DD149372A1 - METHOD FOR PREPARING POLYESTER DEPARTMENTS FOR DIRECT RECYCLING - Google Patents

METHOD FOR PREPARING POLYESTER DEPARTMENTS FOR DIRECT RECYCLING Download PDF

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DD149372A1 DD80219387A DD21938780A DD149372A1 DD 149372 A1 DD149372 A1 DD 149372A1 DD 80219387 A DD80219387 A DD 80219387A DD 21938780 A DD21938780 A DD 21938780A DD 149372 A1 DD149372 A1 DD 149372A1
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Heinz Grandt
Andreas Labahn
Harald Eckhardt
Reinhard Bornstaedt
Juergen Stieler
Alfred Tesch
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Heinz Grandt
Andreas Labahn
Harald Eckhardt
Reinhard Bornstaedt
Juergen Stieler
Alfred Tesch
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Abstract

DieErfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Polyesterabfaellen fuer den direkten Wiedereinsatz im Produktionsprozesz und/oder nach Modifizierung zur Herstellung anderer Produkte auf Polyesterbasis. Ziel der Erfindung ist es, Polyesterabfaelle so aufzuarbeiten,dasz eine einfache und billige Lagerung sowie der Transport und der direkte Wiedereinsatz moeglich sind. Erfindungsgemaesz wird der Polyesterabfall, der als Gewoelle, Baender, verstreckte Fasern bzw. Faeden, Folien, Flocken, Schnitzel oder aehnlich anfaellt, durch Sinterung in einer allseitig beheizten Vorrichtung unter Anwendung von Druck bis maximal 2,5MPa, vorzugsweise 0,5PMa und Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes desPolyesterabfalls, vorzugsweise bis 180 Grad C, versproedet, zu festen Formkoerpern verdichtet, zusammengepreszt und anschlieszend in bekannter Weise zerkleinert und wiedereingesetzt.The invention relates to a process for processing polyester wastes for direct reuse in the production process and / or after modification for the production of other polyester-based products. The aim of the invention is to work up Polyesterabfaelle so that a simple and cheap storage and transport and direct reuse are possible. According to the invention, the polyester waste, which may be in the form of castors, tapes, stretched fibers, foils, flakes, chips or the like, is sintered in an apparatus heated on all sides, applying pressure of up to 2.5MPa, preferably 0.5PMa and temperatures below the melting point of the polyester waste, preferably up to 180 degrees C, compressed, compacted into solid moldings, compressed and then comminuted and reused in a known manner.

Description

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Titel der ErfindungTitle of the invention

Verfahren zur Aufbereitung von Polyesterabfällen für den direkten WiedereinsatzProcess for the treatment of polyester waste for direct reuse

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Bei der Herstellung von Polyestern fallen zwangsläufig Abfälle zum Beispiel in Form von Gewölle, Bändern, veretreckten Fasern bzw. Fäden, Folien, Flocken oder ähnlichem an. Die Erfindung betrifft die Aufbereitung dieser Abfälle für den direkten Y/iedereinsatz im Produktionsprozeß und/ oder nach Modifizierung zur Herstellung anderer Produkte auf Polyesterbasis.In the production of polyesters inevitably waste, for example in the form of bows, ribbons, stranded fibers or filaments, films, flakes or the like. The invention relates to the treatment of these wastes for direct Y / reuse in the production process and / or after modification for the production of other polyester-based products.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es sind verschiedene Verfahren bekannt nach denen Polyesterabfälle aufgearbeitet und anschließend wiederverwendet werden. In der DE - OS 2 318 832 wird ein,Verfahren beschrieben, bei dem faserförmiges plastisches Harz unter Anwendung von Reibungswärme zu einem Formkörper verformt wird, dessen spezifisches Gewicht mindestens die Hälfte des wahren spezifischen Gewichtes des Harzes aufweist, wobei im Inneren die ursprüngliche Faserform beibehalten wird und sich nur auf der Oberfläche eine krustige dünne Harzschicht bildet. Der erhaltene Formkörper wird anschließend einer Depolymerisationsreaktion unterworfen. Nach der DE - OS 2 153 166 wird Polyesterabfall unter Reibungswärme und Druck durch Anwendung entgegengesetzt zueinander arbeitender Zerkleinerungselemente zu Granalien verdichtet. Ein wesentlicher Nachteil dieses Verfahrens ist die vorher erforderliche aufwendige Zerkleinerung des Abfalls. Der Verformungsprozeß unter Anwendung von Reibungswärme ist nicht definiert steuerbar.Various processes are known for recycling polyester waste and then reusing it. In DE - OS 2 318 832 a method is described in which fibrous plastic resin is deformed by application of frictional heat to a shaped body whose specific gravity has at least half of the true specific gravity of the resin, while retaining the original fibrous form inside and forms a crusty thin layer of resin only on the surface. The resulting molded article is then subjected to a depolymerization reaction. According to German Offenlegungsschrift No. 2,153,166, polyester waste is compacted under frictional heat and pressure by application of comminution elements operating in opposition to one another to give granules. A major disadvantage of this method is the previously required costly crushing of the waste. The deformation process using frictional heat is not defined controllable.

