JP2000178249A - Depolymerization of nylon 6 - Google Patents
Depolymerization of nylon 6Info
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- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ナイロン6の解重
合法に関する。さらに詳しくは、ナイロン6を主成分と
する繊維構造物、繊維屑などの解重合法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for depolymerizing nylon 6. More specifically, the present invention relates to a method for depolymerizing a fiber structure or fiber waste containing nylon 6 as a main component.
【0002】本発明により得られるカプロラクタムは、
繊維用原料、樹脂用原料、原料中間体などとして利用で
きる有用な化合物である。[0002] The caprolactam obtained according to the present invention is
It is a useful compound that can be used as a raw material for fibers, a raw material for resins, or a raw material intermediate.
【0003】[0003]
【従来の技術】ナイロン6を主成分とし無機塩を含有す
る熱可塑性物の酸触媒解重合については、カーペットの
湿式リン酸触媒解重合において、カーペットの裏張り中
にフィラーとして含まれ、リン酸を中和するアルカリ性
の炭酸カルシウムを、解重合前にセパレーターを用いて
機械的に除去する方法が知られている(特開平5−11
7441号)。2. Description of the Related Art With respect to acid-catalyzed depolymerization of a thermoplastic material containing nylon 6 as a main component and containing an inorganic salt, in a wet-type phosphoric acid-catalyzed depolymerization of carpet, it is contained as a filler in a carpet backing, There is known a method of mechanically removing alkaline calcium carbonate, which neutralizes carbon dioxide, using a separator before depolymerization (Japanese Patent Laid-Open No. 5-11 / 1990).
No. 7441).
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】この方法では、ナイロ
ン6を主成分とする熱可塑性物に含まれ、リン酸の触媒
活性を低下させるアルカリ性の塩を、機械的に除去でき
る点では優れている。しかしながら、通常、酸触媒解重
合において、ほぼ中性のアルカリ金属塩化物および/ま
たはアルカリ土類金属塩化物を除去する必要性について
は、知られていないうえ、熱可塑性物に付着した金属塩
化物を機械的に除去することは困難を伴う。This method is excellent in that it can mechanically remove an alkaline salt that is contained in a thermoplastic containing nylon 6 as a main component and reduces the catalytic activity of phosphoric acid. . However, the need to remove nearly neutral alkali metal chlorides and / or alkaline earth metal chlorides in acid catalyzed depolymerization is generally unknown, and metal chlorides adhered to thermoplastics are not known. Is difficult to remove mechanically.
【0005】本発明の目的は、ナイロン6を主成分とし
アルカリ金属塩化物および/またはアルカリ土類金属塩
化物が付着した熱可塑性物を、酸触媒で解重合し、カプ
ロラクタムを収率良く、工業的に有利に得る手段を提供
することである。An object of the present invention is to depolymerize a thermoplastic material containing nylon 6 as a main component and having an alkali metal chloride and / or an alkaline earth metal chloride attached thereto with an acid catalyst to obtain caprolactam in a high yield. It is to provide a means that can be advantageously used.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ナイロン
6を主成分としアルカリ金属塩化物および/またはアル
カリ土類金属塩化物が付着した熱可塑性物の酸触媒解重
合を検討したところ、前記塩化物が、加熱溶融ナイロン
6中で触媒と塩交換反応して塩化水素ガスを発生し、酸
触媒が中性寄りのアルカリ金属塩および/またはアルカ
リ土類塩になり失活するため、カプロラクタムの収率低
下や反応混合物の高粘度化をきたすことがわかった。さ
らに、発生した塩化水素ガスなどの塩素根が解重合装置
を著しく腐食させることがわかった。The present inventors studied acid-catalyzed depolymerization of a thermoplastic containing nylon 6 as a main component and having an alkali metal chloride and / or an alkaline earth metal chloride attached thereto. The chloride undergoes a salt exchange reaction with the catalyst in the heat-melted nylon 6 to generate hydrogen chloride gas, and the acid catalyst becomes a neutral alkali metal salt and / or alkaline earth salt and is deactivated. It was found that the yield of the mixture decreased and the viscosity of the reaction mixture increased. Furthermore, it was found that the generated chlorine roots such as hydrogen chloride gas significantly corrode the depolymerization apparatus.
【0007】そこで、本発明者らは、鋭意検討の結果、
ナイロン6を主成分としアルカリ金属塩化物および/ま
たはアルカリ土類金属塩化物が付着する熱可塑性物を、
酸触媒で解重合する場合に、水洗等の簡便な手段で、前
記塩化物の付着量を一定以下に制御することにより、収
率良く、ハンドリング上の問題および装置腐食の問題も
なくカプロラクタムが得られることを見い出し、本発明
に到達した。Accordingly, the present inventors have conducted intensive studies and as a result,
A thermoplastic material to which an alkali metal chloride and / or an alkaline earth metal chloride is adhered with nylon 6 as a main component,
In the case of depolymerization with an acid catalyst, caprolactam can be obtained in good yield, without problems in handling and equipment corrosion by controlling the amount of the chloride adhered to a certain level or less by simple means such as washing with water. And arrived at the present invention.
【0008】すなわち、本発明は、ナイロン6を主成分
としアルカリ金属塩化物および/またはアルカリ土類金
属塩化物の付着した熱可塑性物を、酸触媒で解重合し、
カプロラクタムを得るに際し、前記塩化物の付着量が触
媒に対して0.20当量倍以下であることを特徴とする
ナイロン6解重合法などである。That is, according to the present invention, a thermoplastic material having nylon 6 as a main component and having an alkali metal chloride and / or an alkaline earth metal chloride attached thereto is depolymerized with an acid catalyst.
