DE2423365A1 - Verfahren zur abtrennung von mischungen aus polyester- und cellulosefasern - Google Patents

Verfahren zur abtrennung von mischungen aus polyester- und cellulosefasern

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Description

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPI.. ING. W. RITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN FATJäNTAWWAj.TE
D-8000 Mönchen ei ■ Arabellastrasse 4 . telefon (oeii) 911087
25 372 Wt/My
Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd., Tokyo / Japan
Verfahren zur Abtrennung von Mischungen aus Polyester-
und Cellulosefasern
Die Erfindung betrifft ein Trennverfahren einer Mischung aus einem Polyester und einem Cellulosederivat, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Gasblasen in ein wäßriges, flüssiges Medium einleitet, welches die Mischung des Polyesters und des Cellulosederivats enthält, wobei man gegebenenfalls in Anwesenheit von mindestens einem Benetzungsmittel und mindestens einem Flotationsmittel arbeiten kann und wobei die Mischung durch Flotation· in den Polyester und das Cellulosederivat getrennt wird.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung einer Mischung aus einem Polyester und einem Cellulosederivat. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Abtrennung einer Mischung aus einem Polyester und einem Cellulosederivat in die jeweiligen Materialien, indem man Gasblasen in ein wäßriges, flüssiges Medium einleitet, das die Mischung aus dem Polyester und dem Cellulosederivat enthält.
Zur Trennung einer Mischung aus einem Polyester und einem Cellulosederivat ist kein Verfahren bekannt, bedingt durch die große Ähnlichkeit der physikalischen Eigenschaften wie dem spezifischen Gewicht u.a. dieser Materialien. Eine Mischung aus· einem Polyester und einem Cellulosederivat, beispielsweise Filmabfälle, die bei der Herstellung photogra-
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phischer Filme abfallen, wurde daher als Abfallmaterial verworfen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur leichten und wirksamen Abtrennung einer Mischung aus einem Polyester und einem Cellulosederivat in die beiden jeweiligen Materialien zu schaffen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung eines Polyesters aus einem Cellulosederivat, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Gasblasen in ein wäßriges, flüssiges Medium einleitet, welches eine Mischung aus dem Polyester und dem Cellulosederivat enthält, wobei der Polyester flotiert wird. Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Cellulosederivat aus dem Polyester abgetrennt, indem man Gasblasen in ein wäßriges, flüssiges Medium einleitet, welches eine Mischung aus einem Polyester und einem Cellulosederivat enthält, wobei man in Anwesenheit eines Benetzungsmittels und eines Flotationsmittels arbeitet, wobei das Cellulosederivat flotiert.
Die Anmelderin hat überraschenderweise gefunden, daß ein Polyester und ein Cellulosederivat sich in ihrer Benetzbarkeit oder Befeuchtbarkeit durch Wasser unterscheiden, d.h. das Cellulosederivat ist durch Wasser vernetzbar, wohingegen der Polyester durch Wasser kaum benetzt wird, und somit kann ein Polyester, der hydrophob ist, bedingt durch die Haftung der Blasen an dem Polyester, flotiert werden, wobei der Polyester schwebt. Die Anmelderin hat überraschenderweise ebenfalls gefunden, daß, wenn ein Benetzungsmittel im Wasser vorhanden ist, der Polyester hydrophiler gemacht werden kann als das Cellulosederivat, wobei das Cellulosederivat flotiert werden kann, da die Bläschen, die in Anwesenheit des Flotierungsmittels oder Benetzungsmittels eingeleitet werden, an ihm haften. Das erfindungsgemäße Verfahren beruht
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auf diesen Erkenntnissen.
Der Ausdruck "Polyester", wie er in der vorliegenden Anmeldung und in den Ansprüchen verwendet wird, bedeutet Verbindungen mit hohem Molekulargewicht, die eine Esterbindung in ihrer Hauptkette enthalten, und umfaßt Materialien wie PoIyäthylenterephthalat, Alkydharze, ungesättigte Polyesterharze, Maleinsäureharze u.a.
