DE2503308C2

DE2503308C2 - Verfahren zur Herstellung von monomerenarmer Polycaprolactam-Schmelze

Info

Publication number: DE2503308C2
Application number: DE19752503308
Authority: DE
Inventors: Karl-August Dr. Essig; Fritz Dr. 4047 Dormagen Hitzler; Ferdinand Dr. Konnertz
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1975-01-28
Filing date: 1975-01-28
Publication date: 1983-03-10
Also published as: BE837981A; DE2503308A1

Description

bleibt bei einer Kondensationstemperatnr von 97"C quantitativ im monomeren Lactam gelöst

Die evakuierte Schmelze enthält weniger als 0,9% Monomeres,

Auch über extrem lange Zeiträume hinaus werden bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise keine Verstopfungen durch cyclisches Dimsre beobachtet.

Claims

Patentanspruch; Vorschläge bekannt, beispielsweise die Verwendung

von Läctamkondensatoren, die mit einer Kratzeinrieb-

Verfahren w Herstellung einer monomerenar- tung versehen sind, das Arbeiten mit Doppelkondensamen Polycaprolaetamscbmelze im Direktspjnnver- toren, die alternierend benutzt werden oder die fahren mit Hilfe eines VK-Rohres durch Behandlung ⁵ Verwendung von Spülsysteraen. Alle diese Ejnrichtunder Schmelze in einer an die VK-Rohranlage gen erfordern einen zusätzlichen apparativen Aufwand angeschlossenen Evakuiervorrichtung bei erhöhter und bieten nicht die geforderte Sicherheit fur das Temperatur, im Vakuum und unter Abzweigung kontinuierlich durchzuführende Verfahren,
eines Kondensats, das dem VK-Rohr wieder Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung einer

zugeführt wird und unter Verwendung einer '° monomerenarmen Polycaprolactamschmelze im Di-Polymerschmelze die > als 9% Monomeres enthält, rektspinnverfahren gefunden, demgemäß die Schmelze wobei die Kondensationstemperatur für die Brüden in einer an die VK-Rohranlage angeschlossene Evakuüber 80° C liegt, die zu evakuierende Schmelze eine leitvorrichtung bei erhöhter Temperatur und im Vakuum Temperatur zwischen 240 und 290⁰C aufweist und behandelt wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichbei Drücken zwischen 6 und 60 Torr gearbeitet wird, ¹⁵ net, daß für die Evakuierung eine Polymerschmelze dadurch gekennzeichnet, daß das dem verwendet wird, die > als 9% Monomeres enthält, die VK-Rohr wieder zugeführte Kondensat Monomeres Kondensationstemperatur für die Brüden über 80° C und cyclisches Dimeres im Verhältnis größer als liegt, die zu evakuierende Schmelze eine Temperatur 150:1 enthält und die Polymerschmelze 12 bis 30% zwischen 240⁰C und 290⁰C aufweist und daß bei Monomeres enthält ²⁰ Drücken zwischen 6 und 60 Torr, vorzugsweise

zwischen 10 und 20 Torr, gearbeitet wird und das dem VK-Rohr wieder zugeführte Kondensat Monomeres _B und cyctisches Dimeres im Verhältnis größer als 150:1 I enthält ■

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur ^M Zweckmäßigerweise enthält die Polymerschmelze Herstellung einer monomerenarmen Polycaprolactam- zwischen 12 und 30% Monomeres. Die Brüdentempera-Schmelze durch Behandlung der Schmelze in einer tür liegt bevorzugt in einem Bereich von 90 bis 105⁰Q
Evakuiervorrichtung bei erhöhter Temperatur und Das aus der Vakuumbehandlung resultierende Geniederen Drücken. misch aus Monomeren und Oligomeren wird wieder

Die Polymerisation von Caprolactam verläuft bis zu ^x dem VK-Rohr zugeführt Es zeigte sich, daß unter den einem temperaturabhängigen Gleichgewicht, das bei verfahrensgemäßen Bedingungen, die wie oben defiden üblichen Arbeitstemperaturen von 240° C bis 280⁰C niert sind, weniger Dimeres aus der Schmelze frei wird, bei ca. 90% Polycaprolactam liegt als sich bei der Kondensationstemperatur im monome-

