SK11622000A3

SK11622000A3 - Spôsob extrakcie polyamidových častíc

Info

Publication number: SK11622000A3
Application number: SK1162-2000A
Authority: SK
Inventors: Ralf Mohrschladt; Volker Hildebrandt; Volker Warzelhan
Original assignee: Basf Aktiengesellschaft
Priority date: 1998-02-27
Filing date: 1999-02-19
Publication date: 2001-04-09
Also published as: UA54587C2; WO1999043407A1; DE19808442A1; AR018559A1; TWI237647B; ID25874A; CA2322034A1; KR20010041375A; AU2927299A; ES2177258T3; TR200002499T2; BR9908283A; RU2224575C2; JP2002504414A; EP1058576B1; PL342606A1; BG104677A; CN1291906A; DE59901401D1; US6326460B1

Description

Tento vynález sa týka spôsobu extrakcie polyamidových častíc alebo polymérnych častíc obsahujúcich polyamidy, vodnými extrakčnými činidlami.

Doterajší stav techniky

Polymerizované polyamidy a predovšetkým nylon-6 obsahujú extrahovateľné látky s| nízkou molekulovou hmotnosťou zahrňujúce monoméry a oligoméry z dôvodu chemickej rovnováhy, ktorá sa vyvinula v polymérnej tavenine. Aby sa zabránilo akémukoľvek zhoršeniu kvality produktu a vlastností spracovania, napríklad počas vstrekovania plastických hmôt alebo lisovania pretláčaním alebo počas spriadania, je potrebné obsah extrahovateľných látok znížiť. Požadovaná extrakcia sa zvyčajne uskutočňuje vodou pri zvýšených teplotách, ako je opísané napríklad v nemeckom dokumente DE-A-2 501 348. Vodný extrakt sa zahustí a recykluje do polymerizácie.

Na zabezpečenie primeranej extrakcie polyamidu a predovšetkým zníženie kritických oligomérov a najmä dimérov, sa často vyžadujú dlhé retenčné časy v extrakčnom stupni a teda veľké extrakčné kolóny, ktoré nielen značne zvyšujú hladinu požadovaných kapitálových investícií, ale tiež nepriaznivo ovplyvňujú flexibilitu spôsobu.

Extrakcia polyamidových triesok s kaprolaktámom, ako je opísané napríklad v japonskom dokumente JP-A 72 26 438, je nevýhodná, pretože kaprolaktám je pomerne nákladný materiál a nemusí byť nevyhnutne dostupný na použitie.

Podstata vynálezu

Predmetom predloženého vynálezu je poskytnúť extrakčný spôsob, ktorý na jednej strane skracuje extrakčný čas v porovnaní s extrakciou s čistou vodou a zlepšuje extrakčnú účinnosť, a na druhej strane dokonale obchádza použitie kaprolaktámu ako extrakčného rozpúšťadla.

-2Zistili sme, že tento predmet sa dá dosiahnuť podľa vynálezu spôsobom extrakcie častíc polyamidu alebo polymérnych častíc obsahujúcich polyamidy, s vodnými extrakčnými činidlami, ktoré zahrňujú použitie vodných roztokov aminonitrilov a prípadne ďalších polyamid tvoriacich monomérov, polyamid tvoriacich oligomérov alebo ich zmesí ako vodných extrakčných činidiel.

Extrakcia sa uskutočňuje najskôr uvedením do kontaktu častíc polyamidu alebo polymérnych častíc obsahujúcich polyamidy, predovšetkým polymérne triesky alebo podobne tvarované častice, s extrakčným činidlom tak, aby sa nežiadúce zložky s nízkou molekulovou hmotnosťou mohli extrahovať z triesok. V ďalšom kroku sa triesky odstránia zextrakčného činidla a zbavia sa zvyškov extrakčného činidla, napríklad premytím vodou. V prípade potreby sa môže uskutočniť ďalšia extrakcia triesok s pridaním alebo bez pridania aminonitrilu alebo polyamid tvoriacich monomérov alebo oligomérov. V závislosti od požadovaných technických podmienok produktu, kvalita extrakcie sa môže nastaviť v rámci širokých limitov, prostredníctvom kombinácie vyššie uvedených krokov ako funkcie predbežných podmienok a zvolených parametrov, ako je koncentrácia extrakčného činidla, pomer triesky/extrakčné činidlo, teplota a retenčné časy.

