and elongation properties of the bars are in Table V listed.

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verbessertem Materialimproved material 23579762357976 -M. -
·*.
Tabelle V -M. -
· *.
Table V Zugfestigkeit
(kg/cm²)tensile strenght
(kg / cm ² ) Stäben ausRods from Eigenschäften von stranggepreßtenProperties of Extruded 714714 721721 Dehnungstrain Probesample 700700 310310 11 714714 305305 22 731731 270270 33 725725 250250 44th 290290 55 280280 66th

Nachdem die stranggepreßten Stäbe in Teilchen von 3»175 mm Größe geschnitten worden waren, wurden daraus mit einer hin- und hergehenden Schneckenspritzgußmaschine, die in diesem Beispiel bereits beschrieben worden ist, dehnbare Stäbe gespritzt. Die Daten über Zugfestigkeit und Dehnung sind in Tabelle VI aufgeführt.After the extruded rods into particles of 3 »175 mm Size had been cut from it using a reciprocating screw injection molding machine included in this Example has already been described, molded expandable rods. The tensile strength and elongation data are in Table VI listed.

Tabelle VITable VI Dehnung
OOstrain
OO Probesample Zugfestigkeit
(kg/cm²)tensile strenght
(kg / cm ² ) 270270 11 754754 305305 CVJCVJ 756756 210210 33 745745 150150 44th 730730 300300 55 738738 290290 66th 735735

Aus demselben Ansatz wurden weitere Proben geformt und weitere Versuche damit durchgeführt. Einige der typischen EigenschaftenFurther samples were formed from the same batch and further tests were carried out with them. Some of the typical features

509822/0450509822/0450

des verbesserten Materials sind in den Tabellen VII und VIII aufgeführt.of the improved material are in Tables VII and VIII listed.

Table VII

Weitere Eigenschaften des verbesserten Materials Further properties of the improved material

Biegefestigkeit (A3TM D-790) Biegemodul (ASTM D-790) Druckfestigkeit (ASTM D-695) Formbeständigkeit (ASTM D-648) 18,62 kg/cm² Flexural Strength (A3TM D-790) Flexural Modulus (ASTM D-790) Compressive Strength (ASTM D-695) Dimensional Stability (ASTM D-648) 18.62 kg / cm ²

Izod-Kerbschlagzähigkeit (ASTM D-256)Notched Izod Impact Strength (ASTM D-256)

Abriebfestigkeit (ASTM D-1044) "Taber"-Abriebmaschine CS-17/ 1000 g BelastungAbrasion Resistance (ASTM D-1044) "Taber" Abrasive Machine CS-17 / 1000 g load

Shore-Härte D (ASTM D-1706) Dielektrische Festigkeit (ASiDM D-149) Isolationswiderstand (ASTM D-257) Dielektrischer Verlustfaktor Tangente (ASTM D-150) bei 1 MHz/SekundeShore hardness D (ASTM D-1706) Dielectric strength (ASiDM D-149) Insulation resistance (ASTM D-257) Dielectric loss factor tangent (ASTM D-150) at 1 MHz / second

Feuchtigkeitsabsorptionsgleichgewicht bei 23 0 und 65 # relativer Luftfeuchtigkeit (ASTM D-570) 11 74 kg/cm² 28.190 kg/cm² 1019 kg/cm² Moisture absorption equilibrium at 23 0 and 65 # relative humidity (ASTM D-570) 11 74 kg / cm ² 28,190 kg / cm ² 1019 kg / cm ²

85⁰O85 ⁰ O

0,8 ft. lb/inch0.8 ft. Lb / inch

0,003 g/1000 Umdrehungen 0.003 g / 1000 revolutions

8484

400 Volt/0,0254 mm > 10¹⁴ Ohm400 volts / 0.0254 mm> 10 ¹⁴ ohms

0,02080.0208

0,260.26

509822/0450509822/0450

* n.
- 14 -
Tabelle VIII * n.
- 14 -
Table VIII 23579762357976 Chemische Eigenschaften des ver-Chemical properties of the bessertenimproved MaterialsMaterials 8 Wochen8 weeks Verminderung der
BiegefestigkeitReduction of
Flexural strength 8 Wochen8 weeks -Gewicht s-
veränderung-Weight s-
change keineno 1 Woche1 week unbedeutendinsignificant Temp.Temp. 1 Woche1 week keineno unbedeutendinsignificant unbedeutendinsignificant keineno keineno unbedeutendinsignificant unbedeutendinsignificant 2020th keineno keineno unbedeutendinsignificant unbedeutendinsignificant Leitungswa sserTap water 8080 keineno keineno unbedeutendinsignificant unbedeutendinsignificant ηη 2020th keineno keineno unbedeut endinsignificant unbedeutendinsignificant Benzinpetrol 2020th keineno keineno unbedeutendinsignificant unbedeut endinsignificant Toluoltoluene 8080 keineno keineno unbedeutendinsignificant etwas ver-something Bremsflüssig
keitBrake fluid
speed 2020th keineno unbedeutendinsignificant 40 folge Salpe
tersäure40 follow salpe
tertiary acid 2020th keineno 30 $ige
Schwefelsäure30 $
sulfuric acid 8080 30 #ige
Schwefelsäure30 #ige
sulfuric acid

