DE964325C - Verfahren zum Reinigen von Lactamen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 23. MAI 1957

N 4965 IVb 112 p

Heerlen (Niederlande)

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Reinigen von Lactamen, die beim Wiedergewinnen von Lactamen aus Abfallprodukten erhalten werden. Die genannten Abfallprodukte bestehen aus Polyamiden, die aus Lactamen hergestellt wurden.

Die Herstellung von Polyamiden aus Lactamen in. technischem Umfang und das Anfertigen von Fäden und andersartigen Gegenständen aus diesen Polyamiden besitzt gegenüber der Herstellung und Verarbeitung anderer Polyamide den Vorteil, daß der Rohstoff in einfachster Weise aus dem Polyamid wiedergewonnen werden kann. Die Mengen Polyamid, die als Abfälle bei der Verarbeitung von Polyamid zurückbleiben, sind nicht wertlos, sondern sie können zur Wiedergewinnung des Lactams verwendet werden, das dann erneut auf Polyamid verarbeitet werden, kann.

Die Wiedergewinnung von. Lactamen aus Polyamidabfällen erfolgt bekanntlich in einfachster Weise dadurch, daß bei gleichzeitigem Vorhandensein alkalisch reagierender Stoffe erhitzt wird, wobei eine Depolymerisation des Polyamids stattfindet und Lactam gebildet wird.

Es hat sich gezeigt, daß das in dieser Weise wiedergewonnene Lactam Verunreinigungen enthält, die nicht in üblicher Weise durch Destillation beseitigt werden können und die erneute Polymerisation ungünstig beeinflussen, so daß Polymerisationsprodukte erhalten werden, die eine

709 523/400

unerwünschte dunkle Farbe aufweisen, und deren mechanische Eigenschaften weniger gut sind.

Es ist bekannt, daß man reine Lactame, z. B. Caprolactam, erhält, wenn man unreine, durch Umlagerung von cyclischen Ketoximen, z. B. Cyclohexanonoxim, erhaltene Lactame in Oleum auflöst, die erhaltenen Lösungen erhitzt, neutralisiert, die Lactamöle abtrennt und destilliert (französische Patentschrift 879 189).

Es wurde nun gefunden, daß das Verfahren zum Reinigen von Lactamen durch Auflösen der unreinen Lactame in Oleum, Erhitzen der erhaltenen Lösungen, auf Temperaturen, von 120 bis 190⁰, anschließende Neutralisation, Abtrennen der Lactamöle und Destillation auf Lactame angewendet werden kann, die aus Polyamiden, hergestellt worden sind.

Das erfindungsgemäße Erhitzen der mittels Oleum hergestellten Lactamlösung bewirkt, daß die Verunreinigungen, zum Teil in wasserlösliche Produkte, die nach erfolgter Neutralisation zusammen mit dem Wasser entfernt werden, zum anderen Teil in nichtflüchtige Verbindungen, die als Destillationsrückstand des Reaktionsproduktes zurückbleiben, umgewandelt werden:.

Die in dem zu reinigenden Lactam enthaltene Menge von Verunreinigungen, bedingt, welche Menige Oleum anzuwenden ist und welchen Gehalt an freiem Schwefeltrioxyd das Oleum aufweisen soll. Häufig enthält das Lactam nicht mehr als einige Prozente Verunreinigungen, die durch Anwendung von niiedrigkonzentrierten, mehr als 2 % freies Schwefeltrioxyd enthaltendem. Oleüm entfernt werden können,. Es zeigte sich, daß durch Auflösen des Lactams in einer gleichen. Gewichtsmenge 3 bis 5 Prozent Schwefeltrioxyd enthaltendem Oleum gute Resultate erzielt werden.

