Verfahren zum Aufarbeiten von durch Basen verunreinigten Lactamen
Ein Verfahren zur Gewinnung von F-Caprolactatn besteht darin, daß man f-Aininocapronsäure
oder im wesentlichen aus Resten dieser Säure aufgebaute Polyamide in Gegenwart von
alkalisch reagierenden Stoffen vorzugsweise unter vermindertem Druck auf Temperaturen
zwischen etwa 280 und 34o° erhitzt. In ähnlicher Weise kann man auch Aminocapretisäureami(1
in f-Cahrolactam verwandeln. Die bei diesen Reaktionen entstehenden Lactame enthalten
aber basische Verunreinigungen, von denen sie durch eine einfache Destillation nicht
zu befreien sind. Besonders hasenreich sind die Lactame, die durch Spalten von solchen
Mischpolyamiden erhalten wurden, die neben Resten der Aminocapronsäure noch Reste
von Diaminen und Dicarbonsäuren aufweisen. Es sind ferner Verfahren bekanntge-,vorden,
bei denen Lactame neben Aminbasen entstehen, z. B. f-Caprolactam neben Hexamethylendiamin.Process for working up lactams contaminated by bases
One method for obtaining F-caprolactate is that one f-amino-caproic acid
or polyamides composed essentially of residues of this acid in the presence of
alkaline substances, preferably under reduced pressure at temperatures
heated between about 280 and 34o °. In a similar way, aminocapretic acid ami (1
convert to f-cahrolactam. The resulting lactams contain
but basic impurities, of which they cannot be obtained by a simple distillation
are to be freed. The lactams, which are produced by splitting them, are particularly rabbit-rich
Mixed polyamides were obtained which, in addition to residues of aminocaproic acid, also residues
of diamines and dicarboxylic acids. There are also known processes,
in which lactams are formed in addition to amine bases, e.g. B. f-caprolactam in addition to hexamethylenediamine.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Abtrennung von
Stickstoffbasen aus Lactainen, insbesondere aus e-Caprolactam, das durch thermische
Spaltung von Polyamiden in Gegemvart alkalischer Beschleuniger erhalten wurde. Es
besteht darin, daß man (las Lactam, vorzugsweise gelöst in
einem
indifferenten organischen Lösungsmittel, mit einer konzentrierten, stark sauren
Salzlösung in einer zur Bindung bzw. Zurückhaltung wenigstens der starken Basen
ungefähr ausreichenden Menge durcharbeitet, die Salzlösung nach Aufnahme der Basen
von Lactam oder seiner Lösung abtrennt, sie gegebenenfalls noch mit dem angewandten
Lösungsmittel nachextrahiert und das Lactam dann durch Destillation reinigt, zweckmäßig
in Gegenwart einer Säure zur Bindung der letzten Reste der Basen, insbesondere der
schwachen bzw. mit Säure verharzenden Basen,.The invention now relates to a process for the separation of
Nitrogen bases from lactaines, in particular from e-caprolactam, which is produced by thermal
Cleavage of polyamides in Gegemvart alkaline accelerators was obtained. It
consists in that (read lactam, preferably dissolved in
one
indifferent organic solvent, with a concentrated, strongly acidic
Salt solution in one to bind or hold back at least the strong bases
approximately sufficient amount worked through the saline solution after ingesting the bases
separates from lactam or its solution, if necessary still with the applied
After-extracting the solvent and then purifying the lactam by distillation, expedient
in the presence of an acid to bind the last radicals of the bases, especially the
weak bases or bases that resinify with acid.
Eine besondere Ausführungsform besteht darin, daß man das zu reinigende
Lactam vor der Behandlung mit der sauren Salzlösung oder auch erst vor der Destillation
einer Behandlung mit Wasserdampf unterzieht. Diese Behandlung kann bei gewöhnlichem
oder vermindertem Druck, gegebenenfalls auch mit überhitztem Dampf, erfolgen.A special embodiment consists in the fact that the to be cleaned
Lactam before treatment with the acidic salt solution or even before distillation
subjected to a treatment with steam. This treatment can be used with ordinary
or reduced pressure, optionally also with superheated steam.
Nach einer weiteren Ausbildung des Verfahrens scheidet man vor der
Behandlung mit den saunen Salzlösungen einen Teil der Basen in verhältnismäßig einheitlicher
und deshalb leicht verwertbarer Form durch Einleiten oder Einpressen von Kohlen,
dioxyd oder Schwefeldioxyd ab. Die Basen fallen hierbei als salzartige Additionsverbindungen
in gut filtrierbarer Form aus.After a further training of the procedure one separates before the
Treatment with the saunas salt solutions a part of the bases in a relatively uniform
and therefore easily usable form by introducing or pressing in coal,
dioxide or sulfur dioxide. The bases fall here as salt-like addition compounds
in easily filterable form.
