DE2904020A1 - Verfahren zur herstellung von geformten polyestergegenstaenden unter verwendung von abfallmaterial - Google Patents

Verfahren zur herstellung von geformten polyestergegenstaenden unter verwendung von abfallmaterial

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DE2904020A1 DE19792904020 DE2904020A DE2904020A1 DE 2904020 A1 DE2904020 A1 DE 2904020A1 DE 19792904020 DE19792904020 DE 19792904020 DE 2904020 A DE2904020 A DE 2904020A DE 2904020 A1 DE2904020 A1 DE 2904020A1
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Description

>R.-ING. WALTER ABITZ m. DIETER F. MORF 5IPL.-PHYS. M. GRITSCHNEDER
atentanwälte
Mvrcnen.
2. Februar 1979
Postanschrift / Postal Address Postfach 8ΘΟ1Ο9, 80OO München 86
Pisnzenauerstraße 28
Telefon 98 32 22
Telegramme; Chemlndua München Telex: (0)523992
AD 4904
E.I. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY, Wilmington, Delaware, V.St.A.
Verfahren zur Herstellung von geformten Polyestergegenständen unter Verwendung von Abfallmaterial
9Q9832/07(H
AD-4904 - (ρ -
Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von geformten Gegenständen bzw. Formteilen aus Polyestermaterial. Als Polyestermaterial dient dabei eine Kombination aus frischem Polyester und Abfallpolyester. Diese beiden Polyesterkomponenten werden beim Polyesterpolymerisationsprozess an einer solchen Stelle und auf solche Weise vermischt, dass eine vollständige Vereinigung der Komponenten gewährleistet ist, der Abbau und die Verfärbung herabgesetzt und schädliche Nebenreaktionen vermieden werden, die Qualität der mit Hilfe des Polyestermaterials erzeugten Formteile verbessert wird und die Leistungsfähigkeit der Anlage zur Polyesterherstellung erhöht wird.
Bei kontinuierlichen Polykondensationsverfahren zur Herstellung von Polyestern mit hohem Molekulargewicht werden die Reaktanten im allgemeinen in einem geschlossenen Strom bei erhöhter Temperatur und vermindertem Druck polymerisiert. Die Endstufe solcher Polykondensationen erfolgt in einem Reaktionsgefäß (nachstehend als "Auspolymerisiergefäss" bezeichnet), in dessen eines Ende ein Strom eines Polyestervorpolymeren mit geringer Viskosität und niederem Molekulargewicht eingespeist wird und aus dessen anderem Ende der Strom unter Einwirkung von erhöhter Temperatur und vermindertem Druck als Polyester mit hoher Viskosität und hohem Molekulargewicht ausgetragen wird. Das Auspolymerisiergefäss ist im allgemeinen ein zylindrisches Gefäss, dessen Längsachse in einer im wesentlichen horizontalen Ebene liegt und das an einem Ende einen Einla ss für die niedermolekulare Flüssigkeit, am anderen Ende einen Auslass für_.die hochmolekulare Flüssigkeit sowie mindestens einen Auslass zurAuf-
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rechterhaltung des Unterdrucks im Gefäss und zum Abziehen von Wasser und anderen dampfförmigen Nebenprodukten aus dem Gefäss aufweist. Solche Auspolymerisiergefässe sind z.B. in den US-PSen 3 248 180 und 3 057 702 beschrieben. Die Auspolymerisiergefässe sind im allgemeinen mit Vorrichtungen zum Bewegen der Flüssigkeit während ihres Durchgangs durch das Gefäss ausgerüstet. Der Auslass für die hochmolekulare Flüssigkeit befindet sich im allgemeinen stromabwärts von der Bewegungsvorrichtung in einem Sammelraum bzw. Reservoir für die hochmolekulare Flüssigkeit.
Bei der Herstellung von Formteilen aus hochmolekularen Polyestern entstehen bekanntlich grosse Mengen an Abfall bzw. Ausschuss, welcher irgendwie beseitigt werden müssen. Aus wirtschaftlichen Gründen besteht die günstigste Beseitigungs- · methode in der Wiederverwendung des Abfallpolyestermaterials durch Rückführung des Materials oder seiner Bestandteile in den Strom des Polyestererzeugungsprozesses.
