DE4109527A1 - METHOD FOR CLEANING A POLYMER - Google Patents
METHOD FOR CLEANING A POLYMERInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reinigung eines Polymers, und im besonderen auf ein Verfahren zur Extrahierung flüchtiger Materialien, die in einem Polymer in geschmolzenem Zustand unter hohem Druck enthalten sind, wo bei sie entfernt werden.The present invention relates to a method for Purification of a polymer, and in particular a process for extracting volatile materials contained in a polymer are contained in the melted state under high pressure, where at being removed.
Als Verfahren zur Entfernung flüchtiger Materialien aus einem Polymer wurden beispielsweise in den Japanischen Patentveröf fentlichungen Nr. 29 245/1986 und 52 163/1986 Verfahren vorge schlagen, bei denen ein geschmolzenes thermoplastisches Harz in einer Entgasungs-Schneckenpresse bearbeitet wird, oder in der Japanischen Patentanmeldung (OPI) Nr. 1 66 506/1984 ein Verfahren vorgeschlagen, bei der eine flüssige Polymerkomposition konti nuierlich von flüchtigen Substanzen mittels eines Verflüchti gungsseparators befreit wird, an den ein vertikaler blasenbil dender Vorheizer und ein Vakuumtank direkt angeschlossen sind. In den letzten Jahren wurde ein Hochdruck-Extraktionsverfahren, das eine überkritische Flüssigkeit verwendet, vorgeschlagen, und die Japanische Patentveröffentlichung Nr. 46 972/1984 eröff net als Verfahren zur Reduktion oligomerer zyklischer Ether, welche in Tetrahydrofuranpolymeren, Alkylenoxidpolymeren oder Tetrahydrofuran/Alkylenoxidcopolymeren enthalten sind, ein Ver fahren, bei dem ein solches Polymer mit einem Gas, welches sich im überkritischen Zustand befindet, in Kontakt gebracht wird. Allerdings wurde in den Verfahren, beschrieben in den oben ge nannten Japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 29 245/1986 und 52 163/1986 und der Japanischen Patentanmeldung (OPI) Nr. 1 66 506/1984 die Konzentration an flüchtigen Materialien, die in dem bearbeiteten Polymer zurückblieben, im besten Fall auf eine Größenordnung von etwa 400 ppm reduziert, und diese Verfahren konnten den Marktanforderungen, bei denen die Konzentration von flüchtigen Bestandteilen niedriger als 400 ppm liegen muß, nicht standhalten. Des weiteren konnte, obwohl das Verfahren, welches in der Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 46 972/1984 beschrieben ist, ein Verfahren zur Extrahierung von Verunreinigungen aus einem Polymer in flüssigem Zustand bei Raumtemperatur unter hohem Druck darstellt, wobei die Verunrei nigungen entfernt werden, dieses Verfahren nicht bei einer hochgradigen Extrahierung Anwendung finden, bei der die Konzen tration der Verunreinigungen, die in dem Polymer verbleiben, auf oder unter eine bestimmte Konzentration (Tausende ppm) ge senkt werden muß.As a method of removing volatile materials from a Polymer has been published, for example, in Japanese Patent Publications No. 29 245/1986 and 52 163/1986 procedure beat in which a melted thermoplastic resin in a degassing screw press is processed, or in the Japanese Patent Application (OPI) No. 1 66 506/1984 a process proposed in which a liquid polymer composition is continuous of volatile substances by means of a volatilization Gungsseparators is freed, to which a vertical bubble the preheater and a vacuum tank are connected directly. In recent years, a high pressure extraction process using a supercritical fluid, suggested and Japanese Patent Publication No. 46 972/1984 net as a process for reducing oligomeric cyclic ethers, which in tetrahydrofuran polymers, alkylene oxide polymers or Tetrahydrofuran / alkylene oxide copolymers are included, a ver drive, in which such a polymer with a gas, which is is in the supercritical state, is brought into contact. However, in the procedures described in the above ge named Japanese Patent Publications No. 29 245/1986 and 52 163/1986 and Japanese Patent Application (OPI) No. 1 66 506/1984 the concentration of volatile materials which in the processed polymer, at best one Order of magnitude reduced by about 400 ppm, and this process could meet the market requirements where the concentration of volatile components must be less than 400 ppm, do not withstand. Furthermore, although the process, which is disclosed in Japanese Patent Publication No. 46 972/1984 describes a method for extracting Impurities from a polymer in the liquid state Represents room temperature under high pressure, with the impurity removed, this procedure does not apply to a high-grade extraction, where the conc tration of impurities remaining in the polymer at or below a certain concentration (thousands of ppm) must be lowered.