mindertdiminishes

Example 3

Um die Auswirkung der Porrabedingungen auf di© Eigenschaften des Endprodukts zu illustrieren, wurden aus dem stranggepreßten, in kleine Stücke zerschnittenen Material von Beispiel 2 Proben unter verschiedenen Pormbedingungen hergestellte Die durchschnittlichen Eigenschaften einiger dieser Proben sind in fabeile IX aufgeführt. Die wichtigste Veränderliche ist die Formtemperatur. Bei Temperaturen, die wesentlich unter 149 C liegen, wird die !Festigkeit verringert und die Duktilität stark erhöht,, Das spezifische Gewicht ton Material» das mit SOrmtemperaturen von weniger als 104⁰C geformt wurde, liegt in der G-rößenordnung voa 1₉35 oder wenige^ während das Material, das bei einer Form temper a tus¹ von meta ale 132⁰G geformt wurde» ©in -spezifisches Gewicht von 1_P355 oder otte aufweistοTo illustrate the effect of porra conditions on the properties of the final product, samples were prepared from the extruded, chopped material of Example 2 under various porcelain conditions. The average properties of some of these samples are given in color IX. The most important variable is the mold temperature. At temperatures substantially below 149 C, which is! Reduced strength and greatly increases the ductility ,, The specific gravity ton material "has been formed with SOrmtemperaturen of less than 104 ⁰ C, is located in the G-rößenordnung VOA 1 ₉ 35 or a few ^ while the material that was formed in a form temper a tus ¹ of meta ale 132 ⁰ G »© in -specific weight of 1 _P 355 or otte o

T ab ell eTabel

I XI X

Ansatz
Nr.approach
No. Zahl
der
Probennumber
the
rehearse Zylinder-
tenmeraturCylinder-
tenmeratur Porm-
temp.
(⁰C)Porm
temp.
( ⁰ C) Einspritz-
druck «
(kg/cm'²)Injection
pressure "
(kg / cm ' ² ) Einspritz -
zeit
(Sek.)Injection
Time
(Sec.) Norm
zeit
(Sek.)standard
Time
(Sec.) Zug
fest igk.
(kg/cm2)train
firm igk.
(kg / cm2) - 'Dehnung- 'Strain spezi
fisches '
Gewichtspeci
fish '
weight ii AA. 66th 282282 3838 7070 1010 1010 509509 285285 1,3401,340 **
ίί BB. 66th 276276 6565 7070 1010 4040 584584 260260 1,3451,345 CC. 66th 276276 104104 7070 1010 2020th 622622 260260 1,3511.351 OO
UiUi DD. 33 271271 149"149 " 7070 1010 2020th 725.725 • · 280• · 280 1,3611.361 WW. EE. 33 276276 149149 7070 1010 2020th 752752 260260 1,3591.359 ο
in ο
in PP. 3
53
5 282
276282
276 138
132,2138
132.2 70
7070
70 10
2010
20th 20
2020th
20th 745
717745
717 250
260250
260 1,357
1,356 _f 1.357
1.356 _f OO XTXT
HH 55 276276 149149 6363 2020th 4545 752752 270270 1,360 "J1.360 "J. 11 55 276276 149149 6363 " 10"10 6060 . 759 ■. 759 ■ 270270 1,3611.361 j¹ j ¹ 44th 282282 149 "149 " 9898 1010 4040 714714 305305 1,3951.395 22 44th 276276 149149 7070 1010 4040 755755 280280 1,3701,370 Zugabe von 4
2
Zugabe von 1Addition of 4
2
Addition of 1 # Ruß# Soot K)
cn
CO K)
cn
CO - 15 -- 15 - CDCD

Example 4

Das verbesserte Material von Beispiel 2 wurde anschließend bei einer Temperatur von 16O⁰C zu Fäden stranggepreßt und bei 120⁰C hitzegehärtet. Der Durchschnitt von 5 Versuchen ergab eine Festigkeit der Fasern von 6,5 g/Denier, was erkennen läßt, daß das Material eine sehr hohe Reißfestigkeit besitzt.The improved material of Example 2 was then extruded at a temperature of 16O ⁰ C into filaments and heat-cured at 120 ⁰ C. The average of 5 tests gave a strength of the fibers of 6.5 g / denier, which shows that the material has a very high tear strength.

Example 5

Es wurde eine Reihe von Versuchen durchgeführt, um die Verbesserung des Materials durch verschiedene Bedingungen bei der Hitzebehandlung und bei verschiedenen Ausgangstnaterialien zu illustrieren. Einige der Ergebnisse sind in Tabelle X aufgeführt.A number of attempts have been made to improve this of the material due to different heat treatment conditions and different starting materials to illustrate. Some of the results are shown in Table X.