Gemäss dem Stand der Technik wird der Abfall dem Strom z.B. dadurch einverleibt, dass man ihn in einem der Monomeren stromaufwärts vom Auspolymerisiergefäss und vor dem Beginn der Polymerisation des Vorpolymeren löst. Gemäss US-PS 2 933 476 wird flockenförmiger Polyäthylenterephthalatabfall dem Monomerstrom in einem Anteil zugeschlagen, welcher 10 bis 30 % des gesamten Polymerprodukts ausmachen kann. Der Abfall wurde dem Strom auch schon durch Auflösen im Vorpolymerstrom am Einlass des Auspolymerisiergefässes einverleibt. Eine solche frühe Zugabe von Polyäthylenterephthalat-Folienmaterial erlaubt zwar die Rückführverwertung von Abfallmaterial, kann jedoch aufgrund der Zugabe von auspolymerisiertem Material zum Monomer- oder Vorpolymerstrom den Verfahrensrhythmus stören. Eine derartige frühe Zugabe führt dazu, dass der von den Monomerzufuhrvorrichtungen zu deckende Bedarf vermindert wird. Ausserdem wird für die frühzeitige Zugabe des Abfallmaterials zusätzliche Energie
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benötigt, und zwar zuerst zur Auflösung und anschliessend zur Beförderung des polymerhaltigen, eine erhöhte Viskosität aufweisenden Stromes.
Das Abfallmaterial wurde dem Strom auch schon einverleibt, indem es einer Glykolyse zur Aufspaltung des Abfalls in Monomeres und Oligomeres für die Wiederpolymerisation unterworfen wurde. Gemäss US-PS 3 257 335 werden Polyestermaterialien depolymerisiert, und das depolymerisierte Material wird einem Polyestererzeugungsstrom zugeschlagen. Mit Hilfe einer solchen Depolymerisation kann das Polyesterabfallmaterial zwar ohne spürbare Erhöhung der Viskosität der Reaktantenströme zurückgeführt werden; für die Lösung, Depolymerisation und Wiederpolymerisation des Abfallmaterials ist jedoch zusätzliche Energie erforderlich. Ausserdem vermindert die Abfallrückführung durch Depolymerisation den Bedarf gegenüber der Monomerzufuhr und ermöglicht keine Steigerung der Leistungsfähigkeit der Polymerisationsanlage. Durch Glykolyse depolymerisiertes Abfallmaterial führt zur Bildung von Ä'thern (wie. von Diäthylenglykol), welche in Form von Ätherbindungen in den aus dem Abfall erzeugten Polyester eingebaut werden. Polyester mit solchen Ätherbindungen haben ebenso wie die aus ihnen hergestellten Produkte unerwünschte Eigenschaften.
Das Abfallmaterial wurde dem Polymerstrom ferner durch Schmelzen des Abfalls und Vermischen mit auspolymerisiertem frischem Polymeren einverleibt. Gemäss US-PS 3 652 466, Defensive Publication T 870 010 (13. Januar 1970) und GB-PS 1 358 342 wird Polyester jeweils durch Zerkleinern von Polyesterausschuss nach verschiedenen Methoden regeneriert. Nach den genannten Literaturstellen kann das zerkleinerte Abfallmaterial mit auspolymerisiertem frischem Polyestermaterial vermischt werden. Gemäss GB-PS 1 264 338 kann Polyesterabfallmaterial zusammen mit frischem Polyester in einen folienerzeugenden Extruder ein-
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gespeist werden. Eine solche Vermischung von geschmolzenem Abfallpolyester mit geschmolzenem frischem Polyester erfordert eine gesonderte, vom Polyesterpolymerisationsprozess unabhängige Vermischungsstufe. Diese Materialvermischung wird im allgemeinen bei Atmosphärendruck oder Überdruck durchgeführt, wobei gelöste oder okkludierte Gase keine Gelegenheit zum Entweichen aus dem Abfallmaterial haben.
