PL213313B1 - Sposób i urzadzenie do wytwarzania krystalizujacego poliestru - Google Patents

Description

Opis patentowy

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do wytwarzania krystalizującego poliestru.

Krystalizacja i powtórna kondensacja w stanie stałym (SSP) poliestrów otrzymanych ze stopionego materiału, zwłaszcza PET (politereftalanu etylenu) jest ogólnie znana.

W tym przypadku topliwy poliester (temperatura topnienia 270°C i powyżej) przetwarzany jest na przykład w cylindryczne granulki z jednoczesnym schłodzeniem do temperatury pokojowej i służy jako amorficzny materiał wyjściowy dla następującej krystalizacji i powtórnej kondensacji do PET. Zgodnie z opisem europejskiego zgłoszenia patentowego EP-A-379684 krystalizacja zachodzi w dwóch złożach fluidalnych (kombinacja złoża fontannowego i złoża zawiesinowego) w temperaturach 140°C do 180°C. Po krystalizacji następuje uderzanie w celu rozłożenia aglomeratów.

Znane jest jednak również krystalizowanie już w temperaturze niższej od 140°C i również powtórna kondensacja w stanie stałym w temperaturze powyżej 180°C (np. według nie publikowanego wcześniej CH 02131/92-2).

W opisie europejskiego zgłoszenia EP-A-822214 opisano sposób, w którym materiał poliestrowy wytłacza się, grudkuje i krystalizuje bez chłodzenia stopionego materiału do temperatury dużo niższej od temperatury krystalizacji. W tym przypadku utrzymuje się temperaturę około 160°C do 220°C, a krystalizacja powinna trwać około 5-30 minut. Jednakże z publikacji WO 97/23543 znana jest już rezygnacja z silnego chłodzenia podczas grudkowania. Poliester utrzymuje się w stanie stopionym w temperaturze około 270°C i trafia on w postaci kropel przez otwór na gorącą metalową płytę o temperaturze około 135°C, gdzie zachodzi już krystalizacja. Po tym następuje typowy proces SSP w ciągu 24 godzin w temperaturze około 205°C. Zgodnie z instrukcją w opisie US-A-5510454 temperatura płyty, na którą spadają krople może również wynosić 180°C.

Znany jest również sposób jednoczesnego suszenia i krystalizowania tworzyw termoplastycznych, na przykład PET zgodnie z WO 94/25239, w którym filamenty z tworzywa sztucznego do suszenia chłodzi się gwałtownie przez najwyżej 1,5 sekundy w celu uzyskania temperatury powierzchni co najmniej 100°C. W wyniku takiego tylko częściowego chłodzenia tworzywa sztucznego okres krystalizacji wynosi maksymalnie około 20 sekund.

W urządzeniu do wytwarzania poliamidów według opisu DE-A-19510698, w reaktorze z ruchomym złożem może zostać wytworzona próżnia, przy czym pompę próżniową można zaopatrzyć w separator do oddzielania pyłu od gazów odlotowych. Jednak substancje obce, pyły i tym podobne materiały nie są usuwane w sposób niezawodny z materiału z tworzywa sztucznego.

Opis patentowy US-3405098 opisuje sposób wytwarzania liniowych poliestrów kondensacyjnych do polimeryzacji w stanie stałym, w którym stopiony materiał chłodzi się szybko w celu uzyskania w zasadzie amorficznego, stałego poliestru, który następnie ponownie ogrzewa się do temperatury 150°C do 200°C dla otrzymania częściowo skrystalizowanego poliestru, który następnie jest rozdrabniany na drobne cząstki i klasyfikowany przy użyciu sit. Poliester przygotowany w ten sposób poddaje się następnie polimeryzacji w stanie stałym w złożu fluidalnym.

U podstaw wynalazku leży dalsze rozwinięcie sposobu wytwarzania krystalizującego materiału z tworzywa sztucznego, takiego jak poliester lub PET, aby uzyskać, jako rezultat większych kryształów i ulepszonej struktury powierzchni, większą reaktywność w procesie SSP, i aby w sposób niezawodny oddzielić stałe substancje obce z materiału tworzywa sztucznego po krystalizacji. Również zużycie energii powinno zostać zmniejszone.

