CA1139900A - Procede d'obtention de polyterephtalates de polymethylene, a partir de dechets - Google Patents
Procede d'obtention de polyterephtalates de polymethylene, a partir de dechetsInfo
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-
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Abstract
L'invention concerne un procédé d'obtention de polytéréphtalates depolyméthylène, à partir de déchets de faible masse volumique apparente. Le procédé selon l'invention est caractérisé par le fait que l'on coupe finement les déchets, qu'on les comprime au moyen d'une vis jusqu'à une masse volumique apparente d'au moins 500 kg/m3, qu'on les introduit sous cette forme dans une boudineuse dégazeuse à double vis où ils sont fondus tandis que les traces d'eau et d'impuretés volatiles sont éliminées et que l'on soumet le polymère fondu à une opération de postcondensation sous pression réduite pour relever sa viscosité intrinsèque à la valeur désirée et décomposer les impuretés lourdes en produits volatils qui sont éliminés sous l'action de la pression réduite. Le polymère obtenu peut être utilisé dans certains emplois textiles et en matières plastiques, sans aucune adjonction de polymère neuf.
Description
- -1~L39~0~
L'invention concerne un nouveau procédé permettant l'obtention de polymère de bonne filabilité à partir de déchets de fils, feuilles, textiles ou matières plastiques en polymeres synthétiques fusibles.
Depuis quelques années, l'augmentation du prix des matières premières à contraint de nombreux utilisateurs de poly-mères synthétiques à étudier de près la récupération de déchets.
C'est ainsi que divers articles décrivant des processus de récupération de déchets sont parus parmi lesquels ceux de J.K.L.BAJAJ dans Fiber Producer (Avril 1977; pO30 et suivantes) l;
et de R.H.WAGNER dans Chemiefasern Textil Industrie ~Juin 1977;
p.543 et suivantes). Mais ces auteurs décrivent des procédes comprenant essentiellement la coupe et la fusion des déchets maïs conduisant à une certaine dégradation des polymères. C'est pourquoi les polymères récupérés sont utilisés en mélange avec du polymère neuf et dans des proportions ne dépassant pas 10 ~ -~
du poids total de polymère lorsqu'ils doivent etre filés. Il en est de même de la demande française 2 378 622 publiée le 25.0~.78.
L'invention concerne un procédé d'obtention de poly-téréphtalates de polyméthylene, à partir de déchets de faible masse volumi~ue~ apparente, caractérisé par le fait que l'on coupe finement les déchets, qu'on les comprime au moyen d'une ~is - jusqu'a une masse volumique apparente d'au moins 500 kglm3, quion les introduit sous cette forme dans une boudineuse dégazeuse à
double vis o~ ils sont fondus tandis que les traces d'eau et d'impuretés volatiles diverses sont éliminées et que l'on soumet le polymere fondu à une opération de postcondensation sous pressian rédui*e pour relever sa viscosité intrinsèque ~ la valeur dérisée et décomposer les impuretés lourdes en produits volatils qui sont ~, éliminés sous l'action de la pression réduite.
Le procédé selon la présente invention est particulière-ment approprié pour traiter les déchets en polytéréphtalate de polyméthylène et ses copolymères et notamment les polymères et copolymères de -téréphtalate d'éthyl.ène ou de butylène~
Par matière de très Eaible masse volumique apparente, on entend des matières de masse volumique apparente inférieure à 100 kg/m3, par exemple de l'ordre de 50 à 100 kg/n~3. De telles matières sont sous forme de déchets de Eilms, ~euilles, textiles ou matières plastiques en polymères synthétiques fusibles, plus particulièrement en polytéréphtalat.e de polyméthylène ou ses copolymères.