Der erste Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur wirkungsvollen Reinigung eines Polymers im ge schmolzenen Zustand zur Verfügung zu stellen.The first object of the present invention is a Process for the effective purification of a polymer in ge to provide molten state.
Der zweite Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Reinigung eines Polymers durch Extrahierung flüchtiger Materialien aus dem Polymer in geschmolzenem Zustand zur Verfügung zu stellen, wobei der Extraktionsgrad sehr hoch ist.The second object of the present invention is a Process for the purification of a polymer by extraction volatile materials from the polymer in the molten state to provide, the degree of extraction very high is.
Andere und weitergehende Gegenstände, Eigenschaften und Vor teile der Erfindung werden eingehend aus der folgenden detail lierten Beschreibung der Erfindung, zusammen mit der beglei tenden Abbildung, ersichtlich.Other and further objects, properties and pre Parts of the invention will be apparent from the following detail lated description of the invention, together with the accompanying tendency figure.
Abb. 1 ist ein Flußdiagramm, welches eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Fig. 1 is a flow chart showing an embodiment of the present invention.
Die Erfinder haben intensiv geforscht, um die oben genannten Probleme zu überwinden, welche mit der Reinigung von Polymeren vergesellschaftet sind, und sie haben herausgefunden, daß, wenn man ein Polymer in geschmolzenem Zustand mit einem Extrak tionsmittel in Kontakt bringt, die Entfernung von flüchtigen Materialien in effektiver Weise vollzogen werden kann und die Konzentration der flüchtigen Materialien, die in dem Polymer verbleiben, auf oder unter etwa 100 ppm reduziert werden kann, was zur Vervollständigung der Erfindung führt.The inventors have intensively researched the above Overcome problems associated with cleaning polymers are socialized and they found that if to melt a polymer with an extract contacting agent, the removal of volatile Materials can be carried out effectively and the Concentration of volatile materials in the polymer remain, can be reduced to or below about 100 ppm, which leads to the completion of the invention.
Das bedeutet, daß die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Reinigung eines Polymers durch Behandlung des Polymers mit ei nem Extraktionsmittel unter hohem Druck zur Verfügung stellt, wobei in dem Polymer enthaltene flüchtige Materialien entfernt werden, charakterisiert dadurch, daß das Polymer in geschmol zenem Zustand mit dem Extraktionsmittel in einem Gewichtsver hältnis von genanntem Polymer zu dem Extraktionsmittel, das im Bereich zwischen 1 : 0,1 bis 1: ein Wert kleiner 20 liegt, in Kontakt gebracht wird.This means that the present invention is a method for Purification of a polymer by treating the polymer with egg provides an extractant under high pressure, removing volatile materials contained in the polymer are characterized in that the polymer in molten zenem condition with the extractant in a weight Ratio of said polymer to the extractant, which in the Range between 1: 0.1 to 1: a value less than 20, in Is brought into contact.