Durch die Erfindung wird ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von geformten Gegenständen bzw. Formteilen aus Polyestermaterial geschaffen, bei dem eine geschmolzene Mischung aus Abfallpolyester und frischem Polyester extrudiert bzw. stranggepresst wird. Erfindungsgemäss wird die Vermischung von Abfallpolyester mit frischem Polyester als Endstufe im Polyesterpolymerisationsprozess durchgeführt.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Formgegenständen bzw. Formteilen aus Polyestermaterial, das darin besteht, dass man Polyester in einem geschlossenen, fliessenden, stationären (steady state) Polymerisationsstrom kontinuierlich durch eine Polykondensationsreaktion polymerisiert, indem man ein Polyestervorpolymeres geringer Viskosität und niederen Molekulargewichts dem Anfang des Stromes einverleibt, den Strom bei erhöhter Temperatur und vermindertem Druck hält und Wasser sowie andere PoIykondensations-Nebenprodukte vom Strom abzieht, um am Ende des Stromes frischen Polyester mit hoher Viskosität und hohem Molekulargewicht zu erhalten, dem frischen Polyester am Ende des Stromes Polyesterabfallmaterial (Abfallpolyester) zusetzt, die Polyestermaterialmischung vom Polymerisationsstrom abzieht und diese Polyestermischung durch eine Extrusionsform bzw. ein Strangpresswerkzeug hindurchpresst.
In speziellerer Hinsicht wird erfindungsgemäss ein kontinuierli-
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ches Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Polyestermaterial geschaffen, bei dem man in einem Auspolymerisiergefäss kontinuierlich einen frischen Polyester mit hoher Viskosität und hohem Molekulargewicht erzeugt, dem frischen Polyester im Auspolymerisiergefäss Abfallpolyester zusetzt, um eine Polyestermischung zu erzeugen, die Polyestermischung aus dem Auspolymerisiergefäss abzieht und die Polyestermischung durch eine Extrusionsform hindurchpresst.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird vorzugsweise bei der Herstellung von. Polyesterfolienbahnen angewendet, wobei es die zusätzlichen Stufen des Abschneidens von Abfallpolyester von der einmal extrudierten Folienbahn.und des Rücktransportierens des Abfallpolyesters zu der Stelle, wo der Abfallpolyester dem frischen Polyester zugeschlagen wird, beinhaltet.
Die durch die Extrusionsform gepresste Polyestermischung liefert Formartikel, wie Giessfolien, Fasern oder Bänder, welche anschliessend verstreckt bzw. gereckt oder zu Flocken oder Pellets zerkleinert werden können.
Unter "Polyestern" und "Polyestermaterial" sind hier lineare Polykondensationsprodukte von aromatischen Dicarbonsäuren mit mehrwertigen Alkoholen zu verstehen. Mit "Vorpolymeres" ist ein ein niederes Molekulargewicht aufweisendes Polymeres aus solchen Säuren und Alkoholen gemeint. Beispiele für geeignete aromatische Dicarbonsäuren sind Terephthalsäure, Isophthalsäure, 4,4'-Diphenyldicarbonsäure und 2,6-Naphthalindicarbonsäure. Beispiele für geeignete mehrwertige Alkohole sind niedere Alkandiole mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie Äthylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol oder Cyclohexandimethanol. Die bevorzugten Polyester sind Polyäthylenterephthalat, Polybutylenterephthalat und Poly-(1,4-cyclohexandimethylenterephthalat) sowie deren Copolymere, welche in einem ein Äuspolymerisierge-
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faß verwendenden Verfahren erzeugt werden. Die Erfindung wird im folgenden am Beispiel von Polyäthylenterephthalat als Poly-, ester näher erläutert.
