DD207627A3 - Verfahren zur herstellung von polyaethylenterephthalat - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Polyaethylenterephthalat durch Vorpolykondensation der Glykolester der Terephthalsaeure und anschliessende Polykondensation des erhaltenen Vorkondensates. Das Ziel der Erfindung besteht darin, Glykolterephthalat in Vorkondensate ueberzufuehren, die sowohl als Reaktionsmedium staendig erzeugt werden als auch die Herstellung von verspinnbarem Polyaethylenterephthalat gewaehrleisten. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, das die Herstellung von Polyaethylenterephthalat durch Steuerung der Raktionskomponentenzufuehrung und der Reaktionsbedingungen bei der Bildung von Vorkondensaten ermoeglicht. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass die Glykolester der Terephthalsaeure in ein vorgelegtes Vorkondensat eingespeist werden, das einenPolykondensationsgrad zwischen 6 und 20, eine um mindestens 5 GRAD C hoehere Temperatur als die Glykolester aufweist und dessen Menge zwischen 3 und 25 %, bezogen auf die gesamte Menge des Reaktionsgemisches betraegt. Die Erfindung ist anwendbar beim Polyesterfaserhersteller im Vorkondensationsprozess.

Description

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Titel der Erfindung

Verfahren zur Herstellung von Polyäthylenterephthalat

Anwendungsgebiet der Srfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Polyäthylenterephthalat durch Vorpolykondensation von GIykolestern der !Terephthalsäure unter Normaldruck öder vermindertem Druck und bei erhöhten Temperatüren und anschließende Polykondensation des erhaltenen Vorkondensatea·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Nach der DB 2414122 ist bekannt, bis zu 1,4 Mole Ithylenglykol je Mol (Terephthalsäure im Veresterungsreaktor vorzulegen und bei Überdruck auf eine Temperatur oberhalb ,200 ⁰C aufzuheizen, wobei die Terephthalsäure in Porm einer Paste in das vorgelegte Athylenglykol eingespeist wird« Die Veresterungsreaktion wird bei einer Temperatur zwischen 200 und 290 ⁰G und bei Anfangsdrücken zwischen 0,1. LlPa (U) und 1,5 MPa (U) begonnen, wobei der Druck mit fortschreitender Reaktion abgesenkt wird. Das erhaltene Veresterungsprodukt wird unter weiterer Druckverringerung' vorpolykon*-·

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densiert und anschließend bis zur Erreichung der gewünsGhten Endviskosität polykondensiert.

Dieses Verfahren hat .den Hachteil, daß nach jeder Entleerung des Veresterungsreaktora immer neues Äthylenglykol für die nächste Charge vorgelegt und aufgeheizt werden muß. Dies führt zur Abspaltung von Wasser aus zwei Hydroxylgruppen zweier Glyko!Moleküle unter gleichzeitiger Bildung von Diäthylenglykol. Die Anwesenheit solcher Ätherester hat einen sehr ungünstigen Einfluß auf die Qualität des Vorkondensates und des daraus hergestellten hochmolekularen Polyäthylenterephthalates.

Bs sind auch Verfahren zur drucklosen Veresterung von Terephthalsäure suit Äthylenglykol bekanntgeworden, die ala wesentliches Merkmal gemeinsam haben, daß als Reaktiansaed.ium ein aus oligomeren Glykol terephthalate η bestehendes Vorkondensat verwendet wird» So wird in der A¹T 247004 vorgeschlagen, die Veresterungsreaktion in einem Medium von Glykolestern der Terephthalsäure durchzuführen, wobei im Reaktionsgeaisch. das Molverhältnis von veresterter Terephthalsäure zu der-Gesamtmenge des Glykols während der ganzen Veresterungsreaktion mindestens 0,55 beträgt» Dieses durch die Veresterung erhaltene^ Eealctionsprodukt kann in bekannter Weise der Polykondensation unterworfen werden·

Diese Verfahrensweise hat zwar den Vorteil einer hohen Reaktionsgeschwindigkeit und geringer Ätheresterbildung, aber den entscheidenden Nachteil, daß das für die Vorlage benötigte oligomere Glykolterephthalat anderv/eitig erzeugt werden oder verfügbar sein muß und durch Zusetzen einer bestimmten Menge Glykol und Terephthalsäure auf den für die Veresterungsreaktion, notwendigen Wert von ainde-

atens 0,55 gebracht werden muß, wenn man die gesamten»Vorteile erzielen will. Dies gestaltet die Verfahre nad urohf Uhrung aufwendig. · . .

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, mit hoher Reaktionageschwindigkeit und geringer Ätheresterbildung Glykolterephthalate in aolohe Vorkondensate überaufuhren, die sowohl alä Reaktionsmedium ständig erzeugt werden als auch die Herstellung von verspinnbarem hochmolekularen Polyethylenterephthalat gewährleisten.

Darlegung des Y/esens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist ea, ein einfaches und kostengünatiges Verfahren zu schaffen, das die Herstellung von hochmolekularen Polyäthylenfrerephthalat mit verspinnbaren Eigenschaften durch gezielte Steuerung der Reaktionskomponentenzuführung und der Reaktionabedingungen bei der Bildung von Vorkondensaten ermöglicht. ^v'

Erfindungagemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, bei' dem die Glykolester der !Terephthalsäure unter langsamer Reduzierung des Druckes bis 1333 Pa und. längsamer Erhöhung der Temperatur auf 260 bis 280 ⁰C vorpolykondensiert werden und anschließend das erhaltene Vorpolykondensat in bekannter Weise polykondensiert wird und welches dadurch charakterisiert ist, daß die Glykolester der Terephthalsäure in ein vorgelegtes Vorkondensat als Reakti-onsmedium eingespeist werden, das einen Polykohdensa-

tionsgrad zwischen 6 and 20, eine urn mindestens 5 ⁰G höhere Temperatur als die zugegebenen Glykolester aufweist und¹ dessen Menge zwischen 3 und 25 %, bezogen auf die gesamte Menge des Re.aktio/nsge mis ehe s, beträgt. .