Die aus Polycaprolactam hergestellten geformten ren Lactam löst, ohne daß hierbei der Evakuierungsef-Gebilde, z. B. Fasern, Fäden, Drähte, Borsten müssen ³⁵ fekt meßbar schlechter wird. Optimale Verhältnisse vor der Verwendung von der Hauptmenge des nicht liegen dann vor, wenn das Verhältnis Monomeres zu umgesetzten Monomeren befreit werden. Dies kann auf cyclischem Dimeren im Kondensat größer als 150 :1 ist verschiedene Arten geschehen: Man stellt aus der Die erfindungsgemäße Verwendung einer zunächst

Gleichgewichtsschmelze Granulate her, die durch monomerenreichen Schmelze hat keinerlei Einfluß auf Waschen vom Monomerenanteil befreit werden ⁴⁰ die Eigenschaften des evakuierten Produktes, es kann (Schnitzelverfahren), oder man spinnt aus der Gleichge- die gleiche Kettenverteilung und Viskosität erzielt wichtsschmelze Fasern, Fäden, Drähte oder Borsten, werden, wie bei der üblichen Verfahrensweise, die von wobei anschließend durch Waschen das Monomere einem Gleichgewichtspolymerisat ausgeht
entfernt wird. Man kann aber auch den Monomerenan- Des weiteren ist der besondere Vorteil des Verfah-

teil aus der Schmelze vor dem Abspinnen entfernen. ⁴⁵ rens darin zu sehen, daß kein zusätzlicher apparativer Dieses kann derart geschehen, daß man z. B. Gase in die Aufwand notwendig ist Vorzugsweise wird das Schmelze einleitet oder eine Vakuumbehandlung der Verfahren in einer Dünnschicht-Evakuiervorrichtung Schmelze durchführt Diese Vakuumbehandlung kann in durchgeführt
an sich bekannter Weise, z. B. in einer Schneckenma- B ρ i s ο e i I 1

schine oder in einem Dünnschichtverdampfer, vorge- ^x ' ^p

nommen werden. In einer Dünnschichtevakuieranlage werden 600 kg/

Bei der technischen Ausführung dieses Verfahrens Stunde Polycaprolactamschmelze mit 16% Monomeliegt eine besondere Schwierigkeit darin, daß beim renanteil durchgesetzt Die Schmelze besitzt eine Evakuieren mit dem monomeren Caprolactam auch ein relative Viskosität von 234. Wenn man bei 8 Torr und Oligomeres dieses Stoffes, das cyclische Dimere, frei ⁵⁵ 256⁰C arbeitet, kondensieren 95 kg/Stunde Caprolacwird. tarn und 0,460 kg/Stunde cyclisches Dimere. Der

Das cyclische Dimere des Caprolactams besitzt Dimerenanteil bleibt bei einer Kondensationstempera-Eigenschaften, die den technischen, kontinuierlichen tür von 92° C quantitativ im monomeren Lactam gelöst Evakuierprozeß stören. So sublimiert es beispielsweise Die evakuierte Schmelze enthält weniger als '.,2%

leicht, sein Schmelzpunkt liegt mit 341 "C ungewöhnlich ^ω Monomeres.
hoch und außerdem ist es in Caprolactam schwer löslich . . . . .

(0,6% bei 80⁰C, 1,1% bei 10O⁰C). Das cyclische Dimere Beispiel l

kann, wenn nicht erfindungsgemäß gearbeitet wird, an In einer Dünnschichtevakuieranlage werden 250 kg/

allen Stellen der Evakuierapparatur kondensieren, die Stunde Polycaprolactamschmelze mit einem monomekälter sind als sein Schmelzpunkt. Dadurch wird die ⁶⁵ ren Gehalt von 14% und einer relativen Viskosität von Apparatur verstopft, der Evakuier-Prozeß muß abge- 2,2 durchgesetzt. Wenn man bei 10 Torr und 260⁰C brachen werden. arbeitet, kondensieren 35,0 kg/Stunde Caprolactam und

Zur Umgehung dieser Schwierigkeiten sind viele 0,22 kg/Stunde cyclisches Dimere. Der Dimerenanteil