Bei Durchführung der vorliegenden Methode sind bevorzugte Poly mere thermoplastische, formbare Harze, die durch Erhitzen ge schmolzen und verflüssigt werden, aber bei Raumtemperatur er starren, wie zum Beispiel Polyethylen, Polypropylen, Polysty rol, Acrylonitril/Styrolcopolymer, Acrylonitril/Butadien/Sty rolterpolymer, Polyvinylacetat, Polyacrylat, Polymethacrylat, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Fluoroplastik, Poly acrylonitril, Polyvinylether, Polyvinylketone, Polyether, ther moplastische Polyester, Polyamide, Kunststoffe vom Dien-Typ und Polyurethankunststoffe, und als hitzebeständige Polymere Poly xylylen, Polycarbonat, Polyphenylenoxid und Polysulfon. Hierbei ist mit "Polymer in geschmolzenem Zustand" beispiels weise eine Menge einer flüssigen, polymerischen Komposition des oben genannten Polymers, eine Schmelze, die durch Erhitzen ei nes Polymers in pulvriger oder Tablettenform erhalten wird, oder eine Mischung einer flüssigen, im wesentlichen polymeri schen Komposition und einer Schmelze, die durch Erhitzen eines Polymers in pulvriger oder Tablettenform erhalten wird, ge meint.When carrying out the present method, preferred poly mere thermoplastic, moldable resins, which by ge melted and liquefied, but at room temperature rigid, such as polyethylene, polypropylene, polysty rol, acrylonitrile / styrene copolymer, acrylonitrile / butadiene / sty rolterpolymer, polyvinyl acetate, polyacrylate, polymethacrylate, Polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, fluoroplastic, poly acrylonitrile, polyvinyl ether, polyvinyl ketones, polyether, ther plastic polyesters, polyamides, diene type plastics and Polyurethane plastics, and as heat-resistant polymers poly xylylene, polycarbonate, polyphenylene oxide and polysulfone. Here is with "polymer in the molten state" for example wise a lot of a liquid, polymeric composition of the above-mentioned polymer, a melt which is heated by heating the polymer is obtained in powder or tablet form, or a mixture of a liquid, essentially polymeric composition and a melt, which is obtained by heating a Polymer is obtained in powder or tablet form, ge means.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Extraktionsmittel wird passend zu dem Polymer in geschmolzenem Zustand, aus dem extrahiert werden soll, ausgewählt, und als spezifische Bei spiele seien (a) Kohlendioxid, Distickstoffoxid, Kohlenstoffdi sulfid, aliphatische Kohlenwasserstoffe wie zum Beispiel Ethan, Ethylen, Propan, Butan, Pentan und Hexan, halogenierte Kohlenwasserstoffe, aromatische Kohlenwasserstoffe wie zum Bei spiel Benzol, Toluol und Xylol, und Alkohole wie zum Beispiel Methanol und Ethanol, und (b) eine Mischung von zwei oder mehr der genannten Substanzen erwähnt. Zur Bezugnahme sind die kri tischen Konstanten etc. der genannten typischen Extraktionsmit tel in Tabelle 1 aufgeführt.The extractant used in the present invention will match the polymer in the molten state from which should be extracted, selected, and as a specific case games are (a) carbon dioxide, nitrous oxide, carbon di sulfide, aliphatic hydrocarbons such as ethane, Ethylene, propane, butane, pentane and hexane, halogenated Hydrocarbons, aromatic hydrocarbons such as play benzene, toluene and xylene, and alcohols such as Methanol and ethanol, and (b) a mixture of two or more of the substances mentioned. For reference, the kri table constants etc. of the typical extraction medium mentioned listed in Table 1.
In der vorliegenden Erfindung liegt das Verhältnis des ge schmolzenen Polymers in dem Extraktor zu dem Extraktionsmittel, welches in den Extraktor eingeführt wird, nach Gewichtsanteilen in einem Bereich von 1 : 0,1 bis 1: ein Wert kleiner 20. Im Fall des kontinuierlichen Verfahrens, bei dem gewöhnlich ein Gegenstromverfahren angewandt wird, liegt es vorzugsweise zwi schen 1 : 1 bis 1: ein Wert kleiner 20, und insbesondere be vorzugt zwischen 1 : 1 bis 1: ein Wert kleiner 15. Wenn zu we nig Extraktionsmittel vorhanden ist, kann keine ausreichend wirksame Extrahierung erzielt werden. Wenn zu viel Extraktions mittel vorhanden ist, steigt der Energieverbrauch zur Kompres sion des Extraktionsmittels oder ähnlichem wegen des vergrößer ten Volumens des Extraktionsmittels sehr stark an, wobei die Extrahierungseffizienz nur wenig gesteigert wird.In the present invention, the ratio of the ge melted polymer in the extractor to the extractant, which is introduced into the extractor, by weight in a range from 1: 0.1 to 1: a value less than 20. Im Case of the continuous process, which is usually a Countercurrent process is used, it is preferably between 1: 1 to 1: a value less than 20, and in particular be preferably between 1: 1 to 1: a value less than 15. If too we little extractant is present, none can be sufficient effective extraction can be achieved. If too much extraction medium is present, the energy consumption for compresses increases sion of the extractant or the like because of the enlarger ten volume of the extractant very strongly, the Extraction efficiency is only slightly increased.