Das dem Einlass des Auspolymerisiergefässes zugeführte, niederviskose, niedermolekulare Polyestervorpolyraere wird durch Kondensation von Dihydroxyäthylterephthalat hergestellt, welches durch umesterung zwischen Dimethylterephthalat und Äthylenglykql oder aus der Glykolyse von auspolymerisiertem Polyester erhalten wurde. Eine solche Kondensation ist in der ÜS-PS 2 465 319 beschrieben. Das Vorpolymere wird gewöhnlich so hergestellt,, dass es eine grundmolare Viskositätszahl (Intrinsikviskosität) von etwa O,1 bis 0,4 (was vermutlich einem Molekulargewicht von etwa 1000 bis 8000 entspricht) aufweist. Die Intrinsikviskosität wird in einem Lösungsmittelgemisch aus Phenol und Tetrachloräthan (Gewichtsverhältnis 40:60) bei 300C mit einer Polyesterkonzentration in g/100 cm Lösung gemäss US-PS 2 727 882 bestimmt. Die Intrinsikviskosität und das Molekulargewicht des Polyesters steigen an, wenn das Wasser und die übrigen Nebenprodukte der Glykolkondensation entfernt werden und der Polyester das Auspolymerisiergefäss durchläuft. Am Ende des Auspolymerisiergefässes weist der vollständig polymerisierte Polyester eine Intrinsikviskosität von etwa 0,5 bis 1,2 auf, was vermutlich einem Molekulargewicht von etwa 10 000 bis 40 000 entspricht. Der durch die Reaktion im Auspolymerisiergefäss vollständig polymerisierte (auspolymerisierte) Polyester wird nachstehend als "frischer Polyester" bezeichnet.
Die Verweilzeit des polymerisierenden Materials im Auspolymerisiergefäss eines Polyesterherstellungsprozesses beträgt etwa 2 bis 4 oder 5 Stunden. Das Abfallmaterial wird in das Auspolymerisiergef äss so nahe an dessen Auslassende eingespeist, dass die Verweilzeit des Abfalls im Auspolymerisiergefäss nur etwa 5 bis 10 oder 15 Minuten beträgt. Die Auspolymerisiergefässe ha-
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ben gewöhnlich am Ende, in welches auspolymerisierter frischer Polyester strömt, einen Sammelraum (oder ein Reservoir), in demeine relativ geringe Bewegung herrscht. Im erfindungsgemässen Verfahren wird der Abfallpolyester in der Nähe des Sammelraums in das Auspolymerisiergefäss eingespeist. Vorzugsweise wird der Abfallpolyester dem frischen Polyester an praktisch derselben Stelle im Auspolyrtierisiergefäss längs des Stromes zugeschlagen, bei der die Polyestermischung abgezogen wird.
Der Abbau und die Verfärbung von Polyestermaterialien werden durch Einwirkung erhöhter Temperaturen beträchtlich verstärkt. Im Falle von Polyäthylenterephthalat beträgt die Temperatur des Materialstroms im Auspolymerisiergefäss etwa 260 bis 300 C für das Vorpolymere am Einlassende bis etwa 280 bis 3100C für das frische Polymere am Auslassende. Die Temperatur des Polyesters ist eine Funktion des Dampfdrucks des der Polykondensation unterworfenen Materials. Obwohl die erhöhte Temperatur im Auspolymerisiergefäss für die Vervollständigung der Polymerisation wichtig ist, fördert die erhöhte Temperatur nach abgeschlossener Polymerisation lediglich den Abbau während .der Übertragung des Polyesters aus dem Auspolymerisiergefäss. Bisher hat es sich als schwierig erwiesen, den Polyester am Ende des Auspolymerisiergefässes zur Abbauverminderung nach herkömmlichen Wärmeaustauschmethoden abzukühlen. Durch die Zugabe des Abfallpolyesters am Auslassende des Auspolymerisiergefässes bei einer Temperatur, welche geringer als die Temperatur des frischen Polyesters an dieser Stelle ist, wird der frische Polyester abgekühlt; je nach dem Grad dieser Abkühlung wird die Abbautendenz herabgesetzt. Der Abfallpolyester wird dem Auspolymerisiergefäss im allgemeinen in geschmolzener Form bei einer Temperatur einverleibt, welche ausreicht, ein gut fliessendes und leicht mit dem.frischen Polyester vermischbares Material bereitzustellen. Im allgemeinen wird der Abfallpolyester bei Temperaturen von etwa 27O°C bis etwa 20°C unterhalb der Temperatur
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des frischen Polyesters bei Abschluss der Polymerisation zugesetzt. Eine Temperaturdifferenz von nur 2 C kann bereits eine spürbare Verbesserung bewirken, und andererseits sind so hohe Temperaturunterschiede wie 50 C möglich. Die Temperatur des Polyestermaterials am Ende des Auspolymerisiergefässes ist das Gewichtsmittel der Temperatur des Abfallpolyesters und des frischen Polyesters. Im Verfahren der Erfindung wird die Abbau- und Verfärbungstendenz des Polyestermaterials durch Bereitstellung eines Mittels zur Abkühlung des Polyestermaterials vor dessen Abfuhr aus dem Auspolymerisiergefäss (finisher) vermindert.