In obtaining caprolactam, there is a nylon 6 depolymerization method or the like, wherein the amount of the attached chloride is 0.20 equivalent times or less of the catalyst.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を詳細に説明
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The configuration of the present invention will be described below in detail.
【0010】本発明でいうナイロン6は、カプロラクタ
ムを重合したものであれば、いかなるものであっても良
い。通常、ポリカプロラクタム、カプロラクタムのオリ
ゴマー等であり、他モノマーとの共重合体であっても良
い。共重合成分としては、ヘキサンメチレンジアミン、
1,4−ジアミノブタン、p−フェニレンジアミン、p
−キシリレンジアミンなどのジアミン成分、またアジピ
ン酸、セバシン酸、コハク酸、テレフタル酸、イソフタ
ル酸などのジカルボン酸成分、あるいはラウロラクタム
などのアミノカルボン酸成分などを挙げることができ
る。好ましくは、ポリカプロラクタム、カプロラクタム
のオリゴマーである。これらのナイロン6には、たとえ
ば酢酸、安息香酸のような重合度調節剤、末端基調節剤
などが含まれていても良い。The nylon 6 referred to in the present invention may be any one as long as caprolactam is polymerized. Usually, it is polycaprolactam, an oligomer of caprolactam, or the like, and may be a copolymer with another monomer. Hexane methylene diamine as a copolymer component,
1,4-diaminobutane, p-phenylenediamine, p
Diamine components such as xylylenediamine; dicarboxylic acid components such as adipic acid, sebacic acid, succinic acid, terephthalic acid and isophthalic acid; and aminocarboxylic acid components such as laurolactam. Preferred are polycaprolactam and oligomers of caprolactam. These nylons 6 may contain, for example, a polymerization degree regulator such as acetic acid and benzoic acid, and a terminal group regulator.
【0011】本発明でいう付着アルカリ金属塩化物は、
食塩(塩化ナトリウム)、塩化カリウム、塩化リチウム
などを挙げることができる。またアルカリ土類金属塩化
物は、塩化マグネシウム、塩化カルシウムなどをあげる
ことができる。好ましくは、食塩である。The adhered alkali metal chloride referred to in the present invention is:
Salt (sodium chloride), potassium chloride, lithium chloride and the like can be mentioned. Examples of the alkaline earth metal chloride include magnesium chloride and calcium chloride. Preferably, it is salt.
【0012】本発明で用いる熱可塑性物のナイロン6
と、アルカリ金属塩化物および/またはアルカリ土類金
属塩化物以外の原料・素材構成は、いかなる有機物、無
機物であっても良い。熱可塑性物には、他のポリマー、
添加剤、顔・染料、加工処理剤、金属繊維、フィラーな
どが含まれていても良い。たとえば、ポリエチレンテレ
フタレート、ナイロン66、樹脂添加剤(酸化防止剤・
紫外線吸収剤・難燃剤・耐熱剤・静電気防止剤・滑剤な
ど)、カーボン・ブラック顔料、各種染料、ポリオレフ
ィン系樹脂加工剤、繊維加工用油剤、鉛繊維、ガラス繊
維、酸化チタン、シリカなどが含まれていても良い。通
常、熱可塑性物のナイロン6の含有量は80重量%以
上、好ましくは90重量%以上、さらに好ましくは95
重量%である。ナイロン6の含有量が少ないと、他成分
からなる廃棄物量が増加する。The thermoplastic nylon 6 used in the present invention
The raw material / material composition other than the alkali metal chloride and / or the alkaline earth metal chloride may be any organic or inorganic substance. Thermoplastics include other polymers,
An additive, a face / dye, a processing agent, a metal fiber, a filler, and the like may be included. For example, polyethylene terephthalate, nylon 66, resin additives (antioxidants,
UV absorbers, flame retardants, heat resistant agents, antistatic agents, lubricants, etc.), carbon black pigments, various dyes, polyolefin resin processing agents, fiber processing oil agents, lead fibers, glass fibers, titanium oxide, silica, etc. It may be. Usually, the content of nylon 6 in the thermoplastic material is 80% by weight or more, preferably 90% by weight or more, and more preferably 95% by weight or more.
% By weight. When the content of nylon 6 is small, the amount of waste composed of other components increases.
【0013】本発明で用いる熱可塑性物としては、ナイ
ロン6を主成分とする製品、原料素材製造・素材加工・
製品組み立て製造過程で発生する産業廃棄物、あるいは
製品使用済み廃棄物などを挙げることができる。たとえ
ば、工業用、衣料用、屋内外用の繊維構造物、あるいは
これらの繊維屑など、また工業用、家庭機器・器具用の
樹脂構造物、あるいはこれらの樹脂屑などを挙げること
ができる。さらに具体的には、繊維構造物としては、漁
網、船舶用ロープなどの工業用品、ユニホーム、インナ
ーウエアー、ストッキング、ニットウエアー、水着など
の衣料品、カーテン、カーペットなどの屋内用品、ロー
プ、網、タイヤコード、ベルト、シートなどの屋外用
品、また繊維屑としては、製造過程で生じるポリマー糸
屑、布帛の裁断屑、不良品屑、使用済み製品などを挙げ
ることができる。樹脂構造物としては、家電製品用成型
部品、飲料水成型容器、玩具用成型部品、家財用成型部
品、住宅用成型部品などの家庭用品、自動車用成型部
品、工業機械用成型部品、パッケージ、フィルムなどの
工業用品、また樹脂屑としては、製造過程で生じるポリ
マー成型屑、フィルム屑、切り屑、不良品屑、使用済み
製品などを挙げることができる。好ましくは、海水によ
り食塩が付着した漁網・船舶係留用ロープ、汗により食
塩が付着した衣料などを挙げることができる。また、こ
れらは解重合原料として、ポリカプロラクタム、あるい
はカプロラクタムのオリゴマー等と一緒に用いることも
できる。[0013] The thermoplastic used in the present invention includes a product containing nylon 6 as a main component, raw material production, material processing, and the like.