Es ist nicht notwendig, die Lactamlösung längere Zeit zu erhitzen, Werden innerhalb* des erwähnten Bereiches von 120 bis 190⁰ die höheren Temperaturen angewandt, so· kann das Erhitzen in dem Augenblick beendet werden, wenn die Lösung die gewünschte Temperatur angenommen hat. Vorzugsweise werden niedrigere Temperatüren, bis etwa 150⁰, angewandt. Bei dieser Temperatur wird lediglich wenige Minuten, häufig nicht langer als 10 bis 15 Minuten, erhitzt.

Nach der Neutralisation, die z. B. mit einer wäßrigen Alkalihydroxydlösung durchgeführt werden kann, werden zwei Schichten erhalten. Die wäßrige Schicht enthält einen Teil der Verunreinigungen, die mit dem Wasser leicht entfernt werden können. Aus der Ölschicht wird durch Destillation unter vermindertem Drude das gereinigte Lactam gewonnen, während die Verunreinigungen als Rückstand zurückbleiben.

Das aus dem gereinigten Lactam hergestellte Polyamid ist sehr beständig und ergibt bei der Verarbeitung zu Fäden und anderen Gegenständen Produkte, die nicht zum Verfärben neigen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist vor allem für die Wiedergewinnung des häufig in technischem Umfange angewandten Caprolactams wichtig; aber auch Homologe des Caprolactams, die bisher noch wenig angewandt werden, können in der beschriebenen Weise gereinigt werden.

Diese Reinigungsmethode führt zu besseren. Ergebnissen als denjenigen, welche bei der Reinigung durch Destillation erzielt werden, gleichgültig ob die Destillation, nach Zusatz von Reinigungsmitteln, wie Natriumhydroxyd oder Phosphorsäure, erfolgt; hierbei werden nämlich nicht farbbeständige Produkte erhalten.

Beispiel

Polyamidabfälle, bei denen das Polyamid durch Polymerisation von Caprolactam erhalten wurde, werden in einer Destillationsvorrichtung unter vermindertem Druck durch Erhitzen bis auf 350⁰ depolymerisiert, nachdem eine geringe Menge Natriumhydroxyd (bezogen auf die Polyamidmenge, etwa 3 Gewichtsprozent) zugesetzt worden war. Das aus dem Reaktionsgemisch überdestillierende unreine Caprolactam wird kondensiert. 100 Gewichtsteile dieses unreinen Caprolactams werden in 100 Gewichtsteilen S Gewichtsprozente freies Schwefeltrioxyd enthaltenden Oleum aufgelöst. Die Lösung wird 10 Minuten bei 150⁰ erhitzt.

Dann wird die Lösung mit einer 30«/oigen wäßrigen Natriumhydroxydlösung neutralisiert; hierbei bilden sich zwei Schichten. Die wäßrige Schicht wird entfernt und die Ölschicht unter vermindertem Druck destilliert, wobei 90 Gewichtsteile gereinigtes Caprolactam erhalten werden.

Das durch Polymerisation dieses gereinigten Caprolactams erhaltene Polyamid liefert Produkte, wie Fäden, Stäbe, Platten, und andere Gegenstände, die farblos sind und bleiben und gute mechanische Eigenschaften, aufweisen.

Versucht man indessen, das unreine Caprolactam durch wiederholte Destillation, nach Zusatz von Natriumhydroxyd oder Phosphorsäure, zu reinigen, so werden Produkte erhalten, die zwar anfänglich farblos sind, sich jedoch innerhalb weniger Wochen braun verfärben. Außerdem beträgt die Ausbeute nur etwa 70"¹Vo derjenigen Menge:, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren anfällt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Verfahren zum Reinigen von Lactamen durch no Auflösen der unreinen Lactame in Oleum, Erhitzen, der erhaltenen Lösungen auf Temperaturen von I2O· bis 190⁰, anschließende Neutralisation, Abtrennen der Lactamöle und Destillation, dadurch gekennzeichnet, daß aus Polyamiden hergestellte Lactame verwendet werden. -

   In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 879 189.

   © 709 023/400 5.57