Extrakcia podľa vynálezu sa môže uskutočniť v jednom alebo vo viacerých stupňoch, v závislosti od dostupného zariadenia. Vyššie uvedené stupne a ich postupnosť sa môžu uskutočňovať buď po vsádzkach, t.j. následne v jednoduchom reaktore, alebo kontinuálne, t.j. súčasne v následných reaktoroch. Je potrebné si uvedomiť, že je taktiež možné, aby sa niektorý zo stupňov uskutočňoval kontinuálne a zostávajúci stupeň (stupne) po vsádzkach.

Ak sa extrakcia uskutočňuje kontinuálne, extrakčné činidlo a polymér môžu obidva predchádzať paralelne alebo protiprúdne. Výhodne sa extrakcia uskutočňuje protiprúdne, t.j. polyamidové častice alebo polymérne častice obsahujúce polyamidy a vodné extrakčné činidlo sa nechávajú prechádzať protiprúdne.

Vo výhodnom uskutočnení sa extrakcia uskutočňuje vo veľkom množstve stupňov a použité extrakčné činidlá majú v rozličných stupňoch rozdielne zloženia.

Napríklad je možné uskutočniť pred-extrakciu s extrakčným činidlom obsahujúcim

-3aminonitril, polyamid tvoriace monoméry a/alebo oligoméry a vodu, s následným extrakčným stupňom, ktorý neobsahuje aminonitril, monoméry ani oligoméry. Výhodou pri tomto uskutočnení je zníženie vplyvu nečistôt alebo presnejšie povedané, vylúčenie kontaminácie povrchu triesok vplyvom extrakčného činidla. Toto dvojstupňové uskutočnenie sa výhodne uskutočňuje v jednoduchom zariadení.

Polyamidové triesky získané po polymerizácii a následnom stupni peletizácie sa nadávkujú do kontinuálnej extrakčnej kolóny prostredníctvom dopravovania obehu vody. Triesky sa oddelia od dopravovanej vody pomocou separačných prostriedkov (sito) a padajú do hlavy extraktora. Triesky prechádzajú smerom nadol cez extrakčnú kolónu pod gravitačnou silou a zbavujú sa cestou zložiek s nízkou molekulovou hmotnosťou pomocou extrakcie. Extrakčné rozpúšťadlo alebo voda sa kontinuálne pridáva na spodku extrakčnej kolóny a prechádza vzostupne cez extrakčnú kolónu v protiprúde, pričom sa zaťaží monomérmi a oligomérmi. Zaťažené extrakčné činidlo sa odoberá vo vrchnej časti kolóny a odvádza sa ako vytekajúci vodný extrakt. V prípade potreby po tomto nasleduje spracovanie vodného extraktu alebo recyklovanie do prítokového prúdu.

Použitým extrakčným činidlom je vodný roztok aminonitrilov a prípadne polyamid tvoriacich monomérov a/alebo polyamid tvoriacich oligomérov. Obsah aminonitrilu v extrakčnom činidle sa zvolí takým spôsobom, aby v použitom extrakčnom činidle jestvovala úplná miešateľnosť, t.j. nevyskytovalo sa žiadne rozdeľovanie. Hladina aminonitrilov, polyamid tvoriacich monomérov a polyamid tvoriacich oligomérov vhodne celkovo predstavuje od 5 do 95 % hmotnostných, vztiahnuté na celovú hmotnosť vodného roztoku. Koncentrácia aminonitrilu je v rozsahu od 1 do 100 % hmotnostných, výhodne v rozsahu od 30 do 100 % hmotnostných, predovšetkým výhodne v rozsahu od 50 do 100 % hmotnostných, vztiahnuté na celkovú hmotnosť nevodných zlúčenín. Koncentrácia polyamid tvoriacich monomérov je v rozsahu od 0 do 70 % hmotnostných, predovšetkým výhodne v rozsahu od 0 do 50 % hmotnostných, vztiahnuté na celkové množstvo nevodných zlúčenín. Koncentrácia polyamid tvoriacich oligomérov je v rozsahu od 0 do 60 % hmotnostných, výhodne v rozsahu od 0 do 40 % hmotnostných, predovšetkým výhodne v rozsahu od 0 do 20 % hmotnostných, vztiahnuté na

-4celkové množstvo nevodných zlúčenín. Ak je prítomné najmenej 1 % hmotnostné, výhodne najmenej 5 % hmotnostných, ďalších monomérov a/alebo oligomérov, množstvo aminonitrilov primerane poklesne. Výhodne nie sú prítomné žiadne ďalšie monoméry a/alebo oligoméry.