Examples include industrial waste generated in the process of assembling and manufacturing the product, or waste product used. For example, industrial, clothing, indoor / outdoor fiber structures, or fiber wastes thereof, and industrial, household equipment / appliance resin structures, or resin wastes thereof can be exemplified. More specifically, as textile structures, fishing nets, industrial goods such as ropes for ships, uniforms, innerwear, stockings, knitwear, clothing such as swimwear, curtains, indoor goods such as carpets, ropes, nets, Outdoor products such as tire cords, belts, sheets, and the like, and fiber wastes include polymer yarn wastes, cut fabric wastes, defective wastes, used products, and the like generated during the manufacturing process. Resin structures include molded parts for household appliances, molded parts for drinking water, molded parts for toys, molded parts for household goods, molded parts for houses, etc., household goods, molded parts for automobiles, molded parts for industrial machinery, packages, films Examples of industrial products such as resin waste and resin waste include polymer molding waste, film waste, cutting waste, defective waste, and used products. Preferable examples include fishing nets and ship mooring ropes to which salt is attached by seawater, clothing to which salt is attached by sweat, and the like. Further, these can be used together with polycaprolactam or an oligomer of caprolactam as a raw material for depolymerization.
【0014】本発明においては、ナイロン6を主成分と
した熱可塑性物に付着したアルカリ及び/またはアルカ
リ土類金属塩化物量を、酸触媒に対して一定量以下に制
御することが重要である。前記塩化物の付着量は、0.
20当量倍以下、好ましくは0.10当量倍以下、さら
に好ましくは0.05当量倍以下である。加えて、前記
熱可塑性物に対して0.01重量%以下であることが好
ましい。さらに好ましくは、熱可塑性物に対して0.0
01重量%以下である。前記塩化物が一定以上存在する
と、上述のように酸触媒を失活させ、収率低下・反応混
合物の高粘度化が起こる。加えて、装置の腐食が起こ
る。In the present invention, it is important to control the amount of alkali and / or alkaline earth metal chloride attached to the thermoplastic containing nylon 6 as a main component to a certain amount or less relative to the acid catalyst. The adhesion amount of the chloride is 0.1.
It is 20 equivalents or less, preferably 0.10 equivalents or less, more preferably 0.05 equivalents or less. In addition, the content is preferably 0.01% by weight or less based on the thermoplastic material. More preferably, 0.0
Not more than 01% by weight. When the chloride is present in a certain amount or more, the acid catalyst is deactivated as described above, and the yield decreases and the viscosity of the reaction mixture increases. In addition, equipment corrosion occurs.
【0015】前記塩化物の熱可塑性物への付着量を一定
量以下にする方法としては、いかなる物理的あるいは化
学的手段によっても良い。たとえば、前記塩化物は、水
溶性であるため水洗したり、塩化物の付着が著しい場合
は振動でふるい落とすなどの方法を挙げることができ
る。好ましくは、水洗などで除去したり、さらに好まし
くは、熱可塑性物を小さく裁断したうえ、水洗し余分に
付着した水分を除いたり、屋外で雨ざらしにする方法が
挙げられる。As a method for reducing the amount of the chloride adhered to the thermoplastic material to a certain amount or less, any physical or chemical means may be used. For example, the chloride may be water-soluble, and may be washed with water, or if the chloride adheres significantly, may be shaken off by vibration. Preferably, a method of removing by washing with water or the like, and more preferably, a method of cutting a thermoplastic material into small pieces and then washing with water to remove excess moisture adhered, or making it rain outdoors can be mentioned.
【0016】本発明で行う酸触媒による解重合法は、い
かなる方法でも良い。通常、酸触媒によりナイロン6は
加熱して解重合され、水の不存在下でも(乾式)、存在
下でも良い(湿式)。The acid-catalyzed depolymerization method used in the present invention may be any method. Usually, nylon 6 is depolymerized by heating with an acid catalyst, and may be in the absence (dry) or presence (wet) of water.
【0017】解重合圧力は、減圧、常圧、加圧のいずれ
であっても良い。解重合温度は、通常、100から40
0℃であり、好ましくは、200から350℃、さらに
好ましくは、220から300℃である。温度が低い
と、ナイロン6が溶融しないうえ、解重合速度が遅くな
る。温度が高いと、不必要なナイロン6の分解が起こ
り、回収カプロラクタムの純度低下をもたらす。The depolymerization pressure may be any of reduced pressure, normal pressure, and pressurized. The depolymerization temperature is usually from 100 to 40
0 ° C., preferably 200 to 350 ° C., more preferably 220 to 300 ° C. If the temperature is low, the nylon 6 does not melt, and the depolymerization rate becomes slow. If the temperature is high, unnecessary decomposition of nylon 6 occurs, resulting in a decrease in the purity of the recovered caprolactam.