Die Cellulosederivate, mit denen das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann, umfassen Cellulosediacetat, Cellulosetriacetat, Nitrocellulose u.a.
Die Formen und Größen der Polyester und der Cellulosederivate, die dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgesetzt werden, sind nicht kritisch und können variieren. Es ist jedoch geeignet, daß die Mischung dieser Materialien in Stücke mit einer Größe zerkleinert wird, die geringer ist als ungefähr 50 mm, bevorzugt 1 bis 10 mm beträgt, und daß das Material entweder als Film oder in Form von Körnchen vorliegt, wodurch eine große Menge behandelt werden kann.
Bei der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Cellulosederivat flotiert und dabei wird eine Mischung aus dem Polyester und dem Cellulosederivat in einem wäßrigen, flüssigen Medium wie Wasser oder Salzwasser vermischt und dann wird mindestens ein Benetzungsmittel zugegeben. Geeignete Beispiele von Benetzungsmitteln sind Alkalimetall- und Erdalkalimetallsalze von Ligninsulfonsäure wie Natriumligninsulfonat, Calciumligninsulfonat, Magnesiumligninsulfonat usw., organische Kolloide und deren Mischungen. Der Ausdruck "organisches Kolloid", wie er hierin verwendet wird, betrifft hydrophile organische Kolloide, die die Oberfläche des Polyesters stärker hydrophil machen als die Oberfläche des Cellulosederivate; dabei werden die Benetzungs-
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eigenschaften des Cellulosederivats erhöht. Solche hydrophilen organischen Kolloide sind auf dem Gebiet der Erzaufbereitung gutbekannt, wie es beispielsweise in Handbook of Mineral Dressing Ores and Industrial Minerals" von A.F. Taggart, 1948, 12-33 bis 12-34, John Wiley and Sons, Inc., New York, beschrieben wird. Geeignete Beispiele hydrophiler organischer Kolloide, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind Tannin, Quebrachoextrakt, Gelatine, Leim, Saponin u.a. Diese hydrophilen organischen Kollide können allein oder als Mischungen aus zwei oder mehreren Kolloiden verwendet werden. Die Menge an Benetzungsmittel, die verwendet wird, beträgt geeigneterweise bis zu ungefähr 1000 g/t, bevorzugt 10 bis 500 g/t, bezogen auf das Rohmaterial, d.h. der Mischung aus Polyester und Cellulosederivat. Es ist wünschenwert, daß die Mischung aus Rohmaterial und dem wäßrigen, flüssigen Medium mehrere Minuten nach der Zugabe des Benetzungsmittels gerührt wird. Zu der entstehenden Mischung fügt man weiter mindestens ein Flotationsmittel. Geeignete Beispiele sind die üblicherweise bekannten Flotationsmittel wie Pineöl, Kerosin, Cresylsäure, Eukalyptusöl, Campheröl, höhere Alkohole wie Propylalkohol, Amylalkohol usw., Methylisobutylcarbinol, Pyridin, o-Toluidin u.a. Eine geeignete Menge an Flotationsmittel beträgt bis zu •ungefähr 1000 g/t, bevorzugt 100 bis 500 g/t, bezogen auf das Rohmaterial. Gasblasen werden dann in das wäßrige, flüssige Medium eingeleitet, wobei das Cellulosederivat flotiert..
Bei der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird die Oberfläche des Polyesters, die hydrophob ist, bedingt durch das Benetzungsmittel, in ihrer Natur stärker hydrophil als die Oberfläche des Cellulosederivats. Gasblasen werden dann in das wäßrige, flüssige Medium in Anwesenheit des oben beschriebenen Flotationsmittels eingeleitet und dabei kann das Cellulosederivat flotiert werden bzw. es schwebt und kann dann abgetrennt werden.
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Bei der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform, bei der der Polyester flotiert wird, kann die Abtrennung des Polyesters und des Cellulosederivats durchgeführt werden, indem man Gasblasen in ein wäßriges, flüssiges Medium einleitet, welches eine Mischung aus Polyester und dem Cellulosederivat enthält, wobei der hydrophobe Polyester an den Gasbläschen haftet und dieser schwebt, während das hydrophile Cellulosederivat in dem wäßrigen, flüssigen Medium verbleibt.