Es wurde auch bereits vorgeschlagen, Terephthalatpolyesterabfälle der Veresterung von Terephthalatsäure und Glykol in festem Zustand und in zerkleinerter Form zuzusetzen - 2 -It has also been proposed to add terephthalate polyester waste to the esterification of terephthalic acid and glycol in a solid state and in a crushed form - 2 -

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und zu polymerem Glykplterephthalat weiterzuverarbeiten. Ziel der Erfindung and to process into polymeric glycolleterephthalate. Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, Polyesterabfälle so aufzuarbeiten, daß eine einfache und billige Lagerung sowie der Transport und der direkte Wiedereinsatz möglich sind.The aim of the invention is to work up polyester waste so that a simple and inexpensive storage and transport and direct reuse are possible.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Aufbereitung sverfahren von Polyesterabfällen in nur einem Arbeitsgang zu schaffen, das eine direkte Wiederverwendung der Polyesterabfälle durch Wiedereinspeisung in den Prozeß zur Polyesterherstellung oder nach Modifizierung die Herstellung von Produkten auf Polyesterbasis gestattet, überraschenderweise* wurde gefunden, daß sich der Polyesterabfall, der als Gewölle, Bänder und verstreckte Pasern bzw. Fäden, Folien, Flocken, Schnitzel oder ähnliches anfällt, durch Sinterung in einer allseitig beheizten Vorrichtung unter Anwendung von Druck bis maximal 2,5 MPa, vorzugsweise bis 0,5 MPa, und Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes des Polyesterabfalls, vorzugsweise bis 180 C, verspröden und zu einem festen Formkörper verdichten läßt. Druck und Temperatur sind so bemessen, daß sich lediglich die Form des Abfalls verändert, die charakteristischen Eigenschaften des Polyesters wie Polykondensationsgrad, Schmelzpunkt, Viskosität und Molmassenverteilung aber erhalten bleiben. Das auf diese Weise versprödete Material kann in bekannten Apparaten zerkleinert und weiterverarbeitet werden. Es ist für den Wiedereinsatz bei der Polyesterfaserherstellung direkt zum Umesterungsprozeß, im Spinngut, für die Sintermattierung oder wie bereits vorgeschlagen, zum Veresterungsprozeß, geeignet.The invention has for its object to provide a processing method of polyester waste in a single operation, which allows a direct reuse of polyester waste by re-feeding in the process for polyester production or modification of the production of polyester-based products, surprisingly * it was found that the polyester waste obtained as casts, ribbons and stretched fibers or filaments, films, flakes, chips or the like, by sintering in a device heated on all sides by applying pressure to a maximum of 2.5 MPa, preferably to 0.5 MPa, and Temperatures below the melting point of the polyester waste, preferably up to 180 C, become brittle and can be compressed to form a solid molding. Pressure and temperature are such that only the shape of the waste changes, but the characteristic properties of the polyester such as degree of polycondensation, melting point, viscosity and molecular weight distribution are retained. The embrittled in this way material can be crushed and processed in known apparatus. It is suitable for reuse in polyester fiber production directly to the transesterification process, in spun, for sintering or as already proposed, for the esterification process.

