PL66151B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 15.IX.1972 66151 KI. 12c,l MKP BOld 11/00 UKD CZYTELNIA Urzedu Pat*n1w»*gr •l lit* Wspóltwórcy wynalazku: Wiktor Albrecht, Jan Goszczynski, Franciszek Grabinski, Janina Kolarz, Zbigniew Plonka, Kazimierz Balcerzak Wlasciciel patentu: Zaklady Wlókien Sztucznych STILON, Gorzów Wielkopolski (Polska) Sposób ekstrakcji ziarnistego poliamidu 6 Przedmiotem wynalazku jest sposób ekstrakcji ziarnistego poliamidu 6 w celu wymycia skladni¬ ków rozpuszczalnych w wodzie.Jak wiadomo, surowy poliamid 6 zawiera 8—10% nieprzereagowanego kaprolaktamu i 2—3% 5 niskoczastecizkowych produktów polimeryzacji kap¬ rolaktamu trudnorozpuszczalinych w wodzie. Obec¬ nosc tych substancji w poliamidzie, przeznaczonym do wytwarzania wlókien jest niepozadana i po¬ winna byc obnizona do okolo 1,5% lub ponizej tej 10 wartosci.Znane dotad sposoby usuwania niskoczasteczko- wych skladników z surowego ziarnistego poliami¬ du 6 polegaja na mieszanin tego produktu z go¬ raca woda lub z wodnymi roztworami kaprolakta- 15 mu. Jedne z nich zalecaja stosowanie kilkakrot¬ nej ekstrakcji kazdej porcji poliamidu umiesz¬ czonej w ekstraktorze coraz slabszymi roztworami otrzymanymi podczas lugowania poprzednich porcji poliamidu. Wada tych sposobów jest koniecznosc 2o 4—6-ciokrotnej wymiany roztworów ekstrakcyj¬ nych w ilosci lacznej okolo 8 m3 na 1 tone polia¬ midu; uzyskuje sie przy tym koncowy roztwór o zawartosci 5—7% kaprolaktannu.Odzyskiwanie kaprolaktamu iz tak rozcienczone- 25 go roztworu wymaga odparowania znacznych ilosci wody przewyzszajacych wielokrotnie ilosc odzys¬ kanego surowca. Mimo zastosowania tak znacz¬ nych ilosci roztworów pluczacych w granulacie pozostaje okolo 1,7% do 2,2% ekstraktu. Wymiana 30 roztworów pluczacych przez okresowe odpuszcza¬ nie jednego roztworu i ponowne zalewanie gora¬ cego granulatu poliamidowego kolejnym roztworem naraza granulat na dzialanie powietrza, co powo¬ duje jego powierzchniowe utlenienie i obniza przy¬ datnosc jako tworzywa wlókn©twórczego.Inne sposoby dotychczas znane a polegajace na ciaglym przesuwaniu ziarnistego poliamidu przez roztwór ekstrahujacy, plynacy w przeciwpradzie, pozwalaja wprawdzie na uzyskanie roztworów bardziej stezonych (do 18%) przy jednoczesnym obnizeniu zawartosci ekstraktu w granulacie do 1,5% lub mniej, jednak powierzchnia ziarn gra¬ nulatu ulega przy tym uszkodzeniu ruchomymi elementami ekstraktora; jednoczesnie ziarnisty po¬ liamid narazony jest na mechaniczne zanieczysz¬ czenia okruchami metalu, pylem poliamidowym i smarami. Produkt taki jest imalo przydatny do wytwarzania wlókien poliamidowych.Wszechstronne przebadanie mechanizmu procesu ekstrakcji ziarnistego poliamidu 6 wykazalo obec¬ nie, ze wymywanie zwiazków niskoczasteczkowych (kaprolaktamu i oligomerów poliamidu 6) ma cha¬ rakter dyfuzyjny, pnzy czym intensywnosc tego procesu zalezy przede wszystkim od uprzedniego specznienia granulowanego poliamidu 6 pod wply¬ wem dzialania nan stezonymi wodnymi roztwora¬ mi kaprolaktamu. Stwierdzono, ze nastepuje przy tym specznienie z^^n poliamidu 6 tym wieksze, im wyzsize jest st^BBie kaprolaktamu w roztwo- 661513 rze speczniajacym. Stwierdzono tez, ze wykonanie procesu ekstrakcji w zespole ekstraktorów pola¬ czonych w baterie umozliwia uzjfakanie nadspo¬ dziewanie niskich zawartosci ekstraktu pozostalego w ziarnach poliamidowych przy jednoczesnym 5 uzyskaniu wysokich stezen roztworu opuszczaja¬ cego ibaterie.Sposób ekstrakcji kaprolaktamu z granulatu po¬ liamidu 6 wedlug wynalazku polega na zastoso¬ waniu stezonych goracych wodnych roztworów k) kaprolaktamu do wstepnego specznienia granulatu poliamidowego przeznaczonego do ekstrakcji, sys¬ temem bateryjnym. Specznienie prowadzi sie ko¬ rzystnie w temperaturze zawartej miedzy 40 i 120°C, w ciagu 1—4 godzin w jednym z 6 do 15 12-tu ekstraktorów polaczonych w baterie. Roz¬ twór speczniajacy, korzystnie o stezeniu 12—32% kaprolaiktamu, jest roztworem odebranym uprzed¬ nio z tejze baterii ekstrakcyjnej i korzystnie ilosc jego wynosi 0,8—1,5 czesci wagowych na 1 czesc 20 wagowa granulatu. Speczniony granulat poliami¬ dowy poddaje sie nastepnie dzialaniu goracych, wodnych roztworów kaprolaktamu o stezeniu ma¬ lejacym, np. od 20°/o do 0,2°/o, przy czym stosuje sie kierunek przeplywu tych roztworów w kolej- 25 nych ekstraktoraeh baterii z góry ku dolowi.Ekstraktor wypelniony goracym ekstrahowanym granulatem poliamidowym zasila sie woda swieza zimna wprowadzona od dolu ekstraktora; powodu¬ je to wyparcie goracej wody zawartej w ekstrak- 30 torze góra do ekstraktora nastepnego. Tym samym granulat zawarty w ekstraktorze zostaje oziebio¬ ny, np. do temperatury 15—40°C i moze byc wy¬ ladowany bez obawy jego utlenienia.Wykres pracy baterii wedlug wynalazku przed- 35 stawiony jest na fig. 1. Dla porównania przedsta¬ wiono na fig 2 wykres pracy baterii sposobem dotychczas znanym.W obu wykresach na osi odcietych T odlozono czas w minutach, a na osi rzednych objetosciowa 40 szybkosc V odbioru roztworu z baterii. Wielkosc zakreskowanych pól odpowiada ilosci roztworu odebranego z kolejnych ekstraktorów. Widoczna jest ciaglosc odbioru roztworu z baterii prowa¬ dzonej sposobem wedlug wynalazku; mozliwe sa 45 przy tym jedynie krótkotrwale przerwy w odbio¬ rze w chwili wlaczania do obiegu ekstraktora wy¬ pelnionego specznionym granulatem i roztworem speczniajacym, a wynikajace z manipulacji zawo¬ rami. Natomiast ekstrakcja prowadzona na tej sa- 50 mej baterii sposobami dotad znanymi daje odbiór roztworu z dlugotrwalymi przerwami koniecznymi dla wypelnienia roztworem ekstraktora wlaczonego do obiegu.Zastosowanie sposobu ekstrakcji wedlug wyna- 55 laizku wykazalo szereg nieoczekiwanych korzysci.Osiagnieto skrócenie sumarycznego czasu dziala¬ nia roztworów na poliamid z okolo 20 godzin do 11 godzin, uzyskujac jednoczesnie dokladniejsze usuniecie czesci rozpuszczalnych iz granulatu, po- 60 zostaje 0,8—1,0% zamiast 1,7—2,0%.Równolegle wyeliminowano niemal calkowicie mozliwosc utlenienia ekstrahowanego granulatu powietrzem. Uzyskano przy 4dfe wysokie stezenie roztworu opuszczajacego bater^ri2,32% wobec za- 65 4 wartosci 8—10% ekstraktu w granulacie uzytym do ekstrakcji. Ponadto sposób wedlug wynalazku umozliwia jednoczesne prowadzenie ekstrakcji po¬ liamidów rózniacych sie miedzy soba ciezarem czasteczkowym, zawartoscia pigmentów w jednej baterii.Przyklad I. Do ekstraktora 1 (fig. 3) baterii skladajacej sie z osmiu ekstraktorów polaczonych przewodami rurowymi w obieg kolowy i wypel¬ nionych granulowanym poliamidem 6 w ilosci 3 600 kg kazdy wprowadza sie od dolu 4,8 ms zim¬ nej