Zur Verfahrensdurchführung werden zunächst in einem Veresterungsreaktor unter bekannten Reaktionsbedingungen aus den Komponenten Terephthalsäure und Äthylenglykol, die vorzugsweise in Form einer homogenen pumpfähigen Paste dem Reaktor zugeführt 'werden, Glykolester kontinuierlich hergestellt und kontinuierlich in ein Puffergefäß ausgetragen· Diese eine Temperatur zwischen 250 und 260 ⁰G und einen Polykondensationsgrad von. 1 bis 3 aufweisenden Glykolester werden einea Vorkondensat zugeführt, dessen Temperatur zwischen 260 und 280 ⁰G beträgt und einen Polykondensationsgrad zwischen 6 und 2Ό aufweist und als.Reaktionsmedium der Glykolester dient. Die Menge an vorgelegtem Vorkondensat beträgt zwischen 3 und 25 % der Gesamtmenge an Reaktionsgemisch. Im Verlaufe von 100 Minuten gibt man nun in daa Reaktionsgemisch die aus dem Veresterungsreaktor kommenden und in einem Puffergefäß zunächst zwischengelagerten GIy-. kolester der Terephthalsäure derart hinzu, daß die Zugabe bei Normaldruck kontinuierlich in konstanter Menge oder bei anliegendem Unterdruck diskontinuierlich in veränderlicher Menge erfolgt und beendet die Zuspeisung, wenn im Reaktionsgemiach der Anteil der GLykolester 75 bis 97 %, bezogen auf die Gesamtmenge des Reaktionsgemisches, beträgt. Dann reduziert man langsam den Druck bis auf 1333 Pa, vorzugsweise 13330 Pa und erhöht gleichzeitig die¹ Temperatur, langsam auf 260 bis 280 ⁰G, vorzugsweise 260 ⁰G,und polykondensiert solange bei dieses Druck und dieser Temperatur, bis ein niedermolekulares Polymer oder Vorkondensat mit einem Polykondensationsgrad zwischen 6 ' and 20 erreicht ist. 75 bis 97 % dieses Vorkondensates

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an. Reaktionsmedium· eine Verkürzung der Produktverweilzeit um 30 % eintritt, wobei die Anlagenkapazität um. ein Drittel gesteigert wird. Das erhaltene Vorpolykondensat weist einen Polykondensation3grad P zwischen 6 und 20 auf, der Diäthylenglykolgehalt beträgt 1,00 bis 1,10 %. Das Vorkondensat liefert nach durchgeführter Polykondensation unter bekannten Reaktionsbedingungen ein -Polyäthylenterephthalat ait verspinnbaren Eigenschaften.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an eines Ausführungsbeispiel' näher erläutert werden. ·

Die in einem Veresterungsreaktor kontinuierlich hergestellten Glykolester der Terephthalsäure, die eine Temperatur von 250 ⁰G und einen Polykondensationsgrad von 2 aufweisen, werden zunächst in einem Puffergefäß zwischengelagert und dann einem Vorkondensat zugeführt, das einen Polykondensationsgrad P = 20 und eine Temperatur von 260 C aufweist. Die Menge an vorgelegtem Vorkondensat beträgt 10 %, bezogen auf die Gesamtmenge des Reaktionsgemisches. In dieses Vorkondensat speist man die aus der Veresterung kommenden Glykolester-ein. Die Menge an einzuspeisenden Glykolestern beträgt somit 90 %, bezogen auf die gesamte Menge an Reaktionsgemisch. Die Glykolester werden bei anliegendem ilormaldruck innerhalb von 100 Minuten kontinuierlich'in konstanter Menge zugegeben, !fach Beendigung der Zugabe erhöht aian die Temperatur- des Gemisches langsam auf 260 C bei gleichzeitiger langsamer Druckreduzierung auf 13330 Pa und'polykondensiert solange bei dieser Temperatur, bis man ein niedermolekulares Polymer erhält, das einen Polykondensationsgrad von 12 und einen Diäthylenglyko!gehalt von

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1,05 % aufweist. Sine Menge von 90 % dieses Yorkondensates wird in einer nachgeschalteten Polykondensationsstufe in bekannter Weise direkt der kontinuierlichen Polykondensation unterworfen. Man erhält so. ein verspinnbares Poly- . Ethylenterephthalat mit guten Qualitätseigenschaften. Die verbleibende Menge an Vorkondensat dient als Reaktions· mediuin für die nächste Charge.

Claims (1)

1. 2399 4 4 8

   . ·.- Yerfahren zur Herstellung von Polyethylenterephthalat durch Yorpolykondensation der Glykolester der Terephthalsäure unaer langsamer Seduaierung des Lruckes bis 1333 Pa und langsamer Erhöhung der Temperatur auf 250 bis 230 C au einem Yorkondensät mit einem Polykondensationsgrad zr/ischen c.· und 20 und anschließender Polykondensation disses Yorkondensates_} gekennaeichnet dadurch, daß die Glykoiestsr der Terephthalsäure in ein Yorkondensat eingespeist werden, das eine um mindestens 5 °G 'höhere Temperatur als die zugegebenen GiyL:olesüer aufr/sist und dessen Menge zwischen 3 und 25 ?o, bezogen auf die gesamte !!enge des Heaktionsgemisches beträgt.

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