Der durch die Zufuhr von Abfallpolyester bei einer Temperatur unterhalb jener des frischen Polyesters erzielte Grad der Abkühlung ist eine Funktion des in das Auspolymerisiergefäss eingespeisten Abfallanteils. Die Vorteile der Erfindung werden bei der Rückführung des Abfallpolyesters stets verwirklicht.; das heisst, die verwendete Abfallpolyestermenge ist im erfindungsgemässen Verfahren nicht nach unten begrenzt. Das erfindungsgemässe Verfahren wird gewöhnlich mit einer solchen Abfallrückführgeschwindigkeit durchgeführt, dass etwa 20 bis 50 Gew.-% der Polyestermischung aus dem Abfall bestehen. Man kann jedoch die Frischpolyesterzufuhr ganz abstellen und ausschliesslich mit Abfallpolyester arbeiten, beispielsweise dann, wenn in der Polymerisationsanlage Reparaturen durchgeführt werden müssen und der Polymerstrom durch die Extrusionsform trotzdem aufrechterhalten werden soll. Der in das Auspolymerisiergefäss eingespeiste Abfallpolyesteranteil kann leicht und rasch geregelt und schnell zum Ausgleich von Schwankungen der Frischpolyesterzufuhr eingestellt werden, so dass die Zufuhr der Polyestermischung konstant gehalten wird. Der Abfallpolyester kann unmittelbar von einer Formartikel-Fabrikationsstrasse zugeführt oder in Lager- oder Vorratsbehältern bis zum Einsatz im erfindungsgemässen Verfahren aufbewahrt werden.
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Die Kapazität eines Auspolymerisiergefässes wird durch die für das Vorpolymere im Gefäss bei den Polymerisationsbedingungen erforderliche Verweilzeit begrenzt. In einem bei voller Leistungsfähigkeit arbeitenden Polymerisationssystem verkürzt die Zufuhr des Abfallmaterials stromaufwärts vom Auspolymerisiergef äss (oder sogar stromaufwärts im Auspolymerisiergef äss selbst) die Verweilzeit des Vorpolymeren. Im erfindungsgemässen Verfahren wird die Verweilzeit des Vorpolymeren nicht verändert und die Kapazität des Polymerisationssystems wird direkt durch den dem frischen Polyester zugeschlagenen Abfallpolyesteranteil erhöht. Ein mit voller Leistung arbeitendes Auspolymerisiergefäss kann aufgrund der Zugabe von Abfallpolyester in einem Anteil von 50 % der Ausgangskapazität um 50 % mehr Polyestermaterial produzieren.
Durch die erfindungsgeruässe' Einführung des Abfallpolyesters in das Ende des Auspolymerisiergefässes wird der Abfallpolyester in einem solchen Ausmass vermindertem Druck unterworfen, dass eingeschlossene Gase aus dem Abfallpolyester entweichen können. Ohne die Einwirkung des Unterdrucks würden die im Abfallpolyester okkludierten Gase in die aus dem Polyester erzeugten Formartikel übertragen werden und könnten zu einer Schädigung oder zum Bruch des Artikels führen. Bei der Herstellung von Polyesterfolien würde die Gegenwart solcher Gase beispielsweise Löcher in der Folie verursachen und möglicherweise zu einem Reissen der Folienbahn führen.