Pour la réalisation du procédé selon la présente ..
invention, on comprime les déchets finement coupés jusqu'à
une masse volumique apparente d'au moins 500 kg/m3 et de préfé-rence 600 kg/m3 au moyen de tout dispositif convenable et en particulier au moyen du dispositif décrit dans la demande de brevet déposée ce même jour par la Demanderesse pour un "Disposi-tif d'alimentation d'une houdineuse par une matière de très faible masse volumique apparente". Ce dernier dispositif comprend outre des moyens d'entrée et de sortie de la matière, une zone d'alimentation et compression constituée d'une partie cy].indrique suivie d'une partie tronconique de diamètre dégressif dans laquelle tourne une vis sans fin dont l'enveloppe épouse la forme de ladite zone d'alimentation et compression et dont l'axe repose à ].'amont contre un ressort.
Sous l'action de la vis sans fin, on introduit les déchets comprimés dans une boudineuse dégazeuse à double vis où i.ls sont fondus tandis que les traces d'eau et d'impuretés.
volatiles diverses sont éliminées. De préférence, on utilise une boudineuse à double vis comportant une première zone : d'alimentation dans laquelle se trouve un premier dispositif L3~0 de dégazage permettant d'éliminer une forte proportion des vapeurs et gaz à éliminer par exemple environ 90 %. La boudi-neuse comprend éga]ement une zone de fusion, une zone de pétrissage de la matière folldue et, enfin une zone de dégazage et compression. La température cle ces différentes zones est de préférence d'environ 300~C. Dans la zone de pétrissage les hélices peuvent être avantageusement remplacées par une série de plaques de forme pseudotriangulaire montées sur ~laxe de manière décalée les unes par rapport aux autres.
A sa sortie de la boudineuse, le polymère fondu est soumis à un ou plusieurs stades de filtration selon la pureté
finale désirée puis il est envoyé dans un autoclave où on le soumet à une postcondensation en milieu liquide sous pression réduite par des moyens connus. Cette opération est réalisée dans un autoclave à une température de 280-285~C sous une pression réduite à 2 à 5 torrs. La matière fondue contenant encore des traces du catalyseur ayant servi à sa polycondensation lors de ]a fabrication du polymère d'origine, il est inutile d'en ajouter à ce stade.
Au cours de cette polycondensà-tion, la viscosité
intrinsèque du polymère est augmentée jusqu'à a-tteindre une valeur suffisante pour l'emploi auquel le polymère récupéré
est destiné. C'est ainsi que se]on l'origine des déchets utilisés, on peut partir par exemple d'un polytéréphtalate d'éthylène de viscosité intrinsèque 0,60 ou même moins et obtenir un produit de viscosité intrinsèque 0,67 et plus. En outre, dans les conditions de cette polycondensation, les impuretés lourdes qui n'ont donc pas été éliminées dans les phases précé-dentes sont décomposées en produits volatils qui sont éliminés sous l'action de la pression réduite~
On obtient ainsi un polymère presque entièrement débarrassé de ses imuretés diverses, eau, ensimages, encollage, 13~
qu'elles soient volatiles ou lourdes. Contrairement aux poly-mères obtenus par les procédes de recuperation de dechets connus jusqu'ici, il presente à la fois un degre de polymérisation et une pureté suffisants pour être utilisé dans des emplois de valeur tels que des produits textiles ou des matières plastiques.
Il convient particulièrement bien pour le filage de nappes non tissées ou de fibre pour le garni.ssage d'édredons, oreillers, traversins etc..Contrairement aux polymères obtenus par les pro-cédés de régeneration directe connus jusqu'ici le polymère issu du procede de regeneration selon l'invention peut être utilisé
dans ces emplois sans aucune adjonction.de polymère neuf, ce qui ~diminue considérablement le coût de ces produits.
L'exemple suivant est donné à titre indicatif pour illustrer l'invention sans la limiter en aucune manière.
