JP3310293B2 - ナイロン6,6との混合物からのナイロン6分離 - Google Patents
ナイロン6,6との混合物からのナイロン6分離Info
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Description
ことが益々重要になって来ている。埋め立て式ごみ廃棄
に現在送り込まれているスクラップ材料、例えばナイロ
ン製カーペット材料などから有用なポリマーを回収する
と、このような材料の体積を低くすることができる。こ
れにより、埋め立て式ごみ廃棄量が少なくなると共に石
油原料が保存される。本発明はこの方向における重要な
ステップである。
ーの混合物からナイロン6ポリマーを分離する方法を提
供するものである。この方法は、ナイロン6,6を残しな
がらナイロン6ポリマーを大気圧下で溶解させるに充分
な濃度および温度の脂肪族カルボン酸水溶液を用いて上
記混合物を処理した後、そのナイロン6の溶液をそのナ
イロン6,6ポリマーから分離することを含んでいる。上
記方法の変法として、ナイロン6ポリマーとナイロン6,
6ポリマーの両方を大気圧下で溶解させるに充分な温度
および濃度の酸を用いてこれらのポリマー類の混合物を
処理し、この溶液を冷却してナイロン6,6ポリマーを優
先的に沈澱させた後、このナイロン6の溶液をそのナイ
ロン6,6ポリマーから分離することができる。
またはカーペット裏地などが存在しているか否かに拘ら
ずナイロン6ポリマーとナイロン6,6ポリマーの両方が
含まれている混合物からナイロン6を分離する。これら
のポリマー類がカーペットの繊維形態である場合、この
カーペットを処理するか、或はその表面の糸をせん断し
た後その糸のみを処理することも可能である。
ら6の脂肪族カルボン酸の水溶液を用いてこれを処理す
ることにより、ナイロン6ポリマーを溶解させそしてナ
イロン6,6ポリマーおよび任意の消費者廃棄製品を未溶
解のままにしておく。この目的で50から70%の濃度の酢
酸水溶液が好適である。このような濃度にすると、圧力
装置を用いることなく大気圧下で還流させることによっ
て、ナイロン6,6を本質的に溶解させないようにしなが
らナイロン6ポリマーの抽出を達成することができる。
次に、このナイロン6の溶液をそのナイロン6,6ポリマ
ーおよび存在している可能性のある何らかの不溶廃棄製
品から分離し、そして望まれるならば、本技術分野でよ
く知られている技術、例えば水を用いた希釈または温度
低下などによって、その溶液からナイロン6を回収す
る。この方法の特別な利点は、カーペットの裏地で通常
用いられている材料であるポリプロピレンの融点よりも
充分に低い温度でこの方法を実施することができる点で
ある。上記および他の理由で、ナイロン6ポリマーの溶
解を還流もしくはそれ以下の温度で達成することができ
るように酸およびそれの濃度を選択すべきである。
充分な濃度および温度のカルボン酸またはそれの水溶液
を用いてナイロン6ポリマーとナイロン6,6ポリマーの
混合物を処理する。次に、その結果として得られるナイ
ロン6ポリマーとナイロン6,6ポリマーが入っている溶
液を、存在しているならば裏地または他の廃棄物から分
離した後、冷却してナイロン6,6ポリマーを優先的に沈
澱させる。次に、濾過、デカンテーションまたは他の手
段を用いて、この沈澱物をそのナイロン6溶液から分離
する。この態様では、この酢酸の濃度を例えば70%以
上、好適には少なくとも80%にすべきである。本分野の
技術者は、両方のポリマーを溶解させるに必要な他のカ
ルボン酸の濃度を容易に決定するであろう。
リマーの如何なる組み合わせでも使用可能であり、この
ように、消費者ナイロン廃棄と産業ナイロン廃棄の混合
物を処理する時に起こる仕込み変動に本方法を容易に適
応させることができる。
れらの実施例は本発明を説明する目的で示すものであ
り、本発明を制限するものでない。部およびパーセント
は特に明記しない限り重量である。
的に溶解させることによってナイロン6,6からナイロン
6を分離することを説明する。
ン6のフィルムを22.5gそしてナイロン6,6の繊維を15g
入れた。この混合物を103℃に15分間加熱した。目で見
た観察を基準にして、ナイロン6のフィルムは全部溶解
していたが、ナイロン6,6の繊維はそのままであった。
この熱溶液をそのフラスコから迅速に注ぎ出して、135g
の新しい60%酢酸溶液で置き換えた。次に、このフラス
コを再び103℃に15分間加熱した後、この熱溶液を最初
の溶液に加えた。この注ぎ出したものを一緒にして冷却
し、水を加えることでナイロンの沈澱生成を高めた後、
濾過を行った。この集めたナイロンの粉末を更に水とメ
タノールで洗浄した後、乾燥を行った。この回収した生
成物を示差走査熱量計で分析して融点が217℃のナイロ
ン6であることを確認した。ナイロン6,6は全く検出さ
れなかった。
ナイロン6とナイロン6,6の混合物を溶解させた後冷却
することによってナイロン6,6の沈澱を選択的に生じさ
せることを説明する。
ン6のフィルムを15gそしてナイロン6,6の繊維を15g入
れた。この混合物を109℃に15分間加熱したが、この時
点でナイロン6のフィルムとナイロン6,6の繊維が全部
溶解した。次に、この溶液を冷却した。このフラスコが
53℃に到達した時点で固体材料がかなりの量で沈澱して
来た。この時点で、ジャケットに蒸気を通すことによっ
