DE963332C

DE963332C - Verfahren zur Reinigung von Terephthalsaeure-bis-aethylenglykolester

Info

Publication number: DE963332C
Application number: DEI9362A
Authority: DE
Inventors: Edmund Cecil Owen
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1953-11-18
Filing date: 1954-11-13
Publication date: 1957-05-09
Also published as: CH329716A; BE533453A; FR1149661A; GB760027A; ES218110A1

Description

Verfahren zur Reinigung von Terephthalsäure-bis-äthylenglykolester Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Terephthalsäure-bis-äthylenglykolester. Dieser Terephthalsäureester des Äthylenglykols kann durch Umsetzung von Terephthalsäure mit Äthylenoxyd dargestellt werden. Ein derartiges Verfahren ist in der österreichischen Patentschrift 163 642 beschrieben. Der dabei erhaltene Diester ist insofern von Interesse, weil er beim. Erwärmen Polyäthylenterephthalat bildet, d. h. einen faserbildenden Polyester von großer technischer Bedeutung. Obwohl in der genannten Patentschrift angegeben ist, daß der so hergestellte Terephthalsäureester des Äthylenglykols in einem Reinheitsgrad erhalten wird, der ausreichend ist, um daraus Polyäthylenterephthalat herzustellen., haben sich Schwierigkeiten ergeben, den Diester in einem Reinheitsgrad zu-erhalten, der ausreichend ist, um Polyäthylenterephthalat von so guter Qualität zu ergeben, daß hieraus Fäden und Fasern hergestellt werden können, die hinsichtlich ihrer Farbe den technischen Erfordernissen entsprechen.
Es wurde nun gefunden, daß man den Terephthalsäure-bis-äthylenglykolester dadurch reinigen kann, daß man eine wäßrige Lösung dieses Stoffs mit Natriumhyposulfit behandelt und den Ester aus der Lösung abtrennt.
Die Behandlung findet vorzugsweise bei oder nahe (,nem pg von 7 statt, um einerseits die Zersetzung des Natriumhyposulfits durch Reaktion mit einer Säure und andererseits die Hydrolyse des Terephthalsäure-bis-äthylenglykolesters zu verhindern, deren Geschwindigkeit mit der Alkalität der Lösung zunimmt. Um ein pH von 7 zu erzielen, versetzt man die wäßrige Lösung des Terephthalsäure-bis-äthylenglykolesters zweckmäßig mit einem alkalischen Stoff vorteilhaft mit einem geringen Überschuß des alkalischen Stoffes. Von den verschiedenen alkalischen Stoffen, die zur Verfügung stehen, wie Hydroxyden, Carbonaten, Bicarbonaten und Salzen schwacher Säuren, werden schwerlösliche Carbonate bevorzugt. Am vorteilhaftesten ist Calciumcarbonat wegen seiner Wohlfeilheit und leichten Zugänglichkeit.
Die Menge des verwendeten Wassers ist nicht ausschlaggebend; es wird jedoch die Verwendung von 3 bis Io Gewichtsteilen Wasser je Gewichtsteil Terephthalsäure-bis-äthylenglykolester bevorzugt. Die erforderliche Menge Natriumhyposulfit läßt sich bestimmen, indem man die Lösung des Terephthalsäure-bis-äthylenglykolesters unter Rühren mit Natriumhyposulfit versetzt, bis ein aus der Lösung schnell entnommener Tropfen beim sofortigen Mischen mit einem Tropfen einer etwa o,I%igen wäßrigen Lösung von Methylenblau die Entfärbung des Methylenblaus bewirkt. Die Temperatur, bei der das Verfahren durchgeführt wird, soll vorzugsweise so niedrig sein, wie es möglich ist, um den Terephthalsäure-bis-äthylenglykolester noch vollkommen in Lösung zu halten, um den Verlust an Natriumhyposulfit durch Nebenreaktionen, die mit steigender Temperatur zunehmen, auf einen Mindestwert zu beschränken. Nach der Behandlung müssen überschüssiges Natriumhyposulfit oder Zersetzungsprodukte, vorzugsweise durch Waschen mit Wasser, entfernt werden.
