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La présente invention est relative à un procédé pour la poly- condensation continue de diolesters de l'acide téréphtalique dans des sol- vants organiques avec admission simultanée de vapeurs de ces solvants-
Il est déjà connu de réaliser la polycondensation de diolesters de l'acide téréphtalique dans des solvants organiques. Diaprés ce procédé connu, le diolester est dissous dans des solvants organiques ou dans des mélanges de ces solvants et on conduit la polycondensation, de préférence sans pression, avec clivage d'une partie des diols contenus dans les com- posés de départ.
Comme solvant pour la polycondensation on a proposé des composés organiques possédant deux noyaux cycliques et qui peuvent 4tre connectés, soit directementp soit par l'intermédiaire de groupements -O-, (CH2)n, (n = 1 à 4), et/ou partiellement ou totalement hydratés.
Il a été trouvé que l'on peut conduire la condensation du dio- lester de l'acide téréphtalique en marche continue si on laisse s'écouler une solution diluée du glycolester de l'acide téréphtalique lentement vers le bas dans un récipient vertical de réaction, chauffé. En même temps le récipient de réaction est maintenu à des températures de 220-265 C, la tem- pérature augmentant graduellement de la partie supérieure vers la partie inférieure du récipient entre ces limites de température. On fait passer également des solvants à l'état de vapeur à travers la masse de réaction.
Le degré de polycondensation du mélange de réaction augmente à cause de l'augmentation en direction descendante de la température de chauffage du récipient de réaction. Cela a pour résultat que d'un côté la concentration de la solution vers le bas augmente dans le rapport de 1 : 4 jusque 1 : 8 environ, tandis que vers le haut l'éthylène-glycol libéré pendant la réac- tion s'enrichit et est entraîné hors du mélange de réaction avec le sol- vant qui sort à l'état de vapeur à la partie supérieure.
Il s'est montré avantageux pour éliminer l'éthylène-glycol libéré qui se trouve en traces à la partie inférieure du récipient de réaction, de faire passer à contre- courant des solvants aromatiques à l'état de vapeur qui consistent en com- posés ayant deux noyaux cycliques connectés soit directement, soit par l'in- termédiaire des groupements -0-, (CH2)n (où n = 1 à 4) et/ou qui peuvent être hydratés totalement ou partiellement. De tels solvants sont par exem- ple :alpha-méthylnaphtaline, diphényle, diphényloxyde, tétrahydronaphtaline etc.
Alors que dans le travail discontinu, la quantité de solvant pendant la réaction reste la même et qu'on obtient par la réaction de polycondensation un produit final dont la viscosité et la concentration restent les mêmes, le principe du travail dans un procédé continu se distingue en ce que des couches de viscosités différentes se superposent dans le récipient de réaction., La viscosité la plus élevée se trouve dans la couche la plus basse et la viscosité la plue'basse dans la couche la plus haute, ce qui prouve que la réaction à été bien conduite et bien réglée. Cette superposition de couches se produit par le fait que, à cause de l'augmentation de la température, les zones inférieures plus chaudes s'appauvrissent en solvant.
Mais comme également à cause de l'augmentation de la température, la polycondensation progresse, la viscosité de la solution augmente vers le bas.
Ces différences de viscosité suffisent en général pour éviter des turbulences dans le récipient de réaction. Pour des espaces de réaction de plus grandes dimensions, on peut prévoir en plus des insertions horizontales ou des corps de remplissage afin de supprimer le danger de la turbulenceo
Un avantage spécial du mode de travail continu selon l'invention est que à la partie supérieure du récipient de réaction, du solvant chassé par distillation peut, après qu'il a été débarrassé de l'éthylène-glycol, être à nouveau introduit dans la couche inférieure de telle sorte qu'avec une quantité de solvant qui reste pratiquement la même, on peut polycondenser des quantités pratiquement illimitées de téréphtalate d'éthylène-glycol. Dans le travail discontinu cela est impossible,
ce qui occasionne des pertes considérables en solvants.