て加熱したジャケット付きガラスフリット漏斗に通して
この混合物を濾過した。次に、予め60℃に加熱しておい
た100gの新しい90%酢酸溶液でその沈澱物を濯いだ後、
室温の水で洗浄し、そして全ての洗浄液を元の濾液に加
えた。更に水で洗浄しそしてメチルアルコールで洗浄し
た後(この洗浄液に関しては、上記濾液に加えなかっ
た)、その乾燥させた沈澱物の重量は8.6gであり、示差
走査熱量計を基準にして、これは融点が259℃のナイロ
ン6,6であることを確認した。
澱して来た固体を濾過で回収した。洗浄および乾燥を行
った後の固体重量は22.6gであり、示差走査熱量計を基
準にして、これは融点がそれぞれ218℃および258℃のナ
イロン6とナイロン6,6の混合物であることを確認し
た。ジュール/gで表す全エンタルピー変化により、これ
の構成は65%がナイロン6で35%がナイロン6,6である
ことが示された。
トルの底排出口付き丸底フラスコを用いた。このフラス
コには温度を監視するための熱電対用ウエルと還流コン
デンサが備わっている。これを、真空フィルターの上に
取り付けた600mLの蒸気ジャケット付き漏斗の上に位置
させた。このフラスコにはまた、必要に応じて下げて使
用することができる機械的撹拌機が備わっており、これ
を最初そのフラスコの中の高い場所に位置させておい
た。
イロン6繊維を22.5g、表面のナイロン6,6繊維が22.5g
入っている全カーペット(フラスコに入るように小さく
切った)を50.3g、そして364.5gの氷酢酸と40.5gの水か
ら成る混合物を仕込んだ。このフラスコの内容物を撹拌
することなくこれを電気で加熱した。漏斗を蒸気で加熱
した。
更に温度を高くすると、86℃で、ナイロン6,6が溶解す
ることを示す肯定的な証拠が観察された。108℃に到達
した時点で、その撹拌機を下げて手で穏やかに回転させ
ることによって、残存している裏地の全部がその溶媒に
接触するようにした。この混合物を108℃に15分間加熱
した後、このフラスコの内容物をその加熱されているフ
ィルターフリットに通して排出させて真空フラスコの中
に入れた。室温に冷却するとその濾液が固化した。この
フラスコの中に残存している裏地材料には、本質的に、
表面のナイロン繊維が含まれていなかった。
部を水で2回そしてメタノールで2回洗浄することによ
って酢酸を除去した後、空気乾燥を行うことによって粉
末が得られた。この粉末の示差走査熱量計測定で得られ
る、ジュール/gで表される全エンタルピー変化により、
これの構成は53%がナイロン6で47%がナイロン6,6で
あることが示された。
面のナイロン6,6繊維が約22.5g入っている自動車用カー
ペット全体(フラスコに入るように小さく切った)を53
g、そして364.5gの氷酢酸と40.5gの水から成る混合物を
仕込む以外は実施例3を繰り返した。加熱すると実施例
3と同じことが観察された。このフラスコの中に残存し
ている裏地材料には、本質的に、表面のナイロン繊維が
含まれていなかった。
6繊維を22.5g、表面のナイロン6,6繊維が22.5g入って
いる全カーペット(フラスコに入るように小さく切っ
た)を50.3g、そして810gの88%蟻酸を仕込む以外は実
施例3を繰り返した。このフラスコの内容物を撹拌する
ことなくこれを電気で加熱した。漏斗を蒸気で加熱し
た。
時点で、そのパドル撹拌機を下げて手で穏やかに回転さ
せることによって、残存している裏地の全部がその溶媒
に接触するようにした。この混合物を15分間かけて105
℃に加熱した後、このフラスコの内容物をその加熱され
ているフィルターフリットに通して排出させて真空フラ
スコの中に入れた。室温に冷却してもその濾過は流体の
ままであった。このフラスコの中に残存している裏地材
料には、本質的に、表面のナイロン繊維が含まれていな
かった。
Claims (7)
- 【請求項1】ナイロン6ポリマーとナイロン6,6ポリマ
ーの混合物からナイロン6ポリマーを取り出す方法にお
いて、ナイロン6,6ポリマーを残しながらナイロン6ポ
リマーを大気圧下で溶解させるに充分な濃度および温度
の炭素数が1−6の脂肪族カルボン酸の水溶液を用いて
該混合物を処理した後、このナイロン6の溶液をそのナ
イロン6,6ポリマーから分離することを含む方法。 - 【請求項2】該カルボン酸が酢酸である請求の範囲1記
載の方法。 - 【請求項3】該酢酸の水溶液が50から70%の濃度を示す
請求の範囲2記載の方法。 - 【請求項4】ナイロン6ポリマーとナイロン6,6ポリマ
ーの混合物からナイロン6ポリマーを取り出す方法にお
いて、両方のポリマーを大気圧下で溶解させるに充分な
濃度および温度の炭素数が1−6の脂肪族カルボン酸ま
たはそれの水溶液を用いて該混合物を処理し、この溶液
を冷却してナイロン6,6ポリマーを優先的に沈澱させた
後、この溶液をその沈澱したナイロン6,6ポリマーから
分離することを含む方法。 - 【請求項5】該ポリマー混合物を酢酸の水溶液で処理す
る請求の範囲4記載の方法。 - 【請求項6】該酢酸の水溶液が少なくとも70%の濃度を
示す請求の範囲5記載の方法。 - 【請求項7】該混合内のナイロン6とナイロン6,6が消
費者廃棄製品と混合されている繊維の形態である請求の
範囲1または4記載の方法。
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