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Extraktionsmittel liegt im flüssigen oder im überkritischen Zustand vor, und die Verwendung des überkritischen Zustandes ist bevorzugt. Wenn man in Betracht zieht, daß das Extraktionsmittel von dem gereinig ten Polymer getrennt werden soll, wird es bevorzugt, ein Ex traktionsmittel zu verwenden, das bei Raumtemperatur und norma lem Druck gasförmig ist, oder ein Extraktionsmittel zu verwen den, das bei Normaldruck einen Siedepunkt von 150°C oder darun ter aufweist, und insbesondere ist die Verwendung des überkri tischen Zustandes bevorzugt. Wenn das Extraktionsmittel im überkritischen Zustand verwendet wird, beträgt, obwohl Druck und Temperatur im Extraktor abhängig vom Typ des zu reinigenden Polymers und des Extraktionsmittels unterschiedlich sein kön nen, der Druck im allgemeinen vorzugsweise das 0.8 bis 10fache und noch mehr bevorzugt das 1,0 bis 5fache des kritischen Drucks des Extraktionsmittels; er beträgt vorzugsweise 20 bis 500 kg/cm2G und noch mehr bevorzugt 100 bis 350 kg/cm2G. Die Temperatur beträgt gewöhnlich das 0,9 bis 2,0fache der kriti schen Temperatur des Extraktionsmittels oder der Schmelztempe ratur des zu reinigenden Polymers und liegt vorzugsweise zwi schen 80 und 250°C, und noch mehr bevorzugt zwischen 150 und 220°C. Die obere Grenze stellt die Schmelztemperatur des zu reinigenden Polymers dar. Die Temperatur verursacht eine Zer störung des Polymers. In diesem Fall, obwohl die Temperatur in dem Extraktor bei oder oberhalb der Schmelztemperatur des Poly mers und unterhalb der kritischen Temperatur des Extraktions mittels liegen könnte, liegt bevorzugt die Temperatur in dem Extraktor bei oder oberhalb der kritischen Temperatur des Ex traktionsmittels.The extractant used in the present invention is in the liquid or supercritical state, and the use of the supercritical state is preferred. If it is considered that the extractant should be separated from the purified polymer, it is preferred to use an extractant which is gaseous at room temperature and normal pressure or an extractant which has a boiling point at normal pressure of 150 ° C or below, and in particular the use of the supercritical state is preferred. When the extractant is used in the supercritical state, although pressure and temperature in the extractor may differ depending on the type of the polymer to be purified and the extractant, the pressure is generally preferably 0.8 to 10 times, and more preferably 1.0 to 5 times the critical pressure of the extractant; it is preferably 20 to 500 kg / cm 2 G, and more preferably 100 to 350 kg / cm 2 G. The temperature is usually 0.9 to 2.0 times the critical temperature of the extractant or the melting temperature of the polymer to be purified and is preferably between 80 and 250 ° C, and more preferably between 150 and 220 ° C. The upper limit represents the melting temperature of the polymer to be cleaned. The temperature causes destruction of the polymer. In this case, although the temperature in the extractor could be at or above the melting temperature of the polymer and below the critical temperature of the extraction medium, the temperature in the extractor is preferably at or above the critical temperature of the extractant.
Flüchtige Materialien, die gemäß der vorliegenden Erfindung ex trahiert werden sollen, sind flüchtige Verunreinigungen, welche in dem Polymer in geschmolzenem Zustand enthalten sind, wie zum Beispiel nicht abreagierte Monomere, Lösungsmittel und Oligo mere.Volatile materials that ex are to be traced are volatile impurities which are contained in the polymer in the molten state, such as Example of unreacted monomers, solvents and oligo mere.
Bei Ausführung der vorliegenden Erfindung existieren, obwohl der verwendete Extraktionsapparat geeigneterweise ein Apparat vom Füllkörper-Säulentyp, vom Boden-Säulentyp, vom Sprühturmtyp oder vom Kesseltyp ist, keine besonderen Einschränkungen hin sichtlich des Typs von Extraktor, solange er einen guten Kon takt des Polymers in geschmolzenem Zustand, das extrahiert wer den soll, mit dem zu verwendenden Extraktionsmittel sicher stellt. Mehrere Extraktoren können in paralleler Weise angeord net werden, um die Extraktion kontinuierlich zu beeinflussen, oder sie können in Serie angeordnet sein, wobei beispielsweise das Polymer und das Extraktionsmittels in gegenläufiger Rich tung fließen, um die Extraktion kontinuierlich zu beeinflussen.While practicing the present invention exist, though the extractor used suitably is an apparatus from the packed column type, from the bottom column type, from the spray tower type or of the boiler type, no particular restrictions obviously the type of extractor as long as it has a good con clock of the polymer in the molten state, which is extracted should, with the extractant to be used safely poses. Several extractors can be arranged in parallel to continuously influence the extraction, or they can be arranged in series, for example the polymer and the extractant in opposite directions flow to continuously influence the extraction.