Dva možné typy extrakčných kolón sú znázornené na obrázkoch 1/2 a na obrázku 3. Kolóna môže tiež predstavovať kombináciu týchto dvoch variantov.

Obrázok 1 znázorňuje schému prvého uskutočnenia extrakčnej kolóny pri spôsobe podľa predloženého vynálezu;

Obrázky 2 a 3 znázorňuje schémy ďalších uskutočnení extrakčnej kolóny pri spôsobe podľa predloženého vynálezu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Obrázok 1 schematicky znázorňuje pomocou príkladu extrakčnú kolónu pre spôsob podľa predloženého vynálezu. Uvedená extrakčná kolóna 1 obsahuje prvú (vrchnú) rúrkovú zónu 2 a druhú (dolnú) rúrkovú zónu 3, ktoré sú navzájom spojené pomocou lievikovito tvarovanej sekcie 14. Pomer dĺžky uvedenej prvej zóny 2 ku dĺžke uvedenej druhej zóny 3 je vo všeobecnosti v rozsahu od 1 : 5 do 5: 1, výhodne v rozsahu od 1 : 2 do 2 : 1. Pomer priemeru rúrky uvedenej prvej zóny 2 ku priemeru uvedenej druhej zóny 3 je vo všeobecnosti v rozsahu od 8 : 1 do 2 :1, výhodne v rozsahu od 6 :1 do 3 :1.

Polyamidové triesky 12 sa zavádzajú do uvedenej prvej reakčnej zóny 2 z vrchnej časti, prechádzajú cez ňu smerom nadol a potom cez uvedenú rúrkovú druhú zónu 3 a potom vytekajú prostredníctvom výtokovej závitovky 4 do dopravovaného obehu vody 5. Čerstvá voda 6 sa dávkuje pomocou uvedenej výtokovej závitovky 4 do uvedenej extrakčnej kolóny J podľa potreby. Prechádzaním cez uvedenú extrakčnú kolónu 1 voda spočiatku priberá monomér v uvedenej druhej zóne 3 a potom sa zmiešava v spodnej časti uvedenej prvej zóny 2 s extrakčným činidlom, ktoré tu recirkuluje. Toto sa odstraňuje v hornej časti uvedenej prvej zóny 2 pomocou čerpadla 7, prechádza cez výmenník tepla 10, ktorý udržiava teplotu v požadovanom rozsahu a znova sa zavádza cez perforovanú platňu 11 v spodnej oblasti uvedenej prvej zóny 2. Určitá časť

-5extrakčného činidla sa odstraňuje v 8 a dostatok aminonitrilu sa dodáva pomocou 9 a dostatok vody pomocou 6, tak aby sa koncentrácia aminonitrilu v extrakčnom činidle udržiavala v rámci požadovaného rozsahu. Uvedená vrchná zóna 2 sa môže prípadne prídavné zahrievať pomocou plášťových rúr 13, pričom uvedená druhá zóna 3 nie je externe vyhrievaná, avšak môže sa prípadne chladiť.

Ďalšie uskutočnenie extrakčnej kolóny využiteľné pre spôsob podľa predloženého vynálezu je znázornený na obrázku 2. Uvedená extrakčná kolóna 1 obsahuje prvú (vrchnú) zónu 2 a druhú (dolnú) zónu 3. Pomer dĺžky uvedenej prvej zóny 2 ku dĺžke uvedenej druhej zóny 3 je vo všeobecnosti v rozsahu od 1 : 5 do 5:1, výhodne v rozsahu od 1 : 2 do 2 :1. Pomer priemerov rúrky je špecifikovaný ako na obrázku 1. Oblasti A a B sa rozprestierajú približne v tej istej dĺžke.