Bei der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform kann das oben beschriebene Flotationsmittel gegebenenfalls verwendet werden. Das Flotationsmittel kann gegebenenfalls in einer Menge von mindestens ungefähr 200 g/t, bezogen auf das Rohmaterial, verwendet werden, und dabei wird die Flotationsabtrennung des Polyesters aktiviert und beschleunigt.
Der Abtrennungstank, der bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann irgendeine Art von Tank sein wie ein Tank der tetragonalen Art, ein regulärer oder .nichtregulärer polygonaler oder kreisförmiger Tank und der Tank kann ein Trogtank sein,ein Tank mit verstärkter Wand oder ein Tank der Zyklonart.
Die Bildung der Gasblasen kann unter Verwendung von mechanischem Rühren, Durchleiten eines Gases durch das Medium, Freigabe eines unter Druck gelösten Gases, Evakuierung, um das gelöste Gas freizusetzen, Elektrolyse oder durch Kombination von zwei oder mehreren dieser Verfahren erfolgen. Die Gase, die geeigneterweise verwendet werden, umfassen Luft, Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxyd, Inertgase wie Argon usw.
Ein geeignetes Verhältnis von Rohmaterial, d.h. der Mischung aus dem Polyester und dem Cellulosederivat, die getrennt werden soll, und dem wäßrigen, flüssigen Medium, im Abtrenntank kann im Bereich von ungefähr 0,1 bis ungefähr 10 Gew.-Teile der gemischten Materialien pro 100 Gew.Teile der Mi-
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schung liegen. Die Temperatur des wäßrigen, flüssigen Mediums ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht kritisch, sie liegt bevorzugt im Bereich von ungefähr 0° bis ungefähr 7Ö°C, mehr bevorzugt verwendet man Umgebungstemperatur (ungefähr 15 bis ungefähr 350C). Temperaturen unter ungefähr O0C sind praktisch nicht bevorzugt, da bei solchen niedrigen Temperaturen die Wirksamkeit der Trennung der Mischung in der Flotation abnimmt. Verwendet man andererseits Temperaturen, die höher sind als ungefähr 700C, so wird das erfindungsgemäße Verfahren unwirtschaftlich und zusätzlich sind solche hohen Temperaturen im Hinblick auf die Arbeitsumgebung nicht wünschenswert. Das wäßrige, flüssige Medium wird üblicherweise bei Zimmertemperatur verwendet, die Abtrennung durch Flotation kann jedoch beschleunigt werden, indem man das wäßrige,flüssige Medium erwärmt.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird in einem wäßrigen, flüssigen Medium durchgeführt, welches Wasser und Salzwasser umfaßt. Geeignete Beispiele von Salzwasser umfassen Seewasser, Salzlösung, Bitterlauge enthaltendes Wasser wie auch wäßrige Lösungen, die Halogenide wie NaCl, MgCIp und MgBr2 usw., Sulfate wie MgSO^, CaSO^, K2SO^ und Na2SO^ usw. und Bicarbonate wie Ca(HCO^)ρ und NaHCCU usw. enthalten. Wasser wird üblicherweise als wäßriges, flüssiges Medium verwendet.
Die Anwesenheit anorganischer oder organischer Verbindungen wie jene Verbindungen, die Flußwasser, industrielles Wasser usw. verunreinigen, in dem wäßrigen, flüssigen Medium stört das erfindungsgemäße Verfahren nicht.
Wie zuvor beschrieben, ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine Abtrennung einer Mischung aus einem Polyester und einem Cellulosederivat, beispielsweise kann man eine Mischung, die bei der Herstellung von photographischen Filmen anfällt, in die Komponenten der Mischung mit ausgezeich-
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neter Wirksamkeit trennen, indem die Oberflächenbenetzbarkeit der Mischung der Materialien verwendet, und im Falle, wenn man die Cellulosederivate flotiert, ein Benetzungsmittel verwendet. Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Überführung von Abfallmaterial, das bis jetzt verworfen wurde, in ein wiederverwendbares Material als frisches Rohmaterial und ist somit im Hinblick auf die Verwendung der Hilfsmittel vorteilhaft.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken. In diesen Beispielen sind alle Teile, Prozente, Verhältnisse u.a. durch das Gewicht ausgedrückt, sofern nicht anders angegeben.