Des weiteren kann die Schmelze des Polymers, welche durch Mas senpolymerisation oder Lösungspolymerisation erhalten wurde, und die grob von flüchtigen Substanzen (von den Lösungsmitteln) befreit wurde, oder die Schmelze des Polymers, welche durch Emulsionspolymerisation oder durch Suspensionspolymerisation erhalten wurde und die dehydratisiert (von flüssigem Medium be freit) wurde, direkt in den Extraktionstank geladen werden, oder sie kann zuerst in Tablettenform oder ähnlichem verfestigt werden und dann direkt in den Extraktionstank geladen werden, oder erst nach Schmelzen der Festsubstanz geladen werden.Furthermore, the melt of the polymer, which by Mas senpolymerization or solution polymerization was obtained, and the coarse of volatile substances (from the solvents) was freed, or the melt of the polymer, which by Emulsion polymerization or by suspension polymerization was obtained and dehydrated (from liquid medium freit) was loaded directly into the extraction tank, or it can first solidify in tablet form or the like and then loaded directly into the extraction tank or only be loaded after the solid substance has melted.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun mit Verweis auf die Abbildung beschrieben.An embodiment of the invention will now be described with reference to FIG Figure described.
Abb. 1 ist ein Flußdiagramm, das eine Ausführungsform die ser Erfindung zeigt, die einen Extraktor vom Füllsäulentyp ver wendet. Fig. 1 is a flowchart showing an embodiment of this invention using a filling column type extractor.
In Abb. 1 zeigt die Referenznummer 1 auf einen Polymerisa tionsreaktor, der mit einem Rührwerk ausgestattet ist. Das zu polymerisierende Monomer wird über eine Leitung 10 in den Reak tor 1 gegeben und darin kontinuierlich durch ein bekanntes Ver fahren polymerisiert. Das polymere Produkt wird kontinuierlich aus dem Reaktor zusammen mit flüchtigen Substanzen über eine Leitung 12 abgezogen und gelangt zu einem Wärmetauscher 2, um die Temperatur zu erhöhen und zur Verflüchtigung geeignet zu machen, und es wird dann über eine Leitung 13 in einen Ver flüchtigungsapparat 3 gegeben, um das in dem Polymer enthaltene flüchtige Material durch ein konventionelles Verfahren zu ver dampfen. Wenn, unter Betrachtung der Konzentration in dem ex trahierten Produkt, der Anteil an flüchtigen Substanzen in dem Polymer niedrig genug ist, kann der Verflüchtigungsapparat 3 auch ausgelassen oder umgangen werden.In Fig. 1 the reference number 1 points to a polymerisation tion reactor equipped with an agitator. The monomer to be polymerized is fed via a line 10 into the reactor 1 and polymerized therein continuously by a known method. The polymeric product is continuously withdrawn from the reactor together with volatile substances via a line 12 and reaches a heat exchanger 2 in order to raise the temperature and make it suitable for volatilization, and it is then introduced into a volatilization apparatus 3 via a line 13 to evaporate the volatile material contained in the polymer by a conventional method. If, considering the concentration in the extracted product, the proportion of volatile substances in the polymer is low enough, the volatilization apparatus 3 can also be omitted or bypassed.
Im allgemeinen reicht die Konzentration von flüchtigen Verun reinigungen in dem auf diese Weise von flüchtigen Substanzen befreiten Polymer von etwa 400 ppm bis zu einigen Tausend ppm. Wieder nach Abbildung 1 wird das auf konventionelle Weise von flüchtigen Substanzen befreite Polymer über eine Leitung 15 zu einer Pumpe 4 geführt, um den Druck des geschmolzenen Polymers zu erhöhen, und dann über eine Leitung 16 in einen Extraktor 5 gegeben, dessen Druck mittels eines Druckverstärkers 7 auf einen zur Extrahierung geeigneten Druck erhöht wurde.In general, the concentration of volatile impurities in the polymer thus freed from volatile substances ranges from about 400 ppm to a few thousand ppm. Again according to Figure 1 , the polymer, freed from volatile substances in a conventional manner, is fed via a line 15 to a pump 4 in order to increase the pressure of the molten polymer, and then fed via line 16 into an extractor 5 , the pressure of which is by means of a pressure booster 7 was increased to a pressure suitable for extraction.