【0018】本発明で用いる酸触媒としては、リン酸、
ホウ酸、硫酸、有機酸、有機スルホン酸、固体酸、およ
びこれらの塩などが挙げられる。好ましくは、リン酸、
ホウ酸、有機酸、アルカリ塩などが挙げられる。さらに
好ましくは、リン酸、リン酸ナトリウム、リン酸カリウ
ムなどが挙げられる。触媒の使用量は、通常、熱可塑性
物に含まれるナイロン6成分に対して、0.01から5
0重量%である。好ましくは、0.1から20重量%、
さらに好ましくは、1から10重量%である。触媒使用
量が少ないと、反応速度が遅くなり、多いと、副反応が
多くなるうえ、触媒コストがかさみ経済的に不利にな
る。The acid catalyst used in the present invention includes phosphoric acid,
Examples include boric acid, sulfuric acid, organic acids, organic sulfonic acids, solid acids, and salts thereof. Preferably, phosphoric acid,
Examples include boric acid, organic acids, and alkali salts. More preferably, phosphoric acid, sodium phosphate, potassium phosphate and the like can be mentioned. The amount of the catalyst used is usually 0.01 to 5 with respect to 6 components of nylon contained in the thermoplastic.
0% by weight. Preferably from 0.1 to 20% by weight,
More preferably, it is 1 to 10% by weight. If the amount of the catalyst used is small, the reaction rate becomes slow, and if it is large, the side reaction increases and the cost of the catalyst increases, which is economically disadvantageous.
【0019】乾式解重合を行う場合は、通常、生成した
カプロラクタムを反応器から減圧留出により回収する。
解重合反応が終了してから、減圧蒸留によりカプロラク
タムを取り出しても良いし、反応の進行とともに、連続
的に取り出しても良い。When performing dry depolymerization, the produced caprolactam is usually recovered from the reactor by distillation under reduced pressure.
After the depolymerization reaction is completed, caprolactam may be taken out by distillation under reduced pressure, or may be taken out continuously as the reaction proceeds.
【0020】湿式解重合を行う場合は、通常、生成した
カプロラクタムを反応器から水とともに留出させ、回収
カプロラクタム水溶液を得る。解重合反応が終了してか
ら、蒸留によりカプロラクタム水溶液を取り出しても良
いし、反応の進行とともに、連続的に取り出しても良
い。好ましくは、反応器へ連続的に、水を供給し、かつ
生成するカプロラクタム水溶液を反応器から連続的に取
り出す。さらに好ましくは、常圧で、反応器へ連続的に
水蒸気を供給し、かつ生成するカプロラクタム水溶液を
反応器から連続的に取り出す。When performing wet depolymerization, the produced caprolactam is usually distilled out of the reactor together with water to obtain a recovered aqueous solution of caprolactam. After the depolymerization reaction is completed, the aqueous solution of caprolactam may be taken out by distillation, or may be taken out continuously as the reaction proceeds. Preferably, water is continuously supplied to the reactor, and the resulting aqueous solution of caprolactam is continuously removed from the reactor. More preferably, at ordinary pressure, steam is continuously supplied to the reactor, and the resulting aqueous solution of caprolactam is continuously removed from the reactor.
【0021】湿式解重合の場合、水使用量は、通常、熱
可塑性物に含まれるナイロン6成分に対して、0.1か
ら50重量倍である。好ましくは、0.5から20重量
倍、さらに好ましくは、1から10重量倍である。水の
使用量は、少ないと、反応速度が遅くなり、多いと、回
収カプロラクタム水溶液の濃度が低くなり、カプロラク
タムの取得上、不利になる。In the case of wet depolymerization, the amount of water used is usually 0.1 to 50 times the weight of the nylon 6 component contained in the thermoplastic. Preferably, it is 0.5 to 20 times by weight, more preferably 1 to 10 times by weight. If the amount of water used is small, the reaction rate will be low, and if it is large, the concentration of the recovered caprolactam aqueous solution will be low, which is disadvantageous in obtaining caprolactam.
【0022】本発明で用いる解重合装置の材質は、反応
温度、圧力などの解重合条件で、酸触媒を含む反応混合
物に対して、耐久性のあるものであれば良い。通常、耐
久性とコストの観点から、ステンレス鋼を用いる。The material of the depolymerization apparatus used in the present invention may be any as long as it is durable with respect to the reaction mixture containing the acid catalyst under depolymerization conditions such as reaction temperature and pressure. Normally, stainless steel is used from the viewpoint of durability and cost.
【0023】なお、本発明で得られる回収カプロラクタ
ムは、さらに精製手段を加えることにより、容易に高純
度化が可能である。他の精製手段としては、蒸留、晶
析、イオン交換、活性炭処理、酸化剤処理、還元剤処
理、水素添加処理などが挙げられる。好ましくは、晶析
あるいは蒸留を行う。The recovered caprolactam obtained in the present invention can be easily purified by adding a purification means. Other purification means include distillation, crystallization, ion exchange, activated carbon treatment, oxidizing agent treatment, reducing agent treatment, hydrogenation treatment and the like. Preferably, crystallization or distillation is performed.
【0024】[0024]
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。実施例は、何ら本発明を限定するものではな
い。 実施例1 使用済で海水により食塩の付着した船舶係留用ロープ
(100重量%ナイロン6製、以下ロープと省略する)
250gにイオン交換水1000gを加え、50℃で1
時間加熱・撹拌した後、遠心分離機でロープと濾液を分
離した。分離したロープに新たにイオン交換水500g
を加え、同操作をもう1回繰り返した。得られたロープ
は250g、濾液の総重量は1500gであった。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. The examples do not limit the invention in any way. Example 1 A used mooring rope (100% by weight nylon 6; hereinafter abbreviated as a rope)
1000 g of ion-exchanged water is added to 250 g,
After heating and stirring for an hour, the rope and the filtrate were separated by a centrifuge. 500 g of ion-exchanged water is newly added to the separated rope.