Für das Verfahren dier Erfindung kommen beispielsweise saure Lösungen
folgender Salze in Frage Natriumbisulfat, Kaliumbisulfat, Gemische von Ammoniumbisulfat
oder Zinksulfat und Schwefelsäure, Kaliumbifluorid, Natriumbitartrat, Zinkchlorid.
Besonders vorteilhaft und bequem ist das wohlfeile NatTiumbisulfat oder solches
enthaltende Lösungen, z. B. konzentrierte gebrauchte Spinnbäder aus der Viskosekunstfaserfabrikation.
Die Kombination des Verfahrens mit der vorherigen Abscheidung der starken Basen
durch Kohlendioxyd oder Schwefeldioxyd ermöglicht eine besonders günstige Rohstoffausnutzung.For example, acidic solutions can be used for the method of the invention
the following salts in question sodium bisulfate, potassium bisulfate, mixtures of ammonium bisulfate
or zinc sulfate and sulfuric acid, potassium bifluoride, sodium bitartrate, zinc chloride.
The inexpensive sodium bisulfate or such is particularly advantageous and convenient
containing solutions, e.g. B. concentrated used spinning baths from the manufacture of viscose synthetic fibers.
The combination of the procedure with the previous deposition of the strong bases
through carbon dioxide or sulfur dioxide enables a particularly favorable use of raw materials.
Als Lösungsmittel für die zu reinligenden Lactame kommen beispielsweise
in Betracht: Methylenchlorid, Chloroform, Chlorbenzol, ß, ß'-Dichlordiäthyläther,
Butanol sowie Gemische dieser Mittel mit einem für die Abtrennung von der Salzlösung
günstigen spezifischer Gewicht.As a solvent for the lactams to be cleaned come, for example
into consideration: methylene chloride, chloroform, chlorobenzene, ß, ß'-dichlorodiethyl ether,
Butanol as well as mixtures of these agents with one for the separation from the salt solution
favorable specific weight.
Die Trennung der beiden Phasen erfolgt am besten in Flüssigkeitsschleudern,
gegebenenfalls in Verbindung mit einer Filtration., sofern sich feste Stoffe, z.
B. Natriumsulfat, abscheiden. Beispiel Ein durch Erhitzen von Borstenabfällen aus
polymerem E-Caprolactam mit 3 % Natriumhydroxyd bei Temperaturen zwischen
280 und 31o° unter 20 mm erhaltenes Rohlactam, von dem ioo g Substanz zum
Neutralisieren gegen Methylorange 8o ccm n/1-Schwefelsäure verbrauchen, wird in
der zweieinhalbfachen Menge Meth_vlenchlorid und mit wenig mehr als der berechneten
Menge einer gesättigten Natriumbisulfatlösung verrührt. Die ursprünglich sehr dunkle
Methylenchloridlösung hellt sich hierbei weitgehend auf. Nach dem Absitzenlassen
wird die überstehende Lacbamschicht, die wegen des geringen Unterschiedes im spezifischen
Gewicht auch noch etwas wäßrige Phase mitnimmt, durch eine Flüssigkeitsschleud er
gegeben. Die abgetrennte Methylenchlor.idlösung wird nach demAbdestillieren dies
Lösungsmittels im Vakuum fraktioniert. Man erhält etwa 92 oio des im kohlactam enthaltenen
Lactams als farbloses, nur schwach riechendes Reinlactam. Bei der Polvmerisation
liefert es, ein einwandfreies farbloses Polyamid von vorzüglicher Spinnbarkeit.
Der wäßrige Anteil wird nach AI>-filtrieren von ausgeschiedenem Salz auf Aminbasen
verarbeitet. Die destillierbaren Aminbasen können beispielsweise bei der Herstellung
von Textilhilfsmitteln verwendet werden. Die Hauptmenge der Basen siedet unter 12
mm bei i47°.The two phases are best separated in a liquid centrifuge, if necessary in conjunction with a filtration. B. sodium sulfate, deposit. EXAMPLE A crude lactam obtained by heating bristle waste from polymeric E-caprolactam with 3% sodium hydroxide at temperatures between 280 and 31o ° below 20 mm, of which 100 g of substance used for neutralization against methyl orange 8o ccm n / 1-sulfuric acid, is two and a half times as much Amount of meth_vlenchlorid and mixed with a little more than the calculated amount of a saturated sodium bisulfate solution. The originally very dark methylene chloride solution brightens up to a large extent. After allowing it to settle, the protruding lacbam layer, which, because of the small difference in specific gravity, also takes some aqueous phase with it, is passed through a liquid centrifuge. The separated methylene chloride solution is fractionated in vacuo after this solvent has been distilled off. About 92,000 of the lactam contained in the kohlactam is obtained as a colorless, only weakly smelling pure lactam. When polymerized, it yields a flawless, colorless polyamide with excellent spinnability. After Al> filtration of the precipitated salt, the aqueous portion is processed on an amine base. The distillable amine bases can be used, for example, in the production of textile auxiliaries. Most of the bases boil below 12 mm at i47 °.