Die nachstehenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren. Die angegebenen Teile beziehen sich auf Gewichtsteile. Beispiel I 326 g Terephthalsäure-bis-äthylenglykolester werden unter Erhitzen auf 70° und Rühren in 762 g Wasser gelöst. Sobald alles gelöst ist, fügt man doppelt soviel Calciumcarbonat hinzu, wie erforderlich ist, die Säuren zu neutralisieren. Das Gemisch wird unter Rühren auf etwa 55° gekühlt, und es wird allmählich Natriumhyposulfit zugesetzt, bis ein Tropfen der Flüssigkeit beim Mischen mit einem Tropfen einer o,I%igen wäßrigen Lösung von Methylenblau Entfärbung verursacht. Die Lösung wird zur Entfernung von Feststoffen heiß filtriert und dann auf etwa 20° gekühlt. Der auskristallisierte Terephthalsäure-bis-äthylenglykolester wird abfiltriert und mit Wasser gewaschen. Beispiel 2 6oo g Terephthalsäure-bis-äthylenglykolester werden unter Erhitzen auf 70° und Rühren in 24oo g Wasser gelöst. Sobald alles gelöst ist, setzt man allmählich unter Rühren eine 5%ige wäßrige Ammoniumhydroxydlösung zu, bis das pH der Lösung auf 7 gestiegen ist. Dann setzt man noch einmal die gleiche Menge Ammoniumhydroxydlösung zu. Die Lösung wird auf 55° gekühlt, und es wird allmählich Natriumhyposulfit zugesetzt, bis ein aus der Lösung entnommener Tropfen beim Mischen mit einem Tropfen wäßriger Methylenblaulösung die letztere entfärbt. Dann wird die Lösung auf 2o° gekühlt. Der auskristallisierende Terephthalsäurebis-äthylenglykolester wird abfiltriert und mit Wasser gewaschen.
Gewünschtenfalls kann man den Terephthalsäurebis-äthylenglykolester durch ein- oder mehrmaliges Umkristallisieren in Gegenwart von Adsorptionskohle weiter reinigen, wie es im folgenden Beispiel beschrieben ist. Beispiel 3 Der nach Beispiel I hergestellte Terephthalsäurebis-äthylenglykolester wird unter Erhitzen auf 7o° in Wasser zu einer Io%igen Lösung gelöst; es werden 8 g Adsorptionskohle zugesetzt, und die Mischung wird bei 70° 30 Minuten gerührt. Dann wird die Kohle abfiltriert. Die Behandlung mit Adsorptionskohle wird wiederholt und die schließlich erhaltene klare Lösung auf etwa 2o° gekühlt. Der auskristallisierende Terephthalsäure-bis-äthylenglykolester (2I4 g) wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet.
Das Verfahren nach der Erfindung eignet sich besonders zur Reinigung von Terephthalsäure-bisäthylenglykolester, das aus einer Terephthalsäure gewonnen wurde, die durch Oxydation einer substituierten aromatischen Verbindung, z. B. p-Xylol, mit Salpetersäure hergestellt wurde. .
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält man Terephthalsäure-bis-äthylenglykolester von hohem Reinheitsgrad und sehr guter Farbe. Auch das daraus hergestellte Polyäthylenterephthalat besitzt einen hohen Reinheitsgrad und läßt sich zu Fäden, Fasern oder Filmen von sehr guter Farbe verarbeiten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Reinigung von Terephthalsäure-bis-äthylenglykolester, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Lösung des Terephthalsäure-bis-äthylenglykolesters mit Natriumhyposulfit behandelt und den Terephthalsäure-bis-äthylenglykolester aus der Lösung abtrennt.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man die Behandlung bei oder nahe einem p$ Wert von 7 ausführt.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den pH-Wert von etwa 7 durch Zusatz eines alkalischen Stoffes, insbesondere von Calciümcarbonat, herstellt. q..
Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Natriumhyposulfit nicht im Überschuß verwendet.
5. Verfahren nach Anspruch i bis g., dadurch gekennzeichnet, daß man die Behandlung bei einer möglichst niedrigen Temperatur, bei der der Terephthalsäure-bis-äthylenglykolester noch vollständig in Lösung bleibt, durchführt.
6. Verfahren nach Anspruch I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man den gereinigten Terephthalsäure-bis-äthylenglykolester in Gegenwart von Adsorptionskohle umkristallisiert.
7. Verfahren nach Anspruch I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Terephthalsäurebis-äthylenglykolester als Ausgangsverbindung verwendet, der aus einer durch Oxydation einer substituierten aromatischen Verbindung mit Salpetersäure hergestellten Terephthalsäure gewonnen wurde.