Extrakcia sa uskutočňuje v princípe ako je opísané pre obrázok 1. Jediným rozdielom je, že obeh extrakčného činidla zahrňuje iba vrchnú časť A uvedenej prvej zóny 2, t.j., extrakčné činidlo sa odstraňuje v hornej oblasti uvedenej prvej zóny 2 a znova sa zavádza do jej strednej oblasti pomocou druhej prstencovej dýzy

13. Čerstvý aminonitril sa pridáva v 9 cez prvú prstencovú dýzu 11. ktorá je umiestnená v spodnej oblasti uvedenej prvej zóny 2. Určitá časť aminonitrilu sa môže tiež zavádzať priamo do horného obehu pri 9. Týmto spôsobom sa môže gradient acetonitrilu v extraktore ovplyvňovať špecifickým spôsobom. Polyamidové triesky 12 sa teda zo začiatku upravujú v hornej oblasti A s recirkulujúcim extrakčným činidlom a potom v uvedenej spodnej oblasti B s aminonitrilom v protiprúde. Toto poskytuje polyamid, ktorý vykazuje predovšetkým nízky obsah diméru (< 0.05 %).

Obrázok 3 schematicky znázorňuje pomocou príkladu extrakčnú kolónu pre spôsob podľa predloženého vynálezu. Uvedená extrakčná kolóna 1 obsahuje prvú (vrchnú) zónu 2 a druhú (dolnú) rúrkovú zónu 3. Pomer dĺžky uvedenej prvej zóny 2 ku dĺžke uvedenej druhej zóny 3 je vo všeobecnosti v rozsahu od 0,05 : 1 do 1 : 1, výhodne v rozsahu od 0,1 :1 do 0,3: 1. Polyamidové triesky 4 sa zavádzajú do uvedenej prvej zóny 2 z vrchnej časti, prechádzajú cez ňu smerom nadol a potom cez uvedenú rúrkovú druhú zónu 3 a potom vytekajú prostredníctvom výtokovej závitovky 5 do dopravovaného obehu vody 6. Voda 7 sa dávkuje pomocou uvedenej výtokovej závitovky 5 a cez prstencovú dýzu pri základni extraktora

-6smerom nahor do uvedenej extrakčnej kolóny 1, voda spočiatku priberá aminonitril v uvedenej druhej zóne 3 a potom sa zmiešava v spodnej časti uvedenej prvej zóny 2 s extrakčným činidlom, ktoré tu recirkuluje. Toto sa odstraňuje v hornej časti uvedenej prvej zóny 2 pomocou čerpadla 8, filtruje sa cez filter 9, prechádza cez výmenník tepla, ktorý udržiava teplotu v požadovanom rozsahu a znova sa zavádza cez prstencovú dýzu alebo perforovanú platňu 11 v spodnej oblasti uvedenej prvej zóny 2. Určitá časť extrakčného činidla sa odstraňuje v 12 a dostatok čerstvého aminonitrilu sa dodáva pomocou 13, tak aby sa koncentrácia aminonitrilu v extrakčnom činidle udržiavala v rámci požadovaného rozsahu. Uvedená prvá a druhá zóna sa zahrievajú pomocou plášťových vyhrievacích rúr 14 a 15, Medzi uvedenou prvou a druhou zónou je zúženie prietokového prierezu .16, ktoré spolu so skutočnosťou, že teplota v uvedenej prvej zóne 2 je vyššia ako v uvedenej druhej zóne 3 zabraňuje akémukoľvek klesaniu roztoku obsahujúcemu aminonitril, ktorý má vyššiu špecifickú hmotnosť.

Variant 1

Extrakčné činidlo recirkuluje vo vrchnej časti extrakčnej kolóny. Táto vrchná časť extrakčnej kolóny pozostáva z 5 až 90 %, výhodne z 10 až 50 %, predovšetkým výhodne z 20 až 40 %, z celkového objemu extraktora. Extrakčné činidlo obsahujúce frakcie s nízkou molekulovou hmotnosťou sa odoberá v hornej časti kolóny a vracia sa naspäť do kolóny v určitej časti pod hlavou pomocou rozdeľovacích prostriedkov rovnomerne cez prierez. Množstvo extrakčného činidla recirkulujúceho v hlave sa zvolí tak, že na jednej strane je zabezpečená rovnováha teploty a koncentrácie vo vnútri hlavy a intenzívny prenos hmoty sa uskutočňuje na rozhraní fázy častíc triesok. Je potrebné dbať na to, aby sa zabezpečilo, že rýchlosť prietoku vodného roztoku neprevýši bod vírenia triesok. Rýchlosť sa výhodne nastaví v rozsahu od 2 do 20 m/h, výhodne v rozsahu 3 až 15 m/h. Na pôsobenie proti víreniu triesok, hlava extraktora má väčší priemer ako dolná časť rúrky. Výmenník tepla usporiadaný vo vnútri obehu hlavy z vonkajšej strany kolóny extraktora sa použije na adjustovanie teploty extrakcie v hlave a na zahriatie privádzaných polyamidových triesok na požadovanú teplotu. Teplota hlavy extraktora sa pohybuje výhodne v rozsahu od 80 do 140 °C, predovšetkým 100 až 130 °C. Teplota by sa mala výhodne zvoliť takým spôsobom, aby sa polymérne