And the same operation was repeated once. The obtained rope was 250 g, and the total weight of the filtrate was 1500 g.
【0025】この濾液18.3gにイオン交換水を加え
て50.0gとし、塩素イオンを分析した。濾液中食塩
量は0.20重量%であり、ロープへの食塩付着量は
3.0g、ロープに対して1.2重量%となる。Ion-exchanged water was added to 18.3 g of the filtrate to make 50.0 g, and chlorine ions were analyzed. The amount of salt in the filtrate is 0.20% by weight, the amount of salt attached to the rope is 3.0 g, and 1.2% by weight based on the rope.
【0026】濾液中食塩は、濾液中の無機塩素を食塩に
換算した値であり、京都電子工業株式会社製AT−11
8において、測定電極に銀電極、参照電極に硫酸水銀電
極を用い、滴定液を0.1mol/L硝酸銀水溶液、ビ
ュレットを20ml、60重量%硝酸水溶液を添加して
上述の濾液を電位差滴定法により分析した。The salt in the filtrate is a value obtained by converting inorganic chlorine in the filtrate into salt, and is AT-11 manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.
In 8, using a silver electrode as a measurement electrode and a mercury sulfate electrode as a reference electrode, a 0.1 mol / L silver nitrate aqueous solution, a burette of 20 ml, and a 60% by weight nitric acid aqueous solution were added to the titrant, and the filtrate was subjected to potentiometric titration. analyzed.
【0027】遠心分離2回目のロープにイオン交換水5
00gを加え、同操作をもう1回繰り返した。得られた
ロープは250g、濾液は500gであった。[0027] Ion exchange water 5
00 g was added and the same operation was repeated once. The obtained rope weighed 250 g and the filtrate weighed 500 g.
【0028】遠心分離3回目のロープ25gをイオン交
換水50gで水洗分離し、同様にして塩素イオンを分析
したところ、濾液中に食塩は検出されなかった。食塩の
検出限界は、ロープに対して0.001重量%相当であ
る。When 25 g of the rope was centrifuged for the third time, it was washed with 50 g of ion-exchanged water and separated in the same manner, and chloride ions were analyzed in the same manner. As a result, no salt was detected in the filtrate. The detection limit of salt is equivalent to 0.001% by weight of the rope.
【0029】食塩が検出されないことを確認した遠心分
離3回目のロープ160gと75重量%リン酸6.4g
(リン酸4.8g)を1L解重合缶へ仕込んだ。(食塩
の検出限界から、含有量はリン酸に対して0.0002
当量倍未満である。NaCl/H3PO4=(0.0016/58.44)
÷(4.8/(98.00/3))=約0.0002当量倍) 窒素雰囲気下
で、260℃まで加熱した。The third centrifugation of the rope, 160 g, confirmed that no salt was detected, and 6.4 g of 75% by weight phosphoric acid.
(4.8 g of phosphoric acid) was charged into a 1 L depolymerization can. (From the detection limit of salt, the content is 0.0002
Less than equivalent times. NaCl / H 3 PO 4 = (0.0016 / 58.44)
÷ (4.8 / (98.00 / 3)) = approximately 0.0002 equivalent) Heated to 260 ° C. under a nitrogen atmosphere.
【0030】加熱水蒸気を導入速度250ml/時間
で、解重合缶への吹き込みを始め、反応を開始した。解
重合缶から留出するカプロラクタム・水蒸気を冷却、カ
プロラクタム水溶液を回収しながら、解重合反応を6時
間続けた。The reaction was started by injecting heated steam at a rate of 250 ml / hour into the depolymerization vessel. The depolymerization reaction was continued for 6 hours while cooling caprolactam / water vapor distilled from the depolymerization vessel and recovering the aqueous solution of caprolactam.
【0031】解重合反応中、解重合缶内圧力は0.01
〜0.03kg/cm2であり、缶内に閉塞は無かっ
た。During the depolymerization reaction, the pressure inside the depolymerization vessel is 0.01
0.03 kg / cm 2 , and there was no blockage in the can.
【0032】得られた回収カプロラクタム水溶液の総重
量は1640g、カプロラクタム濃度は9.15重量
%、回収カプロラクタムは150g、解重合収率は94
%であった。 実施例2 食塩0.43gの付着したナイロン6衣料屑160gと
75重量%リン酸6.4g(リン酸4.8g)を1L解
重合缶へ仕込んだ。(食塩含有量はリン酸に対して0.
05当量倍である。NaCl/H3PO4=(0.43/58.44)÷
(4.8/(98.00/3))≒0.05当量倍) 窒素雰囲気下で、2
60℃まで加熱した。The total weight of the obtained aqueous solution of recovered caprolactam was 1640 g, the concentration of caprolactam was 9.15% by weight, the recovered caprolactam was 150 g, and the depolymerization yield was 94.
%Met. Example 2 160 g of nylon 6 clothing waste adhering to 0.43 g of sodium chloride and 6.4 g of phosphoric acid of 6.4 g (4.8 g of phosphoric acid) were charged into a 1-L depolymerization can. (The salt content is 0.1% relative to phosphoric acid.
05 equivalent times. NaCl / H 3 PO 4 = (0.43 / 58.44) ÷
(4.8 / (98.00 / 3)) ≒ 0.05 equivalent times) Under nitrogen atmosphere, 2
Heated to 60 ° C.