Exemple -On utilise une vis de gavage de 800 mm de long com-prenant une partie cylindrique de 500 mm.et une parti.e tronconi-que de 300 mm dont le diamètre passe de 160 a 100 mm. La vis présente un pas regulier de 100 mm tout au long de son axe et peut se déplacer le long de son axe contre un ressort de rappel.
On introduit par une cheminée des dechets de fibres en polytéréphtalate d'éthylène ensimes, finement decoupes, de masse volumique 100 kg/m3, et de viscosité intrinseque 0,60.a raison de 100 kg/heure. Les dechets passent dans la vis de gava-gé o~ ils sont comprimes a environ 600 kg/m3 puis dans une boudi-neuse à double vis lentraxe 83 mm~ comprenant une zone d'alimen-.tation de 480 mm à 300~C presentant une cheminee de degazage, une zone de fusion de 790 mm a 300~C, une zone de petrissage de 125 mm à 300~C et enfin une zone de compression de 350 mm à 285~C
-presentant une cheminee de degazage.
. ~ - 4 _ L3~
La matière fondue sortant de la boudineuse passe dans un premier filtre présentant un seuil de filtration de 500 /u, puis dans une pompe, un second filtre de seuil de filtration de 100 ~ avant d'être envoyee dans un autoclave où
elle est traitée à 285~C sous une pression de 3,5 torrs.
On obtient alors, avec un débit de 100 kg à l'heure, un polyester de viscosité intrinsèque 0,67. Il est ensuite extrudé en joncs qui sont refroidis dans l'eau et concassés sous forme de granulés prets pour l'emploi.
On file ce polymère seul, sans lui adjoindre de polymère neuf par des moyens connus pour l'obtention de nappes non tissées. On obtient des nappes de très bonne qualité, tout à fait comparables aux nappes obtenues avec du polymère neuf.
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L'invention concerne un nouveau procédé permettant l'obtention de polymère de bonne filabilité à partir de déchets de fils, feuilles, textiles ou matières plastiques en polymeres synthétiques fusibles.
Depuis quelques années, l'augmentation du prix des matières premières à contraint de nombreux utilisateurs de poly-mères synthétiques à étudier de près la récupération de déchets.
C'est ainsi que divers articles décrivant des processus de récupération de déchets sont parus parmi lesquels ceux de J.K.L.BAJAJ dans Fiber Producer (Avril 1977; pO30 et suivantes) l;
et de R.H.WAGNER dans Chemiefasern Textil Industrie ~Juin 1977;
p.543 et suivantes). Mais ces auteurs décrivent des procédes comprenant essentiellement la coupe et la fusion des déchets maïs conduisant à une certaine dégradation des polymères. C'est pourquoi les polymères récupérés sont utilisés en mélange avec du polymère neuf et dans des proportions ne dépassant pas 10 ~ -~
du poids total de polymère lorsqu'ils doivent etre filés. Il en est de même de la demande française 2 378 622 publiée le 25.0~.78.
L'invention concerne un procédé d'obtention de poly-téréphtalates de polyméthylene, à partir de déchets de faible masse volumi~ue~ apparente, caractérisé par le fait que l'on coupe finement les déchets, qu'on les comprime au moyen d'une ~is - jusqu'a une masse volumique apparente d'au moins 500 kglm3, quion les introduit sous cette forme dans une boudineuse dégazeuse à
double vis o~ ils sont fondus tandis que les traces d'eau et d'impuretés volatiles diverses sont éliminées et que l'on soumet le polymere fondu à une opération de postcondensation sous pressian rédui*e pour relever sa viscosité intrinsèque ~ la valeur dérisée et décomposer les impuretés lourdes en produits volatils qui sont ~, éliminés sous l'action de la pression réduite.