Beispiel 1
Eine Mischung aus 50 Teilen Polyester und 50 Teilen Cellulosetriacetat, beide aus Filmabfällen erhalten, die bei der Herstellung photographischer Filme anfallen, nachdem die Silberhalogenidemulsion, die darauf aufgestrichen war, entfernt wurde, wird in Stücke mit einer Größe unter 10 mm geschnitten und 100 g der entstehenden Stücke werden in einen Trenntank der reetangularen Art, der 8000 ml Wasser enthält, gegeben. Tannin wird als Benetzungsmittel in einer Menge von 250 g/t Rohmaterialstücken zugegeben und anschließend rührt man 2 Minuten. 200 g Pineöl werden in den Tank als Flotationsmittel gegeben. Die Mischung wird in ein flotierendes Material und einen Rückstand getrennt, während man Gasblasen in,das Wasser während einer Zeit von 10 Minuten einleitet. Das Cellulosetriacetat befindet sich in dem entstehenden flotierenden Material und es wird von dem Rückstand abgetrennt. Die löslichen Materialien in dem flotierenden Material und in dem Rückstand werden bestimmt, indem man Methylenchlorid, welches 10% Methanol enthält, verwendet.
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Man stellt dabei fest, daß 46 Teile Polyester mit einer Reinheit von 99,1% als Rückstand erhalten werden und dass das flotierende Material, das Cellulosetriacetat, eine geringe Menge an Polyester enthält. 100 g Tannin und 100 g Pineöl pro Tonne Rohmaterial werden zu dem flotierenden Material zugegeben und man führt eine Reinigung durch, indem man Gasblasen in das Wasser während 5 Minuten leitet. Dabei erhält man 46,5 Teile Cellulosetriacetat mit einer Reinheit von 97,5% als flotierendes Endmaterial. Das Zwischenprodukt, in dem sowohl Cellulosetriacetat als auch Polyester vorhanden sind, beträgt 7,5 Gew.Teile.
Da das schließlich abgetrennte flotierte Material und der Rückstand eine sehr hohe Reinheit besitzen, können beide als Rohmaterial für die Herstellung von Filmen und anderen Produkten wieder eingesetzt werden.
Auf gleiche Weise wie oben beschrieben werden Mischungen aus verschiedenen Kombinationen aus einem Alkydharz, einem ungesättigten Polyesterharz, einem Maleinsäureharz u.a. mit Cellulosediacetat, Cellulosetriacetat, Nitrocellulose u.a. in die jeweiligen Bestandteile getrennt.
B e i s ρ i e 1 2
Eine Mischung aus 50 Teilen Polyester und 50 Teilen Cellulo-[ setriacetat, beide erhalten aus Filmabfällen, die bei" der Herstellung von photographischen Filmen nach Entfernung der Silberhalogenidemulsion, die als Schichtmaterial verwendet wurde, anfallen, wird in Stücke mit einer Größe unter ungefähr 6 mm geschnitten. 100 g der entstehenden Stücke werden in einen rectangularen Trenntank, der 8000 ml Wasser enthält, gegeben und anschließend werden Gasblasen in das Wasser während einer Zeit von 2 Minuten eingeleitet, dabei trennen sich die gemischten Materialien in ein schwebendes Material und einen Rückstand. Der Gehalt an Cellulosetriacetat in dem
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schwebenden Material und dem Rückstand, den man abtrennt, wird bestimmt, indem man das lösliche Material, das darin enthalten ist, unter Verwendung von Methylenchlorid, das 10% Methanol enthält, bestimmt.