-7triesky nerozpúšťali v extrakčnom činidle a neprekročila sa teplota varu extrakčného činidla.

Pridaním kvapalného aminonitrilu a prípadne polyamid tvoriacich monomérov a/alebo oligomérov pri teplote od 80 do 100 °C do obehu hlavy je možné nastaviť hornú časť extrakčnej zóny na koncentráciu aminonitrilu a polyamid tvoriacich monomérov alebo oligomérov, ktorá je v rozsahu od 5 do 95 % hmotnostných, výhodne v rozsahu od 10 do 80 % hmotnostných, predovšetkým výhodne v rozsahu od 15 do 70 % hmotnostných. Túto kompozíciu extrakčného činidla je tu potrebné uvažovať ako priemernú hodnotu koncentrácií v hlavovej časti extraktora. Výsledkom je urýchlenie odstraňovania zložiek s nízkou molekulovou hmotnosťou, predovšetkým monomérov a oligomérov, z triesok a tiež zanechanie triesok s nižším zvyškovým obsahom extrahovateľných látok.

V prípade extrakcie nylonu-6 a extrakcie polymérnych zmesí obsahujúcich nylon-6, sa napríklad odstránenie kaprolaktámu a jeho oligomérov urýchli. Ak sa polyamid získal z aminonitrilov, tieto aminonitrily a ich oligoméry sa môžu odstrániť.

Na rozdiel od jestvujúcich spôsobov, nie je to kaprolaktám alebo čistá vody, ktoré sa použijú, ale vodný roztok aminonitrilov a prípadne polyamid tvoriacich monomérov a/alebo oligomérov. Výsledné produkty majú nízky zvyškový obsah zložiek s molekulovou hmotnosťou, predovšetkým diméru kaprolaktámu.

Variant 2

V predovšetkým výhodnom uskutočnení je kolóna zlícovaná pod obehom hlavy prietokovou bariérou, ktorá, pomocou zúženia prietokového prierezu špecifickým spôsobom, vedie ku zvýšeniu povrchovej prietokovej rýchlosti výstupnej kvapalnej fázy ako funkcie pomeru extrakčné činidlo/triesky. Toto zúženie predstavuje formu zúženia priečne dierovaného tvaru. Toto na jednej strane zabraňuje akémukoľvek klesaniu vodného roztoku, ktorý má vyššiu špecifickú hmotnosť, z hlavovej časti extraktora do rúrkového reaktora pod ním. Na druhej strane, zúženie prietokového prierezu poskytuje účinné prostriedky na oddelenie hlavovej časti extraktora, ktorý je charakterizovaný veľmi výrazným spätným zmiešavanim, ako výsledok recirkulácie, z rúrkovej časti, v ktorom sa

-8vyžaduje profil protiprúdovej koncentrácie s veľmi malým zmiešavaním, ak vôbec jestvuje.

Klesaniu ťažšieho extraktu z hlavovej časti je ďalej zabraňuje udržiavaním zóny v hlave extrakčnej kolóny pri teplote, ktorá sa je od 5 do 40 °C, výhodne od 10 do 20 °C, vyššia ako zóna na spodnej časti extraktora.

Okrem toho, rýchlosť prietoku extrakčného činidla sa výhodne udržiava vyššie tým, že rúrková časť sa vyhotoví tak tenká ako je to možné. Povrchová prietoková rýchlosť by výhodne mala byť od 0,2 do 6 m/h, výhodnejšie od 1 do 3 m/h. Z dôvodu pomerne krátkeho retenčného času a následného nízkeho extrakčného objemu, priemer rúrky sa môže ponechať malý, bez toho aby sa extrakčná kolóna vytvorila veľmi dlhá pri obmedzujúcich nákladoch.