Le procédé selon la présente invention est particulière-ment approprié pour traiter les déchets en polytéréphtalate de polyméthylène et ses copolymères et notamment les polymères et copolymères de -téréphtalate d'éthyl.ène ou de butylène~
Par matière de très Eaible masse volumique apparente, on entend des matières de masse volumique apparente inférieure à 100 kg/m3, par exemple de l'ordre de 50 à 100 kg/n~3. De telles matières sont sous forme de déchets de Eilms, ~euilles, textiles ou matières plastiques en polymères synthétiques fusibles, plus particulièrement en polytéréphtalat.e de polyméthylène ou ses copolymères.
Pour la réalisation du procédé selon la présente ..
invention, on comprime les déchets finement coupés jusqu'à
une masse volumique apparente d'au moins 500 kg/m3 et de préfé-rence 600 kg/m3 au moyen de tout dispositif convenable et en particulier au moyen du dispositif décrit dans la demande de brevet déposée ce même jour par la Demanderesse pour un "Disposi-tif d'alimentation d'une houdineuse par une matière de très faible masse volumique apparente". Ce dernier dispositif comprend outre des moyens d'entrée et de sortie de la matière, une zone d'alimentation et compression constituée d'une partie cy].indrique suivie d'une partie tronconique de diamètre dégressif dans laquelle tourne une vis sans fin dont l'enveloppe épouse la forme de ladite zone d'alimentation et compression et dont l'axe repose à ].'amont contre un ressort.
Sous l'action de la vis sans fin, on introduit les déchets comprimés dans une boudineuse dégazeuse à double vis où i.ls sont fondus tandis que les traces d'eau et d'impuretés.
volatiles diverses sont éliminées. De préférence, on utilise une boudineuse à double vis comportant une première zone : d'alimentation dans laquelle se trouve un premier dispositif L3~0 de dégazage permettant d'éliminer une forte proportion des vapeurs et gaz à éliminer par exemple environ 90 %. La boudi-neuse comprend éga]ement une zone de fusion, une zone de pétrissage de la matière folldue et, enfin une zone de dégazage et compression. La température cle ces différentes zones est de préférence d'environ 300~C. Dans la zone de pétrissage les hélices peuvent être avantageusement remplacées par une série de plaques de forme pseudotriangulaire montées sur ~laxe de manière décalée les unes par rapport aux autres.
A sa sortie de la boudineuse, le polymère fondu est soumis à un ou plusieurs stades de filtration selon la pureté
finale désirée puis il est envoyé dans un autoclave où on le soumet à une postcondensation en milieu liquide sous pression réduite par des moyens connus. Cette opération est réalisée dans un autoclave à une température de 280-285~C sous une pression réduite à 2 à 5 torrs. La matière fondue contenant encore des traces du catalyseur ayant servi à sa polycondensation lors de ]a fabrication du polymère d'origine, il est inutile d'en ajouter à ce stade.
Au cours de cette polycondensà-tion, la viscosité
intrinsèque du polymère est augmentée jusqu'à a-tteindre une valeur suffisante pour l'emploi auquel le polymère récupéré
est destiné. C'est ainsi que se]on l'origine des déchets utilisés, on peut partir par exemple d'un polytéréphtalate d'éthylène de viscosité intrinsèque 0,60 ou même moins et obtenir un produit de viscosité intrinsèque 0,67 et plus. En outre, dans les conditions de cette polycondensation, les impuretés lourdes qui n'ont donc pas été éliminées dans les phases précé-dentes sont décomposées en produits volatils qui sont éliminés sous l'action de la pression réduite~
On obtient ainsi un polymère presque entièrement débarrassé de ses imuretés diverses, eau, ensimages, encollage, 13~
qu'elles soient volatiles ou lourdes. Contrairement aux poly-mères obtenus par les procédes de recuperation de dechets connus jusqu'ici, il presente à la fois un degre de polymérisation et une pureté suffisants pour être utilisé dans des emplois de valeur tels que des produits textiles ou des matières plastiques.