czystej wody z sieci w ciagu 90 minut. Woda ta wypiera zawarta w tym ekstraktorze wode go¬ raca (95°C) o zawartosci 0,0—2% ekstraktu.Wyparta woda z ekstraktora w przeplywa przez podgrzewacz la do górnej czesci ekstraktora 2, z którego wypiera dolem zawarty w nim roztwór poprzez podgrzewacz 2a do kolejnych ekstraktorów 3, 4, 5, 6 poprzez odpowiednie podgrzewacze 3a, 4a, 5a i 6a do ekstraktora 7 wypelnionego suro¬ wym ziarnistym poliamidem 6 o zawartosci 10% substancji rozpuszczalnych w wodzie zalanym 3 000 kg roztworu o temp. 95°C i stezeniu 18% ekstraktu ze zbiornika 9.Roztwór ten odebrano z baterii do zbiornika 9 w okresie poprzednim. Roztwór stezony z ekstrak¬ tora 7 splywa do zbiornika 9 w ilosci 4 800 kg w ciagu 90 minut, jego stezenie wzrasta poczat¬ kowo z 18% do 20% a nastepnie spada do okolo 14% tak, ze stezenie srednie odebrane w ciagu 90 minut porcji równe jest 18%.Podczas odbioru z ekstraktora 7 ekstraktor 8 zostaje oprózniony z wyekstrahowanego granulatu i wody zimnej. Granulat po ekstrakcji zawiera 0,8% ekstraktu i okolo 12% wilgoci. Po opróznie¬ niu ekstraktora 8 nalewa sie don 3 000 kg 18% roztworu ze zbiornika 9 przez podgrzewacz 10 i nasypuje don 3 600 kg surowego granulowanego poliamidu 6, po czym sie go wlacza do obiegu wylaczajac jednoczesnie z obiegu ekstraktor 1.Przyklad II. Postepowanie jak w przykla¬ dzie 1 z tym, ze do zalania surowego granulatu uzywa sie 3 000 kg roztworu o stezeniu 32% ekstraktu i odbiera z baterii skladajacej sie z 10 ekstraktorów, 4 000 kg roztworu o stezeniu sred¬ nim 32% w ciagu 120 minut. Jednoczesnie zasila sie baterie 4 000 kg zimnej wody z sieci. Zawar¬ tosc ekstraktu w granulacie 0,8±0,1%. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób ekstrakcji granulowanego poliamidu 6r wodnymi roztworami kaprolaktamu w zlozu nie¬ ruchomym systemem bateryjnym, znamienny tym,. ze przeznaczony do ekstrakcji granulat poliami¬ dowy poddaje sie uprzedniemu speczniajacemu dzialaniu nan goracymi wodnymi roztworami kap¬ rolaktamu w jednym z ekstraktorów baterii, przed wlaczeniem go do ukladu bateryjnego, przy czym specznianie granulatu poliamidowego pro¬ wadzi sie stosujac .czesc roztworu o najwyzszym stezeniu kaprolaktamu, uprzednio odebranego z~ odpowiedniego ekstraktora baterii. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do speczniania granulowanego poliamidu 6 stosuje-66151 sie wodne roztwory kaprolaiktamu o stezeniu znacz¬ nie przekraczajacym zawartosc kaprolaktamu w granulacie poliamidowym, lecz dowolnie wybra¬ nym z zakresu od 12% do 32°/o. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze wstepne speczniajace dzialanie trwa od 30 minut do 3 godzin. 4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym, ze proces speczniania i ekstrakcji granulowanego poliamidu 6 prowadzi sie w temperaturze mie¬ dzy 40°C a 120°C. . 5. Sposób wedlug zastrz. 1—4, znamienny tym, ze ilosc roztworu, uzywanego do wstepnego specz¬ niania granulatu poliamidu 6, zawarta jest od 0,8 do 1,5 czesci wagowych na 1 wagowa czesc granu¬ latu poliamidowego.. fig. 2 i r t H 'L G 120' y/z Y//y 180'

2. y// /yy 40 fKI. 12c,l 66151 MKP BOld 11/00 fig. 3 Aa?iAsAb?iASSSirSijfSiJ^^ul Pb t JL t , t J. Y fasPl^3P r^tle-LJ Ph 5b ^ rtEe-^ ^5e+-T^jEfeU"_<^^U^^^[1J ^JL PZG w Pab., zam. 1113-72, nakl. 215 + 20 egz. Cena zl 10,— PL PL