DE2904020C2 - Verfahren zur Herstellung von geformten Polyestergegenständen unter Verwendung von Abfallmaterial - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von geformten Polyestergegenständen unter Verwendung von AbfallmaterialInfo
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Description
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
Viskositätt 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 Einlaß für die niedermolekulare
Flüssigkeit, am anderen Ende einen Auslaß für die
hochmolekulare Flüssigkeit sowie mindestens einen Auslaß zur Aufrechterhaltung
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-PS 32 48 180 und 30 57 702 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,
welche irgendwie beseitigt werden müssen. Aus wirtschaftlichen
Gründen besteht die günstigste Beseitigungsmethode
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
29 33 476 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
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 32 57 335 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 Äthern (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 frischen
Polymeren einverleibt. Gemäß US-PS 36 52 466, Defensive
Publication T 870 010 (13. Januar 1970) und GB-PS 13 58 342
wird Polyester jeweils durch Zerkleinern von Polyesterausschuß
nach verschiedenen Methoden regeneriert. Nach den genannten
Literaturstellen kann das zerkleinerte Abfallmaterial mit auspolymerisiertem
frischen Polyestermaterial vermischt werden.
Gemäß GB-PS 12 64 338 kann Polyesterabfallmaterial zusammen
mit frischem Polyester in einen folienerzeugenden Extruder eingespeist
werden. Eine solche Vermischung von geschmolzenem Abfallpolyester
mit geschmolzenem frischen 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 Aballmaterial 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 Polykondensations-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 kontinuierliches
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 Abscheidens 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 Auspolymerisiergefäß
verwendenden Verfahren erzeugt werden. Die Erfindung wird
im folgenden am Beispiel von Polyäthylenterephthalat als Polyester
näher erläutert.
Das dem Einlaß des Auspolymerisiergefäßes zugeführte, niederviskose,
niedermolekulare Polyestervorpolymere wird durch Kondensation
von Dihydroxyäthylterephthalat hergestellt, welches durch
Umesterung zwischen Dimethylterephthalat und Äthylenglykol oder
aus der Glykolyse von auspolymerisiertem Polyester erhalten wurde.
Eine solche Kondensation ist in der US-PS 24 65 319 beschrieben.
Das Vorpolymere wird gewöhnlich so hergestellt, daß
es eine grundmolare Viskositätszahl (Intrinsikviskosität) von
etwa 0,1 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 30°C mit einer Polyesterkonzentration
in g/100 cm³ Lösung gemäß US-PS 27 27 882
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 Auspolymerisiergefäß
so nahe an dessen Auslaßende eingespeist, daß
die Verweilzeit des Abfalls im Auspolymerisiergefäß nur etwa
5 bis 10 oder 15 Minuten beträgt. Die Auspolymerisiergefäße haben
gewöhnlich am Ende, in welches auspolymerisierter frischer
Polyester strömt, einen Sammelraum (oder ein Reservoir), in
dem eine 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 Auspolymerisiergefäß 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 310°C 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 270°C bis etwa 20°C unterhalb der Temperatur
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.
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 Auspolymerisiergefäß
(oder sogar stromaufwärts im Auspolymerisiergefäß
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 erfindungsgemäße 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
okkuldierten 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 würden die Gegenwart solcher Gase beispielsweise
Löcher in der Folie verursachen und möglicherweise zu einem
Reißen der Folienbahn führen.
Um 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 Verfahrensweise erforderlich ist.
Wie erwähnt, verursacht die Rückführung von Abfallpolyester
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 Endprodukts
beeinträchtigen würde.
Das bei den Fabrikationsprozessen anfallende Ausschuß- und Abfallmaterial
wird häufig sofort direkt in den Polymerisationsstrom
zurückgeführt. Diese Arbeitsweise wird bevorzugt. Das Abfallmaterial,
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
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 25 03 251 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 Polyester
am Ende des Auspolymerisiergefäßes zugeschlagen werden
kann, ohne daß die Kontrolle und Arbeitsweise des Auspolymerisiergefäßes
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 Folienextrusionsform
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 pelletisierten 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 Maßhaltigkeit (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 Vorpolymeres in das
Auspolymerisiergefäß einführen, was eine Senkung des Druckes
auf jenen Wert 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.
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung von geformten Gegenständen bzw.
Formteilen aus Polyestermaterial, dadurch gekennzeichnet,
daß man
- (a) ein Auspolymerisiergefäß (Finisher) zur Herstellung von frischem Polyester mit hoher Viskosität und hohem Molekulargewicht kontinuierlich betreibt,
- (b) dem frischen Polyester Abfallpolyester unter vermindertem Druck im Auspolymerisiergefäß zusetzt, um eine Polyestermischung zu erzeugen,
- (c) die Polyestermischung aus dem Auspolymerisiergefäß 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 Auspolymerisiergefäßes zusetzt,
an der die Polyestermischung abgezogen wird.
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. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Temperatur des frischen Polyesters vor der Zugabe
des Abfallpolyesters etwa 280 bis 310°C beträgt.
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 Folienbahn abschneidet und
- (f) den Abfallpolyester zum Auspolymerisiergefäß für den Einsatz in der Stufe (b) zurückbefördert.
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.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Polyestermaterial Polyäthylenterephthalat
verwendet.
8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Temperatur des Abfallpolyesters um 2 bis 50°C
niedriger als die Temperatur des frischen Polyesters ist.
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