Der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgearbeitete Polyesterabfall kann aber auch nach dem Zerkleinern bekannterweiae mit Alkoholen oder anderen Hilfsstoffen modifiziert und zum Beispiel zu Schraelzklebstoff oder mittels einer Spritzgießmaschine oder einer ähnlichen VorrichtungHowever, the polyester waste worked up by the process according to the invention can also be modified with alcohols or other excipients after comminution, for example to Schimmelz adhesive or by means of an injection molding machine or a similar device

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" zu Formteilen weiterverarbeitet werden."be processed into moldings.

Die "Erfindung soll nachfolgend an 4 Beispielen erläutert werden:The invention will be explained below with 4 examples:

Beispiel 1example 1

Bei der Herstellung von Polyesterfasern aus den Ausgangsstoffen Dimethylterephthalat und Äthylenglykol sind bei der Umstellung von Sortimenten bzw. beim Anspinnvorgang Polyesterabfälle in Form von Gewölle und präpariertem Polyesterkabel angefallen. Diese Abfälle wurden ohne vor-" herige Behandlung in eine allseitig beheizte Presse gegeben, bei der ebenfalls der Stempel beheizt wurde. Die Beheizungstemperatur konnte geregelt werden und betrug 180 0C, lag damit also unterhalb der Schmelztemperatur des Polyesterabfalls. Durch die Temperierung wurde die dem Abfall anhaftende Präparation in ausreichendem Maße verdampft. Die Auf- und Abwärtsbewegung des beheizten Stempels, der den erforderlichen Druck für die Verformung des Abfalls lieferte, wurde mittels einer Hydraulikvorrichtung erzeugt. Der Druck, der auf den Abfall ausgeübt wurde, betrug 0,5 ItPa. Die Zeitdauer des Sintervorganges betrug je nach Abfallart, Abfallzusammensetzung und Abfallmenge nur wenige Augenblicke. Die gesinterten und komprimierten Formkörper wurden anschließend in einer Granulatmühle zerkleinert. Das so gewonnene Granulat wurde mittels bekannter Dosiereinrichtungen direkt dem Polyesterfaserherstellungsprozeß in der Stufe der Umesterung zugeführt, wobei der Anteil des Abfalls bis zu 20 Gew.-%, bezogen auf die Uraesterungsproduktmenge betrug, ohne daß dadurch die Qualität des Endproduktes beeinträchtigt wurde.In the production of polyester fibers from the starting materials dimethyl terephthalate and ethylene glycol, polyester waste in the form of casings and prepared polyester cables was incurred during the conversion of assortments or during the piecing process. This waste was placed without prior treatment in an all-round heated press, in which the punch was also heated.The heating temperature could be controlled and was 180 0 C, which was below the melting temperature of the polyester waste The up-and-down motion of the heated platen, which provided the pressure required to deform the waste, was generated by means of a hydraulic device, and the pressure applied to the waste was 0.5 ItPa. The duration of the sintering process was only a few moments, depending on the type of waste, the composition of the waste and the amount of waste.The sintered and compressed shaped bodies were subsequently comminuted in a granular mill in the proportion of waste up to 20 wt .-%, based on the Uraesterungsproduktmenge was, without affecting the quality of the final product was impaired.

Beispiel 2Example 2

Die bei der Polyesterfaserherstellung aus Terephthalsäure und Äthylenglykol in der Spinnerei und Nachbehandlung an-In polyester fiber production from terephthalic acid and ethylene glycol in spinning and aftertreatment,

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gefallenen Abfälle in Form von Gewölle, präparierten Kabelstücken und Flocken wurden in die Sintervorrichtung gemäß Beispiel 1 eingegeben und in nur einem Arbeitsgang bei einer Temperatur von 160 0C und einem Druck von 0,3 MPa versprödet und zu einem festen Formkörper gesintert, wobei die charakteristischen Eigenschaften des Polyesters erhalten blieben. Nach dem Verpressen wurde der Formkörper in einer Granulatmühle zerkleinert und in einer Menge von 7 Gew.-%, bezogen auf die Versterungsproduktmenge, in bekannter Weise, dem normalen Folyesterfaserherstellungsprozeßt in der Veresterungsstufe zugeführt, ohne daß eine Beeinträchtigung der Schmelzequälitat und der Qualität des Endproduktes zu verzeichnen war.fallen wastes in the form of arches, prepared pieces of cable and flakes were introduced into the sintering apparatus according to Example 1 and embrittled in a single operation at a temperature of 160 0 C and a pressure of 0.3 MPa and sintered into a solid shaped body, wherein the characteristic Properties of the polyester were retained. After compression, the shaped article was comminuted in a granular mill and fed in an amount of 7% by weight, based on the amount of esterification product, in a known manner to the normal foliar fiber production process in the esterification stage, without any adverse effect on the melt quality and final product quality was recorded.