Zadaniem wynalazku jest także opracowanie odpowiedniego urządzenia do realizacji powyższego sposobu.

Sposób wytwarzania krystalizującego poliestru, w którym to sposobie w etapie

a) dostarcza się amorficzny poliester z reaktora do stapiania,

b) granuluje się poliester, doprowadzając poliester z reaktora do stapiania w temperaturze około

280°C z chłodzeniem i zestalaniem do krajarki,

c) krystalizuje się poliester po etapie (b) w temperaturze 140°C do 180°C w złożu fluidalnym w czasie przebywania zwykle stosowanym w tej procedurze,

d) przesiewa się skrystalizowany poliester za pomocą sita, i

e) ponownie kondensuje się poliester, wprowadzając poliester do podgrzewacza lub bezpośrednio do reaktora szybowego, odznacza się według wynalazku tym, że poliestru nie poddaje się ogrzewaniu po etapie a) i przed etapem krystalizacji.

PL 213 313 B1

Korzystnie poliester stanowi politereftalan etylenu.

Urządzenie do wytwarzania krystalizującego poliestru, korzystnie politereftalanu etylenu do realizacji opisanego powyżej sposobu zawierające urządzenie do granulowania, złoże fluidalne i reaktor szybowy, charakteryzuje się według wynalazku tym, że za złożem fluidalnym umieszczone jest sito.

Przedmiot wynalazku jest opisany bardziej szczegółowo poniżej w przykładzie wykonania na podstawie rysunku, który przedstawia na pojedynczej figurze podstawowy schemat sposobu na bazie urządzenia.

Z nie pokazanego reaktora topienia PET 1 o temperaturze około 280°C przechodzi z chłodzeniem i zestalaniem do krajarki 2.

Wytworzone w ten sposób amorficzne grudki 3 o temperaturze 140°C do 180°C są przekazywane następnie bez dalszego chłodzenia do złoża fluidalnego 4 na zwykle stosowany w sposobie czas przebywania, i następnie na sito 5, do którego w razie potrzeby może zostać dołączony klasyfikator powietrzny, w celu oddzielenia pyłu i innych obcych substancji stałych.

Zgodnie z opisem EP-A-379684 złoże fluidalne może również stanowić kombinację złoża fontannowego i złoża zawiesinowego. Jeśli jest to potrzebne, po procesie przesiewania następuje dalsza krystalizacja (nie pokazana).

Oczyszczony i skrystalizowany PET przesyłany jest w zwykły sposób do podgrzewacza 6 lub bezpośrednio do reaktora szybowego 7, gdzie zachodzi ponowna kondensacja w stanie stałym do PET i dopiero potem granulat chłodzi się do temperatury pokojowej w chłodnicy 8.

Claims (3)

1. Sposób wytwarzania krystalizującego poliestru, w którym to sposobie w etapie

a) dostarcza się amorficzny poliester z reaktora do stapiania,

b) granuluje się poliester, doprowadzając poliester z reaktora do stapiania w temperaturze około 280°C z chłodzeniem i zestalaniem do krajarki,

c) krystalizuje się poliester po etapie (b) w temperaturze 140°C do 180°C w złożu fluidalnym w czasie przebywania zwykle stosowanym w tej procedurze,

d) przesiewa się skrystalizowany poliester za pomocą sita, i

e) ponownie kondensuje się poliester, wprowadzając poliester do podgrzewacza lub bezpośrednio do reaktora szybowego, znamienny tym, że poliestru nie poddaje się ogrzewaniu po etapie a) i przed etapem krystalizacji.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że poliester stanowi politereftalan etylenu.

3. Urządzenie do wytwarzania krystalizującego poliestru, korzystnie politereftalanu etylenu do realizacji sposobu określonego w zastrz. 1, zawierające urządzenie do granulowania, złoże fluidalne (4) i reaktor szybowy (7), znamienne tym, że za złożem fluidalnym (4) umieszczone jest sito (5).