IM ein einheitliches bzw. homogenes Polyesterprodukt zu erhalten, muss man den Abfallpolyester mit dem frischen Polyester vollständig vermischen. Die Zugabe des Abfallpolyesters zum frischen Polyester am Ende des Auspolymerisiergefässes bewirkt eine für eine vollständige Vermischung ausreichende Bewegung, ohne dass eine gesonderte Verfahrensstufe erforderlich ist.
Wie erwähnt, verursacht die Rückführung von Abfallpolyester
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durch Glykolyse des einem Monomerstrom einzuverleibenden Materials die Bildung von Äthern, welche in den Polyester eingebaut werden und die Eigenschaften des Polyestermaterials und der daraus hergestellten Produkte verändern. Das erfindungsgemässe Verfahren umfasst keine Glykolyse, weshalb auch keine Ätherbildung erfolgt.
Der Abfallpolyester wird aus einer beliebigen Materialquelle erhalten und muss nicht unbedingt vorher verwendet worden sein. Man kann das Abfallmaterial von einem beliebigen geformten Polyesterartikel gewinnen. Fasern oder Filme von rückgeführten Produkten können eingesetzt werden. Die übliche und bevorzugte Quelle für Abfallpolyester ist aus Faser- oder Folienerzeugungsprozessen stammendes Abfallmaterial. Bei der Herstellung von Polyesterfolien können beispielsweise aufgrund des Startausschusses und des Abgratungs- und Schlitzabfalls so hohe Abfallmengen wie 50 % auftreten. Derartiges Ausschuss- und Abfallmaterial kann häufig selbst dann verwendet werden, wenn das Material Oberflächenbehandlungen unterworfen wurde, Füllstoffe enthält oder überzüge aufweist. Bei Verwendung eines solchen behandelten, gefüllten oder beschichteten Abfallpolyesters muss nur darauf geachtet werden, dass der behandelte Polyester, der Füllstoff oder das Beschichtungsmaterial in solcher Menge eingesetzt werden, dass sie die Qualität des End- Produkts beeinträchtigen würden.
Das bei den Fabrikationsprozessen anfallende Ausschuss- und Abfallmaterial wird häufig sofort direkt in den Polymerisationsstrom zurückgeführt. Diese Arbeitsweise wird bevorzugt. Das Abfaltmaterial, beispielsweise Polyäthylenterephthalat-Kantenabfall aus der Folienherstellung, wird zu Flocken zerkleinert und gewünschtenfalls nach herkömmlichen Methoden zu Pellets verdichtet. Die Flocken oder Pellets werden am besten getrocknet
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und können dann geschmolzen und mit einer beliebigen gewünschten oder erforderlichen Geschwindigkeit in das.erfindungsgemäss verwendete Auspolymerisiergefäss extrudiert werden. Der Abfallpolyester wird vorzugsweise bis auf einen Wassergehalt unterhalb etwa 0,05 Gew.-% getrocknet. Wie aus der US-PS 2 503 251 hervorgeht, sollen Polyesterflocken getrocknet werden, bevor man sie an einer beliebigen Stelle in das Polyesterpolymerisationssystem einmischt. Aufgrund der Trocknung wird der Abbau des Polyesters in den späteren Verarbeitungsstufen vermindert. Mit Ausnahme der Zufuhr des Abfallpolyesters am Ende des Auspolymerisiergefässes sind die übrigen Elemente des Rückführprozesses herkömmlicher Art.
Um sämtliche vorgenannten Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens zu erzielen, muss man den Abfallpolyester - wie erwähnt - dem Polyesterpolymerisationssystem am Auslassende des Auspolymerisiergefässes zuführen. Die Auspolymerisiergefässe bilden das Kernstück der sehr komplexen Polyesterpolymerisationsprozesse. Für den erfolgreichen Betrieb der Auspolymerisiergefässe müssen die Materialströme und Verfahrensbedingungen sorgfältig geregelt werden. Es ist ausserordentlich überraschend, dass der Abfallpolyester erfindungsgemäss dem frischen Poly- . ester am Ende des Auspolymerisiergefässes zugeschlagen werden kann, ohne dass die Kontrolle und Arbeitsweise des Auspolymerisiergef ässes gestört werden.