Beispiel 3Example 3

Polyesterabfälle wurden bei einer Temperatur von 170 0C und einem Druck von 0,8 KPa, wie in den Beispielen 1 und 2 beschrieben, versprödet, gesintert, verformt und anschließend zerkleinert. Das so erhaltene Granulat wurde allein und auch nach Zugabe von normalem Granulat mit einem Pigmentierungsmittel (Titandioxid) intensiv vermischt, über Extrudiervorrichtungen in bekannter Weise aufgeschmolzen und unmittelbar vor dem Verspinnen der normalen unmattierten Polyesterschmelze als Mattierungsmittel wieder zugeführt. Es wurde keinerlei Verschlechterung der Schmelzequälitat bei Einsatz von aufbereitetem Abfall gegenüber dem Einsatz von normalem Granulat nachgewiesen.Polyester wastes were embrittled at a temperature of 170 0 C and a pressure of 0.8 KPa, as described in Examples 1 and 2, sintered, deformed and then crushed. The granules thus obtained were mixed intensively with a pigmenting agent (titanium dioxide) alone and also after the addition of normal granules, melted in a known manner via extrusion apparatuses and fed again as matting agent immediately before the spinning of the normal unmattaged polyester melt. There was no evidence of any deterioration in melt quality when using treated waste compared to the use of normal granules.

Beispiel 4Example 4

Die Aufarbeitung der Polyesterabfälle erfolgte ebenfalls wie in den Beispielen 1 und 2 beschrieben, in nur einem Arbeitsgang in der Sintervorrichtung, wobei diesmal auch Folienabfall verwendet wurde. Die Temperatur betrug 150 C und der Druck wurde auf 1,2 MPa eingestellt. Die versprödeten und gesinterten Formkörper wurden anschließend inThe processing of the polyester waste was also carried out as described in Examples 1 and 2, in only one operation in the sintering apparatus, this time also waste film was used. The temperature was 150 C and the pressure was adjusted to 1.2 MPa. The embrittled and sintered moldings were then in

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bekannter V/eise zerkleinert und nach Zugabe von Alkandiolen nach bekannter Verfahrensweise zu einem Polyesterschmelz-^ klebstoff mit sehr guten Gebrauchseigenschaften weiterverarbeitet.comminuted known and after the addition of alkanediols by known method to a polyester melt adhesive with very good performance properties further processed.

Claims (1)

Erfindungsanspruchinvention claim Verfahren zur Aufbereitung von Polyesterabfällen für den . direkten Wiedereinsatz im Produktionsprozeß und/oder nach. Modifizierung zur Herstellung anderer Produkte auf Polyesterbasis, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyesterabfälle in einer allseitig beheizten Vorrichtung bei Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes der Abfälle, vorzugsweise bis 180 0G, und Drücken bis maximal 2,5 MPa, vorzugsweise bis 0>5 IVlPa, versprödet, zu festen Formkörpern gesintert, , zusammengepreßt und anschließend in bekannter Weise zerkleinert und weiterverarbeitet werden.Process for the treatment of polyester waste for the. direct reuse in the production process and / or after. Modification for the production of other polyester-based products, characterized in that the polyester waste in an apparatus heated on all sides at temperatures below the melting point of the waste, preferably up to 180 0 G, and pressures up to 2.5 MPa, preferably to 0> 5 IVlPa embrittled , sintered into solid moldings, pressed together and then comminuted in a known manner and further processed.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4775697A (en) * 1987-03-09 1988-10-04 Schoenhard James D Abrasive process for polymer recovery
WO1996030434A3 (en) * 1995-03-24 1996-11-14 John Gould New additive concentrates

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