Il convient particulièrement bien pour le filage de nappes non tissées ou de fibre pour le garni.ssage d'édredons, oreillers, traversins etc..Contrairement aux polymères obtenus par les pro-cédés de régeneration directe connus jusqu'ici le polymère issu du procede de regeneration selon l'invention peut être utilisé
dans ces emplois sans aucune adjonction.de polymère neuf, ce qui ~diminue considérablement le coût de ces produits.
L'exemple suivant est donné à titre indicatif pour illustrer l'invention sans la limiter en aucune manière.
Exemple -On utilise une vis de gavage de 800 mm de long com-prenant une partie cylindrique de 500 mm.et une parti.e tronconi-que de 300 mm dont le diamètre passe de 160 a 100 mm. La vis présente un pas regulier de 100 mm tout au long de son axe et peut se déplacer le long de son axe contre un ressort de rappel.
On introduit par une cheminée des dechets de fibres en polytéréphtalate d'éthylène ensimes, finement decoupes, de masse volumique 100 kg/m3, et de viscosité intrinseque 0,60.a raison de 100 kg/heure. Les dechets passent dans la vis de gava-gé o~ ils sont comprimes a environ 600 kg/m3 puis dans une boudi-neuse à double vis lentraxe 83 mm~ comprenant une zone d'alimen-.tation de 480 mm à 300~C presentant une cheminee de degazage, une zone de fusion de 790 mm a 300~C, une zone de petrissage de 125 mm à 300~C et enfin une zone de compression de 350 mm à 285~C
-presentant une cheminee de degazage.
. ~ - 4 _ L3~
La matière fondue sortant de la boudineuse passe dans un premier filtre présentant un seuil de filtration de 500 /u, puis dans une pompe, un second filtre de seuil de filtration de 100 ~ avant d'être envoyee dans un autoclave où
elle est traitée à 285~C sous une pression de 3,5 torrs.
On obtient alors, avec un débit de 100 kg à l'heure, un polyester de viscosité intrinsèque 0,67. Il est ensuite extrudé en joncs qui sont refroidis dans l'eau et concassés sous forme de granulés prets pour l'emploi.
On file ce polymère seul, sans lui adjoindre de polymère neuf par des moyens connus pour l'obtention de nappes non tissées. On obtient des nappes de très bonne qualité, tout à fait comparables aux nappes obtenues avec du polymère neuf.
~, ~' ' ' ' ~
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Claims (5)
1. Procédé d'obtention de polytéréphtalates de poly-méthylène, à partir de déchets de faible masse volumique appa-rente, caractérisé par le fait que l'on coupe finement les déchets, qu'on les comprime au moyen d'une vis jusqu'à une masse volumique apparente d'au moins 500 kg/m3, qu'on les introduit sous cette forme dans une boudineuse dégazeuse à double vis où
ils sont fondus tandis que les traces d'eau et d'impuretés vola-tiles sont éliminées et que l'on soumet le polymère fondu à
une opération de postcondensation sous pressions réduite pour relever sa viscosité intrinsèque à la valeur désirée et décom-poser les impuretés lourdes en produits volatils qui sont éliminés sous l'action de la pression réduite.
ils sont fondus tandis que les traces d'eau et d'impuretés vola-tiles sont éliminées et que l'on soumet le polymère fondu à
une opération de postcondensation sous pressions réduite pour relever sa viscosité intrinsèque à la valeur désirée et décom-poser les impuretés lourdes en produits volatils qui sont éliminés sous l'action de la pression réduite.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on soumet le polymère fondu à au moins une filtra-tion entre sa sortie de la boudineuse et l'opération de post-condensation.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la boudineuse comprend une zone d'alimentation et dégazage, une zone de fusion, une zone de pétrissage et enfin une zone de dégazage et compression de la matière.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les diverses zones de la boudineuse sont à une tem-pérature d'environ 300°C.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on comprime les déchets finement coupés jusqu'à
une masse volumique apparente d'au moins 600 kg/m3.
une masse volumique apparente d'au moins 600 kg/m3.
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