Ofenoven TabelleTabel XX Temp.
(⁰C)Temp.
( ⁰ C) Dauer
(Std.)duration
(Hours.) Verbes
serung*Verbs
sung * Versuchs-
Nr.Experimental
No. fest
stehendfixed
standing Beschik-
kungs-
menge(kg)Loading
k-
quantity (kg) Atmo
sphäre
(mm Hg)Atmosphere
sphere
(mm Hg) 235235 1616 dathere 1826-011826-01 ππ 0,9070.907 1,81.8 200200 88th leichteasy 1826-021826-02 IlIl 0,9070.907 1,81.8 235235 88th dathere 1826-031826-03 IlIl 0,9070.907 0,10.1 200200 1616 dathere 1826-071826-07 ηη 0,9070.907 0,10.1 235235 1616 dathere 1826-081826-08 rotierendrotating 0,907 N0.907 N ₂, 20 ₂ , 20 230230 1616 dathere 1832-271832-27 ItIt 9,0729,072 1,51.5 200200 1616 dathere 1832-281832-28 ItIt 9,0729,072 1,01.0 235235 1616 dathere 1832-291832-29 feststeh.fixed. 9,072***9,072 *** . ^N2. ^N 2 230230 1616 dathere 1832-311832-31 IlIl 0,907***0.907 *** N₂ N ₂ 230230 22 neinno 1856-071856-07 ItIt 0,9070.907 0,10.1 230230 66th dathere 1856-081856-08 ItIt 0,9070.907 0,10.1 230230 88th dathere .1856-09.1856-09 ItIt 0,9070.907 0,10.1 230230 6060 da**there** 1856-101856-10 0,9070.907 0,10.1

509822/0450509822/0450

* Verbesserung der Zugfestigkeitseigenschaften τοη spritzgeformten Proben,
ja = mehr als 80 % der Proben 703 kg/cm , 100^ Dehnung; leicht = weniger als 20 $> der Proben 703 kg/cm , 100 i» * Improvement of the tensile strength properties τοη injection molded samples,
yes = more than 80 % of the samples 703 kg / cm, 100 ^ elongation; light = less than $ 20> of samples 703 kg / cm, 100 i »

Dehnung *Strain *

** Schwer zu formen - die Proben füllten nicht die Form aus. *** Unter einem Stickstoffstrom bei atmosphärischem Druck.** Difficult to shape - the samples did not fill the mold. *** Under a stream of nitrogen at atmospheric pressure.

Wie zu ersehen ist, besitzt das erfindungsgemäße Produkt ausgezeichnete mechanische Eigenschaften, und zwar eine Zugspannung von mehr als 700 kg/cm , eine Dehnung von 100 - 300 %, As can be seen, the product according to the invention has excellent mechanical properties, namely a tensile stress of more than 700 kg / cm, an elongation of 100-300 %,

eine Druckfestigkeit von mehr als 1020 kg/cm , eine Biegens a compressive strength of more than 1020 kg / cm, a bending

festigkeit von mehr als 1175 kg/cm und ein Biegemodul von 28.120. Das Material weist außerdem eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, Hitzebeständigkeit, Abriebfestigkeit, Formbeständigkeit und elektrische Eigenschaften auf.strength of more than 1175 kg / cm and a flexural modulus of 28,120. The material also has excellent corrosion resistance, heat resistance, abrasion resistance, Dimensional stability and electrical properties.

Ferner ist ersichtlich, daß erfindungsgemäß insbesondere Polyestermaterialien verbessert werden, die in Form unter Anwendung von Hitze und Druck hergestellter Testproben geeigneterIt can also be seen that according to the invention in particular polyester materials the more suitable in the form of test specimens prepared using heat and pressure

Form eine Zugfestigkeit unter etwa 560 kg/cm und eine Dehnungsfähigkeit von 0 besitzen, " Mold have a tensile strength below about 560 kg / cm and an elongation of 0, "

509822/JK50509822 / JK50

Claims

Claims ι S 1. A method for improving purified polyethylene S-J terephthalate polyester9, characterized in that it comprises the following stages?

1) Crushing the ifeterials, preferably into small pieces and

2) heating the material to a temperature between about 200 and 235 ° C for about 4-60 hours under a vacuum of about 0.001 to 10 mm.

2. The method according to claim 1, characterized in that the material during heating under an inert Atmosphere is kept at negative pressure.

3. The method according to claim 1, characterized in that the heating under a stream of inert gas is hot atmospheric pressure.

4. The method according to claim 1-3, characterized in that first made flakes of a thickness of about 0.05-0.18 mm from the material and then made them in one Vacuum of about 0.1 - 2 mm.

5. The method according to claim 1-3, characterized in that the material in the form of a powder or thin threads is used.

-6. Method according to claims 1-3 *, characterized in that the material is first made into small pieces having at least one dimension less than about 3.175 mm.

S09822 / 04S0

7. The method according to claim 1-3 »characterized in that the cleaned polyester waste material before heat treatment extruded and cut into small pieces

will.

β. Method according to claims 1-7 »characterized in that a liquid or solid additive is added to the heat-treated polyester.

509822/0450509822/0450