Extrakcia podľa predloženého vynálezu vyžaduje nižší pomer voda/triesky ako extrakcia s vodou. Toto umožňuje, v prípade potreby, znížiť množstvo vody, ktoré je potrebné odpariť pri extrakčnom spracovaní a toto môže byť užitočné pre ekonomiku celkového spôsobu.

Triesky sa môžu vybrať z extraktora napríklad pomocou závitovkových dopravníkov alebo ventilov. Výhodné sú hlbokoťažné jednoduché závitovky, ktoré kontinuálne odmeriavajú triesky do dopravovaného obehu vody. Rýchlosť rotácie závitovky reguluje množstvo triesok a tým hladinu triesok v extrakčnej kolóne. Pridanie malých množstiev vody do dopravovaného obehu vody, ktorý vstupuje do extraktora cez závitovku, slúži na vytvorenie, v závitovke, toku kvapaliny, ktorá je v protiprúde k jestvujúcim trieskam a súčasne zabezpečuje vzostupný tok kvapalnej fázy tiež v spodnej oblasti extraktora, pričom zamedzuje akémukoľvek zmiešavaniu.

Extrakčné činidlo

Aminonitrilom v zmesi môže byť v zásade akýkoľvek aminonitril, t.j. akákoľvek zlúčenina, ktorá obsahuje jednak najmenej jedu aminoskupinu a jednak najmenej jednu nitriloskupinu. ω-Aminonitrily sú výhodné, predovšetkým ωaminonitrily obsahujúce od 4 do 12 atómov uhlíka, výhodnejšie od 4 do 9 atómov uhlíka, v alkylénovej časti, alebo aminoalkylarylnitril obsahujúci od 8 do 13 atómov

-9uhlíka, pričom výhodnými aminoalkylarylnitrilmi sú aminoalkylarylnitrily, ktoré majú vloženú alkylovú časť alebo najmenej jeden atóm uhlíka medzi aromatickou jednotkou a aminoskupinou alebo nitriloskupinou. Predovšetkým výhodnými aminoalkylnitrilmi sú také zlúčeniny, ktoré majú amínoskupinu a nitrilovú skupinu v 1,4-polohe navzájom voči sebe.

Výhodným používaným ω-aminoalkylnitrilom je výhodne ω-aminoalkylnitril, v ktorom alkylénová časť (-CH₂-) výhodne obsahuje od 4 do 12 atómov uhlíka, predovšetkým výhodne od 4 do 9 atómov uhlíka, ako je 6-amino-1-kyanopentán (6aminokapronitril), 7-amino-1-kyanohexán, 8-amino-1-kyanoheptán, 9-amino-1kyanooktán, 10-amino-1-kyanononán, predovšetkým výhodne 6-aminokapronitril. 6-Aminokapronitril sa zvyčajne získa hydrogenáciou adiponitrilu s použitím známych postupov, ktoré sú opísané napríklad v dokumentoch DE-A 836 938, DEA 848 654 alebo US 5 151 543.

Prirodzene, je taktiež možné použiť zmesi mnohých aminonitrilov alebo zmesi aminonitrilu s ďalšími komonomérmi, ako je kaprolaktám alebo nižšie definované zmesi. V jednom uskutočnení podľa vynálezu je vodné extrakčné činidlo na začiatku extrakcie v podstate alebo úplne bez obsahu kaprolaktámu.

Ďalšie vhodné polyamid tvoriace monoméry zahrňujú napríklad dikarboxylové kyseliny, ako sú alkándikarboxylové kyseliny obsahujúce od 6 do 10 atómov uhlíka, ako je kyselina adipová, kyselina pimelová, kyselina suberová , kyselina azelaová alebo kyselina sebaková, a tiež kyselina tereftalová a kyselina izoftalová, diamíny, ako sú C^-alkyldiamíny, obsahujúce predovšetkým 4 až 8 atómov uhlíka, ako je hexametyléndiamín, tetrametyléndiamín alebo oktametyléndiamín, tiež m-xylyléndiamín, bis-(4-aminofenyl)metán, 2,2-bis(4aminofenyl)propán alebo bis(4-aminocyklohexyl)metán, a tiež zmesi dikarboxylových kyselín a diamínov, každý v akýchkoľvek požadovaných kombináciách, avšak vo vzájomnom vzťahu výhodne v ekvivalentnom pomere. Ďalej je možné použiť soli vyššie uvedených dikarboxylových kyselín a diamínov, ako je adipát hexametyléndiamónia, tereftalát hexametylén-diamónia alebo adipát tetrametyléndiamónia, tereftalát tetrametyléndiamónia, ale predovšetkým soľ kyseliny adipovej a hexametyléndiamín, adipát hexametyléndiamónia (66 soľ).