Als bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird nachstehend die direkte Rückführung von Abfallpolyester aus der Herstellung von Polyäthylenterephthalatfolien beschrieben. Polyäthylenterephthalatvorpolymeres wird aus etwa 70 Gew.-% Dihydroxyäthylterephthalat und 30 Gew.-% glykolysiertem Polyäthylenterephthalat hergestellt. Das Vorpolymere wird kontinuierlich in das Auspolymerisiergefäss eingespeist und durch dieses Gefäss unter Abtrennung von Wasser und Nebenprodukten der Äthylenglykolpolykondensation sowie durch die Folien-
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extrusionsform zur Herstellung von Polyäthylenterephthalatfolie geleitet. Die Folienbahnkanten werden abgeschnitten und die Abfallpolyesterschnitzel zu Flocken zerkleinert/ welche zu Pellets verdichtet werden. Letztere werden von einem ursprünglichen Wassergehalt von etwa 0,1 bis 0,4 Gew.-% bis zu einem Endwassergehalt von etwa 0,01 bis 0,04 Gew.-% getrocknet. Die pelletisieren und getrockneten Abfallpolyesterflocken werden dann durch einen Schmelzextruder herkömmlicher Bauart und durch die Wand am Ende des Auspolymerisiergefässes über den gesammelten frischen Polyester geleitet. Der Abfallpolyester wird in das Auspolymerisiergefäss eingespeist, und zur Aufrechterhaltung einer konstanten Produktionsgeschwindigkeit wird die Zufuhr des Vorpolymeren zum Auspolymerisiergefäss vermindert. Die Abfallpolyesterzufuhr wird gesteigert, bis etwa 20 Gew.-% der extrudierten Polyäthylenterephthalatfolie aus rückgeführtem Abfallpolyester bestehen. Die Prüfung der physikalischen Eigenschaften des Folienprodukts mit ansteigendem Abfallpolyestergehalt ergeben keinen messbaren Unterschied zwischen der gänzlich aus frischem Polyester hergestellten Folie und der aus einem Gemisch von frischem Polyester und Abfallpolyester erzeugten Folie. Bei den Tests werden Parameter wie die Intrinsikviskosität, die Farbe, der Gelgehalt, die Masshaitigkeit (Dimensionsstabilität) und die Zugfestigkeit verglichen. Wenn der Abfallpolyester in den obigen Beispielen am Sammelraum des Auspolymerisiergefässes zugeführt wird und die Vorpolymerzufuhr in einem dem zugesetzten Abfall entsprechenden Anteil vermindert wird, erhöht sich der Druck, bei welchem das Auspolymerisiergefäss betrieben werden kann, um so viel wie 1 mm Hg. Da die Polymerisationsgeschwindigkeit eine Funktion des Drucks im Auspolymerisiergefäss ist, zeigt diese Drucksteigerung eine potentielle Leistungserhöhung an. Man kann weiteres -Vorpblymeres in das Auspolymerisiergefäss einführen, was eine Senkung des Druckes
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auf jenen Werf erforderlich macht, welcher vor der Zugabe des Abfallpolyesters notwendig war.
Ähnliche Resultate werden erzielt, wenn man den Abfallpolyester ohne Herabsetzung der Vorpolymerzufuhr zugibt, um die Produktionsgeschwindigkeit zu erhöhen.