【0033】加熱水蒸気を導入速度250ml/時間
で、解重合缶への吹き込みを始め、反応を開始した。解
重合缶から留出するカプロラクタム・水蒸気を冷却、カ
プロラクタム水溶液を回収しながら、解重合反応を6時
間続けた。The heating steam was introduced at a rate of 250 ml / hour into the depolymerization vessel to start the reaction. The depolymerization reaction was continued for 6 hours while cooling caprolactam / water vapor distilled from the depolymerization vessel and recovering the aqueous solution of caprolactam.
【0034】解重合反応中、解重合缶内圧力は0.01
〜0.03kg/cm2であり、缶内に閉塞は無かっ
た。During the depolymerization reaction, the pressure inside the depolymerization vessel was 0.01
0.03 kg / cm 2 , and there was no blockage in the can.
【0035】得られた回収カプロラクタム水溶液の総重
量は1640g、カプロラクタム濃度は8.78重量
%、回収カプロラクタムは144g、解重合収率は90
%であった。 比較例1 実施例1と同じ、食塩が1.2重量%付着したロープ1
60g(食塩1.9g)と75重量%リン酸6.4g
(リン酸4.8g)を1L解重合缶へ仕込んだ。(食塩
含有量はリン酸に対して0.22当量倍である。NaCl
/H3PO4=(1.9/58.44)÷(4.8/(98.00/3))≒0.22当量
倍) 窒素雰囲気下で、260℃まで加熱した。The total weight of the obtained aqueous solution of recovered caprolactam was 1640 g, the concentration of caprolactam was 8.78% by weight, the recovered caprolactam was 144 g, and the depolymerization yield was 90%.
%Met. Comparative Example 1 Same as Example 1, rope 1 with 1.2% by weight of salt attached thereto
60 g (1.9 g of salt) and 6.4 g of 75% by weight phosphoric acid
(4.8 g of phosphoric acid) was charged into a 1 L depolymerization can. (The salt content is 0.22 equivalent times relative to phosphoric acid. NaCl
/ H 3 PO 4 = (1.9 / 58.44) ÷ (4.8 / (98.00 / 3)) ≒ 0.22 equivalent times) Heated to 260 ° C. under a nitrogen atmosphere.
【0036】加熱水蒸気を導入速度250ml/時間
で、解重合缶への吹き込みを始め、反応を開始した。解
重合缶から留出するカプロラクタム・水蒸気を冷却、カ
プロラクタム水溶液を回収しながら、解重合反応を6時
間続けた。Heating steam was introduced into the depolymerization vessel at an introduction rate of 250 ml / hour, and the reaction was started. The depolymerization reaction was continued for 6 hours while cooling caprolactam / water vapor distilled from the depolymerization vessel and recovering the aqueous solution of caprolactam.
【0037】解重合反応中、解重合缶内圧力は0.01
から0.08kg/cm2と経時的に上昇した。反応終
了後の缶残は高粘度化しており、解重合缶への水蒸気吹
き込みラインはほぼ閉塞していた。また、反応速度が低
下しリン酸触媒が失活した。During the depolymerization reaction, the pressure inside the depolymerization vessel was 0.01
From 0.08 kg / cm 2 with time. After the completion of the reaction, the residue was highly viscous, and the steam blowing line to the depolymerization reactor was almost blocked. In addition, the reaction rate decreased and the phosphoric acid catalyst was deactivated.
【0038】得られた回収カプロラクタム水溶液の総重
量は1590g、カプロラクタム濃度は5.91重量
%、回収カプロラクタムは94g、解重合収率は59%
であった。 実施例3 実施例1と同じ、食塩が検出されないことを確認した遠
心分離3回目のロープ160gと75重量%リン酸6.
4g(リン酸4.8g)を1L解重合缶(SUS316
ステンレス製)へ仕込んだ。食塩含有量の検出限界は、
ロープに対して0.001重量%相当、リン酸に対して
0.0002当量倍相当である。窒素雰囲気下で、26
0℃まで加熱した。The total weight of the obtained aqueous solution of recovered caprolactam was 1590 g, the concentration of caprolactam was 5.91% by weight, the recovered caprolactam was 94 g, and the depolymerization yield was 59%.
Met. Example 3 As in Example 1, the third centrifugation of rope 160g and 75% by weight of phosphoric acid, which was confirmed to be in the absence of salt, was carried out.
4 g (4.8 g of phosphoric acid) in a 1 L depolymerization can (SUS316)
(Made of stainless steel). The detection limit for salt content is
It is equivalent to 0.001% by weight with respect to the rope and 0.0002 equivalent times with respect to the phosphoric acid. Under nitrogen atmosphere, 26
Heated to 0 ° C.
【0039】加熱水蒸気を導入速度250ml/時間
で、解重合缶への吹き込みを始め、反応を開始した。解
重合缶から留出するカプロラクタム・水蒸気を冷却、カ
プロラクタム水溶液を回収しながら、解重合反応を6時
間続けた。The reaction was started by injecting heated steam at a rate of 250 ml / hour into the depolymerization vessel. The depolymerization reaction was continued for 6 hours while cooling caprolactam / water vapor distilled from the depolymerization vessel and recovering the aqueous solution of caprolactam.
【0040】解重合反応中、解重合缶内圧力は0.01
〜0.03kg/cm2であり、缶内に閉塞は無かっ
た。1回目の反応終了後、解重合装置を解体洗浄した。During the depolymerization reaction, the pressure inside the depolymerization vessel was 0.01
0.03 kg / cm 2 , and there was no blockage in the can. After the completion of the first reaction, the depolymerization apparatus was dismantled and washed.