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Un autre avantage du procédé selon l'invention est que à la partie la plus basse du récipient de réaction, on peut évacuer une solution fortement concentrée de polycondensat que l'on coule en bandes de manière connue, ou que l'on file directement en fils ayant une faible teneur en solvant. On peut également couler une solution ainsi formée de polycondensat directement sous forme de films.
Mais on peut également travailler de manière à employer deux solvants dont les points d'ébullition sont différents l'un de l'autre. Un tel mélange de solvants est introduit dans la zone la plus basse du récipient de réaction.
Les températures choisies ainsi que les différences de température dépendent des points d'ébullition des solvants employés . Si on emploie comme solvant, par exemple l'alpha-méthylnaphtaline (point d'éoullition 247,5 C) on choisira les températures de haut en bas allant de 230 à un maximum de 260 Co L'utilisation de solvants à point d'ébullition plus élevé comme par exemple le diphénylméthane (point d'ébullition 261 ) demande naturellement une augmentation importante de la température dans les diverses sections.
On peut également réaliser la réaction dans deux ou plusieurs récipients de réaction disposés l'un à la suite de l'autre afin de maintenir la hauteur de la construction plus basse que lors de l'emploi d'un seul récipient.
Exemple 1.
On travaille dans un tube vertical muni de remplissages ayant un diamètre interne de 85 mm. consistant en 5 sections ayant chacune 1 mètre de longueur. Les diverses sections sont chauffées d'en haut vers le bas à des températures qui augmentent de 235 à 260 C. Le diglycolester de l'acide téréphtalique qui sert de point de départ est alimenté,, de manière continue, dans un dosage horaire de 1.140 gros à l'état dissous dans 650 gr.de alphaméthylnaphtaline et à une température de 185 , par la tête de la colonne de réaction dans la section supérieure chauffée à 235 C, tandis que par la section inférieure N 5 on fait circuler un courant chauffé à 260 C de vapeurs de alpha-méthylnaphtaline en quantité d'environ 300 gr. par heure.
Le téréphtalate de polyéthylène complètement condensé est conduit de manière continue lorsque la chambre de réaction est remplie, après une durée de séjour de 16 à. 20 heures, dans une chambre d'une capacité d'environ 1 litre qui se trouve placée en-dessous de la section N 5, de laquelle le produit est comprimé à une température de 260 C, de manière continue à travers une tuyère, au moyen d'une pompe pour une alimentation de 1.000 gr. par heure. Les fils filés d' une manière connue en soi renferment encore environ 10% de leur poids en al- pha-méthylnaphtaline .
Exemple 2
On travaille selon l'exemples 1 mais les diverses sections sont chauffées à des températures augmentant de 225 à 250 C. Le glycolester de l'acide téréphtalique est, dans un dosage de 1.150 gr., dissous dans un mélan- ge consistant en 435 gr. de alpha-méthylnaphtaline et 220 gro de tétrahydronaphtaline à une température de 185 dans la section supérieure, tandis que dans la section inférieure on fait venir un courant de vapeurs de tétrahydronaphtaline chauffées à 250 C et renfermant 15% de méthylnaphtaline, dans un dosage de 300 gr. par heure. Le glycol séparé s'échappe dans le mélange avec la tétrahydronaphtaline et de petites quantités de méthylnaphtaline par la section supérieure.
Le mélange de solvant débarrassé du glycol est re-introduit dans le circuit. Le téréphtalate de polyéthylène complètement condensé est retiré de manière analogue à celle de l'exemple 1, de manière continue, à une température de 250 , dans on dosage de 1050 gr., et est comprimé à tra- vers une filière. On obtient ainsi des fils renfermant environ 6% de alphaméthylnaphtaline. Les polyesters obtenus présentent après élimination de 1' alpha-méthylnaphtaline une viscosité de la solution de @ rel. 1,64 (détermi- née sous la forme d'une solution à 1% dans du?'?!, -crésol à 25 C.