Der Druckverstärker 7 ist ein Kompressor, wenn das Extraktions mittel in gasförmiger Form, oder eine Pumpe, wenn das Extrakti onsmittel in flüssiger Form vorliegt. Das geschmolzene Polymer wird kontinuierlich über eine Leitung 16 in den oberen Teil des Extraktors 5, der bei einem bestimmten Druck und einer bestimm ten Temperatur gehalten wird, gegeben und fließt durch ihn hin durch abwärts in Richtung Boden, während das Extraktionsmittel, welches kontinuierlich über eine Leitung 19 mittels des Ver stärkers 7 in den unteren Teil des Extraktors eingebracht wird, im Gegenstrom und im Kontakt mit dem abwärts strömenden ge schmolzenen Polymer, aufwärts in Richtung auf die Spitze des Extraktors fließt und von dort über eine Leitung 17 kontinuier lich entfernt wird.The pressure booster 7 is a compressor when the extraction medium is in gaseous form, or a pump when the extraction medium is in liquid form. The molten polymer is continuously fed via a line 16 into the upper part of the extractor 5 , which is kept at a certain pressure and a certain temperature, and flows through it downwards towards the bottom, while the extractant, which is continuous via a Line 19 is introduced by means of the amplifier 7 in the lower part of the extractor, in countercurrent and in contact with the downward flowing ge molten polymer, flows upwards towards the tip of the extractor and from there is continuously removed via a line 17 .
Während des Kontakts mit dem Extraktionsmittel werden flüchtige Verunreinigungen aus dem geschmolzenen Polymer extrahiert, wel ches nach dem Kontakt mit dem Extraktionsmittel vom Boden des Extraktors durch eine Leitung 20 abgezogen und in den nachfol genden Prozeß eingespeist wird.During contact with the extractant, volatile impurities are extracted from the molten polymer, which, after contact with the extractant, is withdrawn from the bottom of the extractor through a line 20 and fed into the subsequent process.
Über die Leitung 17 wird das Extraktionsmittel, das die extra hierten flüchtigen Substanzen enthält, in einen Separator 6 ge führt, in dem die flüchtigen Substanzen von dem Extraktionsmit tel durch Anwendung einer 0ruckerniedrigung und/oder einer Tem peraturerhöhung (nicht gezeigt) getrennt werden. Als Verfahren zur Trennung kann eine konventionelle Methode angewandt werden, wie zum Beispiel eine Verflüssigungstrenuung, eine Trennung über eine Destillationssäule oder eine Trennung über eine Ab sorptionskolonne.Via the line 17 , the extractant, which contains the extra volatile substances, leads into a separator 6 , in which the volatile substances are separated from the extractant by using a low pressure and / or a temperature increase (not shown). As a separation method, a conventional method can be used, such as a liquefaction separation, a separation by a distillation column or a separation by an absorption column.
Das auf diese Weise in dem Separator 6 gereinigte Extraktions mittel wird über eine Leitung 18, eine Leitung 26, den Druck verstärker 7 und Leitung 19 in den Boden des Extraktors 5 re zykliert. Wenn notwendig, kann ein zurechtgemachtes Extrakti onsmittel über eine Leitung 26, den Druckverstärker 7 und Lei tung 19 in den Extraktor eingeleitet werden.The cleaned in this way in the separator 6 extraction medium is cycled through a line 18 , a line 26 , the pressure booster 7 and line 19 in the bottom of the extractor 5 re. If necessary, a prepared extracting agent can be introduced into the extractor via a line 26 , the pressure booster 7 and line 19 .