-10Vhodné dikarboxylové kyseliny zahrňujú alifatické C₄-Cio-a,ω-dikarboxylové kyseliny, ako je kyselina jantárová, kyselina glutárová, kyselina adipová, kyselina pimelová, kyselina suberová, kyselina azelaová, kyselina sebaková, výhodne kyselina adipová a kyselina sebaková, predovšetkým výhodne kyselina adipová, a aromatické C₄-Ci₀-dikarboxylové kyseliny, ako je kyselina cyklohexándikarboxylová.

Vhodné α,ω-diamíny obsahujúce od 4 do 10 atómov uhlíka zahrňujú tetrametyléndiamín, pentametyléndiamín, hexametyléndiamín, heptametyléndiamín, oktametyléndiamín, nonametyléndiamín a dekametyléndiamin, výhodne hexametyléndiamín.

Používaným a,o-C₂-C₁₂-dinitrilom je výhodne alifatický dinitril, ako je 1,4dicyklobután (adiponitril), 1,5-dikyanopentán, 1,6-dikyanohexán, 1,7dikyanoheptán, 1,8-dikyanooktán, 1,9-dikyanononán, 1,10-dikyanodekán, predovšetkým výhodne adiponitril.

Ak je to potrebné, je tiež možné použiť diamíny, dinitrily a aminonitrily odvodené od rozvetvených alkylénových alebo arylénových alebo alkylarylénových zlúčenín.

Používanými a,ro-C₅-Ci₂-aminokyselinami môžu byť kyselina 5-aminopentánová, kyselina 6-aminohexánová, kyselina 7-aminoheptánová, kyselina 8amino-oktánová, kyselina 9-aminononánová, kyselina 10-aminodekánová, kyselina 11-aminoundekánová alebo kyselina 12-aminododekánová, výhodne kyselina 6aminohexánová.

Extrakčné činidlo môže predovšetkým zahrňovať, v prípade potreby, kaprolaktám a/alebo adipát hexametylénamónia („66 soľ) ako polymér tvoriace monoméry ako aj aminokapronitril.

Vyššie uvedené zlúčeniny sa môžu tiež použiť vo forme zmesí.

Extrakcia polyamidových triesok pomocou kaprolaktámu, ako je opísané napríklad v japonskom dokumente JP-A-72 26438, nie je napríklad praktická na výrobu nylonu-6 z aminokapronitrilu, keďže kaprolaktám nie je v tomto prípade

-11 východiskovým materiálom a teda nie je nevyhnutne dostupný. Pre polyamidy vyrábané týmto spôsobom je výhodná nová extrakcia s aminokapronitrilom a, prípadne, nízkym podielom kaprolaktámu. Získaná extrakčná voda sa môže recyklovať do dávkovacieho prúdu priamo alebo po minimálnom zahustení.

Ak sa polykaprolaktám extrahuje, potom triesky získané po stupni extrakcie majú zvyškový obsah zložiek s nízkou molekulovou hmotnosťou menej ako 1,5 %, výhodne menej ako 1,0 %, predovšetkým výhodne menej ako 0,4 %.

Okrem toho, extrakcia podľa predloženého vynálezu, zahrňujúca adíciu aminokapronitrilu, môže viesť k vysokému časopriestorovému výťažku a tým, v prípade potreby, ku skráteniu extrakčného času.

Hladina diméru kaprolaktámu, prítomnosť ktorého je nežiadúca pre aplikácie spriadania, sa môže extrakciou signifikantne znížiť.

Je možné uskutočniť extrakciu podľa vynálezu a následne premyť triesky v jednom príslušnom zariadení. Výhodné zariadenie na tento účel má vhodnú geometriu reaktora (hlavovú časť, rúrkovú časť) s prídavnou prietokovou bariérou a optimálnou rýchlosťou prietoku s teplotným profilom pozdĺž extrakčnej kolóny.