Ende der Beschreibung
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Claims (15)

  1. DR.-ING. WALTER ABITZ DR. DIETER F. MORF DIPL.-PHYS. M. GRITSCHNEDEB
    Patentanwälte
  2. 2. Februar 1979
    Postanschrift / Postal Address Postfach 86O1O9, 80OO München 86
    Pienzenauerstraße 28 Telefon 98 32 22
    Telegramme: Chemindus München Telex: CO) 523Θ92
    AD 4904
    PATENTANSPRÜCHE
    Verfahren zur Herstellung von geformten Gegenständen bzw. Formteilen aus Polyestermaterial, dadurch gekennzeichnet , dass man
    (a) Polyester kontinuierlich in einem geschlossenen, fliessenden, stationären Polymerisationssstrom durch eine Polykondensationsreaktion polymerisiert/ indem man
    (i) am Anfang des Stromes ein Polyestervorpolymeres
    mit geringer Viskosität und niederem Molekulargewicht zuführt,
    (ii) im Strom Bedingungen erhöhter Temperatur und verminderten Drucks aufrechterhält und
    (iii) Wasser und andere Polykondensations-Nebenprodukte vom Strom abtrennt, um einen frischen Polyester mit hoher Viskosität und hohem Molekulargewicht am Ende des Stromes zu gewinnen,
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    -Z-
    (b) dem frischen Polyester am Ende des Stromes Abfallpolyester zusetzt, um eine Polyestermischung zu erzeugen,
    (c) die Polyestermischung vom Polymerisationsstrom abzieht und
    (d) die Polyestermischung durch eine Extrusionsform presst.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den Abfallpolyester dem frischen Polyester im wesentlichen an derselben Stelle längs des Stromes zusetzt, an der die Polyestermischung abgezogen wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Abfallpolyesters, wenn dieser dem frischen Polyester zugesetzt wird, geringer als die Temperatur des frischen Polyesters ist.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des frischen Polyesters vor der Zugabe des Abfallpolyesters etwa 280 bis 31O°C beträgt.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der geformte Gegenstand eine Polyesterfolienbahn ist und dass man als zusätzliche Stufen
    (e) den Abfallpolyester von der Polienbahn abschneidet und
    (f) den Abfallpolyester zum Ende des Stromes für den Einsatz in der Stufe (b) zurückbefördert.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man den Abfallpolyester vor der Stufe (b) bis auf einen Wassergehalt von weniger als 0,05 Gew.-% trocknet.
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  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man als Polyestermaterial Polyäthylenterephthalat verwendet.
  8. 8. Verfahren zur Herstellung von geformten Gegenständen bzw. Formteilen aus Polyestermaterial, dadurch gekennzeichnet, dass man
    (a) ein Auspolymerisiergefäss zur Herstellung von frischem Polyester mit hoher Viskosität und hohem Molekulargewicht kontinuierlich betreibt,
    (b) Abfallpolyester zu dem frischen Polyester im Auspolymer isiergef äs s gibt, um eine Polyestermischung zu erhalten,
    (c) die Polyestermischung aus dem Auspolymerisiergefäss abzieht und
    (d) die Polyestermischung durch eine Extrusionsform presst.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass man den Abfallpolyester dem frischen Polyester im wesentlichen an derselben Stelle längs des Auspolymerisiergefässes zusetzt» an der die Polyestermischung abgezogen wird.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Abfallpolyesters, wenn dieser dem frischen Polyester zugesetzt wirdf geringer als die Temperatur des frischen Polyesters ist.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des frischen Polyesters vor der Zugabe des Abfallpolyesters etwa 280 bis 31O0C beträgt.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der geformte Gegenstand eine Polyesterfolienbahn ist
    909832/0704
    AD-4904
    und dass man als zusätzliche Stufen
    (e) den Abfallpolyester von der Folienbahn abschneidet und
    (f) den Abfallpolyester zum Auspolymerisiergefäss für den Einsatz in der Stufe (b) zurückbefördert.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass man den Abfallpolyester vor der Stufe (b) bis auf einen Wassergehalt von weniger als 0,05 Gew.-% trocknet.
  14. 14. Verfahren nach Anspruch 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass man als Polyestermaterial Polyethylenterephthalat verwendet.
  15. 15. Verfahren nach Anspruch 3 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Abfallpolyesters um 2 bis 50 C niedriger als die Temperatur des frischen Polyesters ist.
    909832/0704
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