Flüchtige Substanzen, die dem Extraktionsmittel in der Gasphase beigemischt sein können und die in dem Separator 6 abgetrennt wurden, werden über eine Leitung 21 abgezogen und fließen in diesem Beispiel in eine Leitung 14, die flüchtige Substanzen aus dem Verflüchtigungsapparat 3 enthält, und die flüchtigen Materialien aus beiden Leitungen werden über eine Leitung 11 in einen Prozeß eingeleitet (nicht gezeigt), der die nicht polyme risierten Monomere wiedergewinnt.Volatile substances, which can be added to the extractant in the gas phase and which have been separated in the separator 6 , are drawn off via a line 21 and flow in this example into a line 14 , which contains volatile substances from the volatilization apparatus 3 , and the volatile materials from both lines are introduced via a line 11 into a process (not shown) which recovers the non-polymerized monomers.
Gemäß dem hier vorgestellten Verfahren kann ein Polymer in ge schmolzenem Zustand wirkungsvoll gereinigt werden, und aus ei nem Polymer in geschmolzenem Zustand können flüchtige Materia lien in einem sehr hohen Ausmaß extrahiert werden. Das geformte Produkt des Polymers, welches man durch das vorliegende Verfah ren erhält, kann den hohen Anforderungen des Marktes standhal ten, die die Restkonzentration an verbliebenen flüchtigen Mate rialien einschränken.According to the method presented here, a polymer in ge molten state can be cleaned effectively, and from egg A polymer in the molten state can contain volatile materials extracted to a very high degree. The molded one Product of the polymer obtained by the present method can withstand the high demands of the market the remaining concentration of volatile mate remaining restrict materials.
Nun wird die vorliegende Erfindung im Detail mit Hinweis auf Beispiele und vergleichende Beispiele beschrieben.Now, the present invention will be described in detail with reference to Examples and comparative examples are described.
Geschmolzenes Polystyrol einer Temperatur von 220°C mit einer Konzentration von 2,500 ppm an flüchtigen Substanzen wurde mit einer Zahnpumpe einem Druck von 245 kg/cm2G ausgesetzt und mit einer Geschwindigkeit von 1 kg/h kontinuierlich in den oberen Teil eines Extraktors vom Füllsäulentyp eingeführt und dort bei 245 kg/cm2G gehalten. Das geschmolzene Polystyrol floß abwärts in Richtung auf den Säulenboden durch einen Siebkopf, der im oberen Teil der Säule angebracht worden war, und kam in Kontakt mit dem in Gegenrichtung strömenden Kohlendioxid, welches das Extraktionsmittel darstellte. Die Höhe des Extraktors (Kontaktzone) betrug 5 Meter.Melted polystyrene at a temperature of 220 ° C with a concentration of 2,500 ppm of volatile substances was subjected to a pressure of 245 kg / cm 2 G with a tooth pump and continuously introduced into the upper part of a column-type extractor at a rate of 1 kg / h and kept there at 245 kg / cm 2 G. The molten polystyrene flowed down towards the bottom of the column through a screen head attached to the top of the column and came into contact with the counter-current carbon dioxide which was the extractant. The height of the extractor (contact zone) was 5 meters.
Das Kohlendioxid wurde mit einer Flußrate von 5 Nm3/h dem Boden des Extraktors zugeführt, wobei diese Menge der 10fachen Ge wichtsmenge des geschmolzenen, wie oben erläutert zugeführten Polystyrols entsprach.The carbon dioxide was fed to the bottom of the extractor at a flow rate of 5 Nm 3 / h, this amount being 10 times the weight of the melted polystyrene supplied as explained above.
Das geschmolzene Polystyrol und Kohlendioxid wurden aus dem Ex traktor aus dem Boden beziehungsweise an der Spitze mit der gleichen Geschwindigkeit abgezogen wie zugeführt.The melted polystyrene and carbon dioxide were from the Ex tractor from the ground or at the top with the subtracted at the same speed as fed.
Die Konzentration an flüchtigen Materialien in dem Polystyrol, welches aus dem Extraktionsturm wie oben beschrieben entfernt wurde, betrug 40 ppm.The concentration of volatile materials in the polystyrene, which is removed from the extraction tower as described above was 40 ppm.