Zverejnený spôsob vedie k lepšiemu pomeru voda/triesky (< 0,8) než pri extrakcii s vodou a tak prispieva k úspore nákladov.

Uskutočnenia podľa predloženého vynálezu budú teraz podrobnejšie opísané pomocou príkladov.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad 1 podľa vynálezu

Neextrahované triesky nylonu-6, použité na testy, majú valcový tvar s priemerom približne 3 mm a výškou približne 2 mm. Obsah kaprolaktámu predstavuje 7,8 %, obsah diméru 1,1 % a celkový obsah zvyškových extrahovateľných látok 11,2 %, vztiahnuté na triesky.

Pracovný postup

-12100 g triesok sa mieša pri teplote 95 °C s 1000 ml 20 %-ného roztoku aminokapronitrilu. Vzorky sa odoberajú z banky v priebehu obdobia 4 hodín.

Triesky sa odfiltrujú na sklenenej frite a extrakčné činidlo sa vráti späť do banky.,

Triesky sa potom dvakrát premyjú vždy s 20 ml vody a sušia sa pri zníženom tlaku pri teplote 60 °C počas 16 hodín.

Takto získané triesky sa podrobia meraniu zvyškových extrahovateľných látok. Získané hodnoty sú zosumarizované v tabuľke 1 uvedenej nižšie.

Tabuľka 1

Extrakčný čas	Hladina zložiek s nízkou molekulovou hmotnosťou vztiahnuté na celkovú hmotnosť polyméru [% hmotnostné]
[min]	Monomér kaprolaktámu	Dimér kaprolaktámu	Trimér kaprolaktámu
10	5,79	1,03	0,41
30	3,50	0,67	0,33
60	2,51	0,63	0,16
120	0,94	0,42	0,21
240	0,43	0,32	0,11

Porovnávací príklad C

100 g triesok sa mieša pri teplote 95 °C s 1000 ml vody. Vzorky sa odoberajú z banky v priebehu obdobia 4 hodín. Triesky sa odfiltrujú na sklenenej frite a extrakčné činidlo sa vráti späť do banky., Triesky sa potom dvakrát premyjú vždy s 20 ml vody a sušia sa pri zníženom tlaku pri teplote 60 °C počas 16 hodín.

Takto získané triesky sa podrobia meraniu zvyškových extrahovateľných látok. Získané hodnoty sú zosumarizované v tabuľke 2 uvedenej nižšie.

Tabuľka 2

Extrakčný čas	Hladina zložiek s nízkou molekulovou hmotnosťou vztiahnuté na celkovú hmotnosť polyméru [% hmotnostné]
[min]	Monomér kaprolaktámu	Dimér kaprolaktámu	Trimér kaprolaktámu
10	5,76	1,07	0,43
30	4,23	0,81	0,20
60	3,00	0,78	0,31
120	1,54	0,62	0,15
240	0,73	0,52	0,21

-14Ζ Λ 'olCCO

Claims

1. Spôsob extrakcie polyamidových častíc alebo polymérnych častíc obsahujúcich polyamidy, s vodným extrakčným činidlom, vyznačujúci sa tým, že zahŕňa použitie vodných roztokov aminonitrilov ako vodných extrakčných činidiel.

2. Spôsob prípravy extrahovaných polyamidových častíc alebo polymérnych častíc obsahujúcich polyamidy, vyznačujúci sa tým, že zahŕňa polymerizáciu aminonitrilov a extrakciu získaných polyamidových častíc alebo polymérnych častíc obsahujúcich polyamidy s použitím vodných roztokov aminonitrilov.

3. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že použitými aminonitrilmi sú ω-aminonitrily.

4. Spôsob podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že použitými ω-aminonitrilmi sú ωaminoalkylnitrily.

5. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že extrakcia sa uskutočňuje kontinuálne a polyamidové častice alebo polymérne častice obsahujúce polyamidy a vodné extrakčné činidlo prechádzajú protiprúdovo.

6. Spôsob podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že extrakcia sa uskutočňuje v extrakčnej kolóne rozdelenej do dvoch zón, pričom extrakcia v prvej zóne sa uskutočňuje s použitím vodného extrakčného činidla v recirkulácii a extrakcia v druhej zóne sa uskutočňuje následne s použitím vody v protiprúde.

7. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že polyamidom je polyamid 6.

Λ

Obr. 1

1/3 t

*

3/3