【0041】同様にして、2回目、3回目の反応を繰り
返した。3回目の反応終了後、解重合装置を解体洗浄
し、反応器内面を肉眼で観察したところ、反応開始前と
何ら変化は見られず、腐食が起こってないことを確認し
た。Similarly, the second and third reactions were repeated. After the completion of the third reaction, the depolymerization apparatus was disassembled and washed, and the inside of the reactor was visually observed. As a result, no change was observed from before the start of the reaction, and it was confirmed that no corrosion occurred.
【0042】3回の反応で得られた回収カプロラクタム
水溶液の総重量は4900g、カプロラクタム濃度は
9.2重量%、回収カプロラクタムは450g、解重合
収率は93%であった。 比較例2 実施例1と同じ、食塩が1.2重量%付着したロープ1
60g(食塩1.9g)と75重量%リン酸6.4g
(リン酸4.8g)を1L解重合缶(SUS316ステ
ンレス製オートクレーブ)へ仕込んだ。食塩含有量はリ
ン酸に対して0.22当量倍である。窒素雰囲気下で、
260℃まで加熱した。The total weight of the aqueous solution of recovered caprolactam obtained by the three reactions was 4,900 g, the concentration of caprolactam was 9.2% by weight, the recovered caprolactam was 450 g, and the depolymerization yield was 93%. Comparative Example 2 Same as Example 1, rope 1 with 1.2% by weight of salt attached thereto
60 g (1.9 g of salt) and 6.4 g of 75% by weight phosphoric acid
(4.8 g of phosphoric acid) was charged into a 1 L depolymerization can (SUS316 stainless steel autoclave). The salt content is 0.22 equivalent times of phosphoric acid. Under nitrogen atmosphere,
Heated to 260 ° C.
【0043】加熱水蒸気を導入速度250ml/時間
で、解重合缶への吹き込みを始め、反応を開始した。解
重合缶から留出するカプロラクタム・水蒸気を冷却、カ
プロラクタム水溶液を回収しながら、解重合反応を6時
間続けた。The heating steam was introduced at a rate of 250 ml / hour into the depolymerization vessel to start the reaction. The depolymerization reaction was continued for 6 hours while cooling caprolactam / water vapor distilled from the depolymerization vessel and recovering the aqueous solution of caprolactam.
【0044】解重合反応中、解重合缶内圧力は0.01
から0.08kg/cm2と経時的に上昇した。反応終
了後の缶残は高粘度化しており、解重合缶への水蒸気吹
き込みラインはほぼ閉塞していた。また、反応速度が低
下しリン酸触媒が失活した。1回目の反応終了後、解重
合装置を解体洗浄した。ラインの閉塞物は加熱溶融除去
の後、携帯バーナーで燃焼分解させた。During the depolymerization reaction, the pressure inside the depolymerization vessel was 0.01
From 0.08 kg / cm 2 with time. After the completion of the reaction, the residue was highly viscous, and the steam blowing line to the depolymerization reactor was almost blocked. In addition, the reaction rate decreased and the phosphoric acid catalyst was deactivated. After the completion of the first reaction, the depolymerization apparatus was dismantled and washed. After obstruction of the line was removed by heating and melting, it was burned and decomposed by a portable burner.
【0045】同様にして、2回目、3回目の反応を繰り
返した。3回目の反応終了後、解重合装置を解体洗浄
し、反応器内面を肉眼で観察したところ、上蓋の平滑面
に斑点孔状の腐食が見られた。Similarly, the second and third reactions were repeated. After the completion of the third reaction, the depolymerization apparatus was dismantled and washed, and the inner surface of the reactor was visually observed. As a result, spot-like corrosion was observed on the smooth surface of the upper lid.
【0046】3回の反応で得られた回収カプロラクタム
水溶液の総重量は4800g、カプロラクタム濃度は
5.9重量%、回収カプロラクタムは280g、解重合
収率は58%であった。The total weight of the recovered caprolactam aqueous solution obtained by the three reactions was 4,800 g, the caprolactam concentration was 5.9% by weight, the recovered caprolactam was 280 g, and the depolymerization yield was 58%.
【0047】[0047]
【発明の効果】本発明によれば、ナイロン6を主成分と
しアルカリ金属塩化物および/またはアルカリ土類金属
塩化物が付着した熱可塑性物を、酸触媒で解重合し、カ
プロラクタムを収率良く、ハンドリング上の問題および
装置腐食の問題もなく工業的に有利な方法で製造するこ
とができる。According to the present invention, a thermoplastic material containing nylon 6 as a main component and having an alkali metal chloride and / or an alkaline earth metal chloride attached thereto is depolymerized with an acid catalyst to give caprolactam in good yield. It can be manufactured in an industrially advantageous manner without handling problems and device corrosion problems.
Claims (11)
化物および/またはアルカリ土類金属塩化物の付着した
熱可塑性物を、酸触媒で解重合し、カプロラクタムを得
るに際し、前記塩化物の付着量が触媒に対して0.20
当量倍以下であることを特徴とするナイロン6解重合
法。1. A caprolactam is obtained by depolymerizing a thermoplastic material containing nylon 6 as a main component and having an alkali metal chloride and / or an alkaline earth metal chloride attached thereto to obtain caprolactam. Is 0.20 for the catalyst
Nylon 6 depolymerization method characterized by being not more than equivalent times.