Als Ergebnis der obigen Abtrennung erhält man 47,0 Teile Cellulosetriacetat mit einer Reinheit von 99,8% als Rückstand, und man stellt fest, daß das schwebende Material, der Polyester, eine geringe Menge an Cellulosetriacetat enthält. Gasblasen werden zvfeimal in Wasser während 3 Minuten eingeleitet, um das schwebende Material zu reinigen. Dabei erhält man 48,5 Teile Polyester mit einer Reinheit von 100% als Endschwebematerial. Das Zwischenprodukt, in dem sowohl Polyester als auch Cellulosetriacetat vorhanden sind, beträgt 4,5 Teile.
Da das Schwebematerial, das man schließlich erhält, und der Rückstand, die voneinander getrennt wurden, eine hohe Reinheit besitzen, kann jedes Material als Rohmaterial für die Herstellung von Filmen und anderen Produkten wieder eingesetzt werden.
Auf gleiche Weise wie oben beschrieben werden Mischungen aus verschiedenen Kombinationen als einem Alkydharz, einem ungesättigten Polyesterharz, einem Maleinsäureharz u.a. mit Cellulosediacetat, Cellulosetriacetat, Nitrocellulose u.a. in die jeweiligen Komponenten getrennt.
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Claims (16)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Abtrennung einer Mischung aus einem Polyester und einem Cellulosederivat, dadurch gekennzeichnet ,. daß man Gasblasen in eine Dispersion aus einer Mischung aus einem Polyester und einem Cellulosederivat in einem wäßrigen, flüssigen Medium in Anwesenheit von mindestens einem Benetzungsmittel und mindestens einem Flotationsmittel leitet, wobei das Cellulosederivat flotiert wird und wobei die Mischung in den Polyester und das Cellulosederivat getrennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man als Polyester Polyäthylenterephthalat, ein Alkydharz, ein ungesättigtes Polyesterharz oder/und Maleinsäureharz verwendet.
3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man als Cellulosederivat Cellulosediacetat, Cellulosetriacetat oder/und Nitrocellulose verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man als Benetzungsmittel ein Alkalimetall-ligninsulfonat, ein Erdalkalimetall-ligninsulfonat, ein organisches Kolloid oder/und eine Mischung davon verwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Benetzungsmittel Natriumligninsulfonat, Calciumligninsulfonat, Tannin, Quebrachoextrakt, Gelatine, Leim, Saponin oder/und eine Mischung davon verwendet.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Flotationsmittel Pineöl, Kerosin,
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Cresylsäure, Eukalyptusöl, Campheröl, einen höheren Alkohol, Methylisobutylcarbinol, Pyridin, o-Toluidin oder/und eine Mischung davon verwendet.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an Benetzungsmittel aufwärts bis zu ungefähr 1000 g/t Mischung beträgt.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η zeichnet , dai3 die Menge an Flotationsmittel aufwärts bis zu ungefähr 1000 g/t Mischung beträgt.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der Mischung ungefähr 0,1 bis ungefähr 10 Gew.Teile/100 Gew.Teile wäßrigem, flüssigem Medium beträgt.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man als wäßriges, flüssiges Medium Wasser oder ein 'Salzwasser verwendet. ■
11. ■ Verfahren zur Abtrennung einer Mischung aus einem Polyester und einem Cellulosederivat, dadurch gekennzeichnet, daß man Gasblasen in eine Dispersion aus einer Mischung aus einem Polyester und einem Cellulosederivat in einem wäßrigen, flüssigen Medium leitet, dabei den Polyester flotiert und die Mischung in den Polyester und das Cellulosederivat trennt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß das wäßrige, flüssige Medium minde- • stens ein Flotationsmittel enthält.
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13· Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß man als Flotationsmittel Pineöl,
Kerosin, Cresylsäure, Eukalyptusöl, Campheröl, einen höheren Alkohol, Methylisobutylcarbinol, Pyridin, o-Toluidin oder/und eine Mischung davon verwendet.
14. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Menge an Flotationsmittol bis
zu ungefähr 200 g/t Mischung beträgt.
15· Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Mischung in einer Menge von ungefähr 0,1 bis ungefähr 10 Gew.Teile/100 Gew.Teile wäßrigem, flüssigem Medium vorhanden ist.
16. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß man als wäßriges, flüssiges Medium
V/asser oder Salzwasser verwendet.
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