Das gleiche geschmolzene Polystyrol wie jenes in Beispiel 1 wurde in der selben Weise wie in Beispiel 1 beschrieben behan delt mit der Ausnahme, daß die Zuführungsrate von Kohlendioxid verändert wurde. Das heißt, ein geschmolzenes Polystyrol einer Temperatur von 220°C wurde mit einer Geschwindigkeit von 1 kg/h kontinuierlich in den oberen Teil eines Extraktors (Höhe: 5 Me ter) eingeführt und dort bei 245 kg/cm2 gehalten, und das Koh lendioxidgas wurde im unteren Teil des Extraktors mit einer Rate von 2511/h eingeleitet. Hierbei betrug das Gewichtsver hältnis von Polymer zu Extraktionsmittel 1 : 0.05.The same melted polystyrene as that in Example 1 was treated in the same manner as described in Example 1, except that the rate of supply of carbon dioxide was changed. That is, a molten polystyrene of a temperature of 220 ° C was continuously introduced into the upper part of an extractor (height: 5 meters) at a rate of 1 kg / h and held there at 245 kg / cm 2 , and the carbon dioxide gas was initiated in the lower part of the extractor at a rate of 2511 / h. The weight ratio of polymer to extractant was 1: 0.05.
Das geschmolzene Polystyrol, das aus dem unteren Teil des Ex traktors herausfloß, wurde analysiert, und es wurde gefunden, daß die Konzentration an flüchtigen Materialien 2,100 ppm be trug. The melted polystyrene that comes from the lower part of the Ex out of the tractor was analyzed and it was found that the concentration of volatile materials be 2,100 ppm wore.
Polystyrol in Tablettenform, welches eine Konzentration an flüchtigen Materialien von 400 ppm aufwies, wurde auf 220°C er hitzt und das geschmolzene Polystyrol wurde mit einer Zahnpumpe einem Druck von 200 kg/cm2G ausgesetzt und mit einer Geschwin digkeit von 1 kg/h kontinuierlich in den oberen Teil eines Ex traktors vom Füllsäulentyp eingeführt und dort bei 200 kg/cm2G gehalten. Das geschmolzene Polystyrol floß abwärts in Richtung auf den Säulenboden durch einen Siebkopf, der im oberen Teil der Säule angebracht worden war, und kam in Kontakt mit dem in Gegenrichtung strömenden Kohlendioxid, welches das Extraktions mittel darstellte. Die Höhe des Extraktors (Kontaktzone) betrug 5 Meter.Tablet-form polystyrene, which had a concentration of volatile materials of 400 ppm, was heated to 220 ° C. and the molten polystyrene was exposed to a pressure of 200 kg / cm 2 G with a tooth pump and at a speed of 1 kg / h continuously introduced into the upper part of a filling column type tractor and held there at 200 kg / cm 2 G. The molten polystyrene flowed down towards the bottom of the column through a screen head which had been placed in the upper part of the column and came into contact with the carbon dioxide flowing in the opposite direction, which was the extraction medium. The height of the extractor (contact zone) was 5 meters.
Das Kohlendioxid wurde mit einer Flußrate von 250 N1/h dem Bo den des Extraktors zugeführt, wobei diese Menge der 0.5fachen Gewichtsmenge des geschmolzenen, wie oben erläutert zugeführten geschmolzenen Polystyrols entsprach.The carbon dioxide was at a flow rate of 250 N1 / h the Bo that of the extractor supplied, this amount being 0.5 times Amount of weight of the melted feed as explained above corresponded to melted polystyrene.
Das geschmolzene Polystyrol und Kohlendioxid wurden aus dem Ex traktor aus dem Boden beziehungsweise an der Spitze mit der gleichen Geschwindigkeit abgezogen wie zugeführt.The melted polystyrene and carbon dioxide were from the Ex tractor from the ground or at the top with the subtracted at the same speed as fed.
Die Konzentration an flüchtigen Materialien in dem Polystyrol, welches aus dem Extraktionsturm wie oben beschrieben entfernt wurde, betrug 100 ppm.The concentration of volatile materials in the polystyrene, which is removed from the extraction tower as described above was 100 ppm.
Nach Beschreibung unserer Erfindung unter Bezugnahme auf ihre Ausführungsform bringen wir hier unsere Absicht zum Ausdruck, daß die Erfindung durch keine Einzelheit der Beschreibung, wenn nicht anderweitig spezifiziert, eingeschränkt werden soll, son dern sie soll im Gegenteil innerhalb ihrer Bedeutung und ihres Wirkungsbereiches, die in den folgenden Ansprüchen festgelegt werden, in breiter Weise ausgelegt werden.After describing our invention with reference to its Embodiment we express our intention here that the invention by no detail of the description if not otherwise specified, should not be restricted, son on the contrary, it should be within its meaning and its Scope of action set out in the following claims be interpreted in a broad way.
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