化物および/またはアルカリ土類金属塩化物の付着した
熱可塑性物が、ナイロン6を90重量%以上含むことを
特徴とする請求項1に記載のナイロン6解重合法。2. The thermoplastic material having nylon 6 as a main component and having an alkali metal chloride and / or an alkaline earth metal chloride attached thereto contains nylon 6 in an amount of 90% by weight or more. Nylon 6 depolymerization method.
化物および/またはアルカリ土類金属塩化物の付着した
熱可塑性物の前記塩化物が、食塩由来であることを特徴
とする請求項1から2のうち、いずれか一項に記載のナ
イロン6解重合法。3. The thermoplastic resin according to claim 1, wherein the chloride of the thermoplastic containing nylon 6 as a main component and having an alkali metal chloride and / or an alkaline earth metal chloride attached thereto is derived from common salt. The nylon 6 depolymerization method according to any one of the above.
化物および/またはアルカリ土類金属塩化物の付着した
熱可塑性物が、繊維構造物および/または繊維屑である
ことを特徴とする請求項1から3のうち、いずれか一項
に記載のナイロン6解重合法。4. A thermoplastic material comprising nylon 6 as a main component and having an alkali metal chloride and / or an alkaline earth metal chloride attached thereto is a fiber structure and / or fiber waste. 4. The nylon 6 depolymerization method according to any one of the above items 3 to 3.
網、ロープおよび衣料から選ばれた少なくとも1種であ
ることを特徴とする請求項4に記載のナイロン6解重合
法。5. The nylon 6 depolymerization method according to claim 4, wherein the fiber structure and / or fiber waste is at least one selected from a fishing net, a rope, and clothing.
化物および/またはアルカリ土類金属塩化物の付着した
熱可塑性物が、解重合前に水洗したものであることを特
徴とする請求項1から5のうち、いずれか一項に記載の
ナイロン6解重合法。6. The thermoplastic material according to claim 1, wherein the thermoplastic containing nylon 6 as a main component and having an alkali metal chloride and / or an alkaline earth metal chloride attached thereto is washed with water before depolymerization. 5. The nylon 6 depolymerization method according to any one of the above items 5.
化物および/またはアルカリ土類金属塩化物の付着した
熱可塑性物が、水洗前に裁断し、水洗後に水を除いたも
のであることを特徴とする請求項6に記載のナイロン6
解重合法。7. A thermoplastic material containing nylon 6 as a main component and having an alkali metal chloride and / or an alkaline earth metal chloride attached thereto is obtained by cutting before washing with water and removing water after washing. The nylon 6 according to claim 6, wherein
Depolymerization method.
化物および/またはアルカリ土類金属塩化物の付着した
熱可塑性物を、水の存在下にリン酸触媒で解重合するこ
とを特徴とする請求項1から7のうち、いずれか一項に
記載のナイロン6解重合法。8. A thermoplastic material containing nylon 6 as a main component and having an alkali metal chloride and / or an alkaline earth metal chloride attached thereto is depolymerized with a phosphoric acid catalyst in the presence of water. Item 8. The nylon 6 depolymerization method according to any one of Items 1 to 7.
化物および/またはアルカリ土類金属塩化物の付着した
熱可塑性物を、解重合反応器へ連続的に水蒸気を供給
し、かつ、解重合反応器から連続的に回収カプロラクタ
ム水溶液を留出して、解重合することを特徴とする請求
項8に記載のナイロン6解重合法。9. A process for continuously supplying steam to a depolymerization reactor for a thermoplastic material having nylon 6 as a main component and having an alkali metal chloride and / or an alkaline earth metal chloride attached thereto, and The nylon 6 depolymerization method according to claim 8, wherein the recovered caprolactam aqueous solution is continuously distilled from the vessel and depolymerized.
塩化物および/またはアルカリ土類金属塩化物が付着し
た熱可塑性物の前記塩化物の付着量が触媒に対して0.
10当量倍以下であることを特徴とする請求項1から9
のうち、いずれか一項に記載のナイロン6解重合法。10. A thermoplastic material having nylon 6 as a main component and having an alkali metal chloride and / or an alkaline earth metal chloride attached thereto, wherein the amount of the chloride attached to the catalyst is 0.
10. It is 10 equivalent times or less.
The nylon 6 depolymerization method according to any one of the above.
物に対して0.01重量%以下であることを特徴とする
請求項10に記載のナイロン6解重合法。11. The nylon 6 depolymerization method according to claim 10, wherein the amount of the chloride adhered is 0.01% by weight or less based on the thermoplastic material.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28123399A JP2000178249A (en) | 1998-10-06 | 1999-10-01 | Depolymerization of nylon 6 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28372898 | 1998-10-06 | ||
JP10-283728 | 1998-10-06 | ||
JP28123399A JP2000178249A (en) | 1998-10-06 | 1999-10-01 | Depolymerization of nylon 6 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101130461B1 (en) * | 2009-12-15 | 2012-04-12 | 주식회사 효성 | Method for Recycling Wasted Nylon Fish Net and Recycled Nylon filament fiber |
EP3696235A1 (en) * | 2019-02-13 | 2020-08-19 | Solvay Specialty Polymers USA, LLC. | Polymer compositions including a polyamide blend and corresponding formation methods and articles |
CN116272794A (en) * | 2023-03-13 | 2023-06-23 | 江苏长海复合材料股份有限公司 | Chopped fiber process for nylon pellets |
WO2023144339A1 (en) * | 2022-01-28 | 2023-08-03 | Cap Iii B.V. | Process for the recovery of epsilon-caprolactam from nylon 6 comprising fishing nets |
-
1999
- 1999-10-01 JP JP28123399A patent/JP2000178249A/en active Pending
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