JPS5928215B2 - ポリラクタムの抽出法 - Google Patents

ポリラクタムの抽出法

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JPS5928215B2
JPS5928215B2 JP48096759A JP9675973A JPS5928215B2 JP S5928215 B2 JPS5928215 B2 JP S5928215B2 JP 48096759 A JP48096759 A JP 48096759A JP 9675973 A JP9675973 A JP 9675973A JP S5928215 B2 JPS5928215 B2 JP S5928215B2
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water
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polylactam
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JP48096759A
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ホエラウフ ウエルナ−
ギユンタ− エルンスト
キツセル エルンスト
ノイマン エカルト
フアレンチン ギユンタ−
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BASF SE
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/46Post-polymerisation treatment

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Polyamides (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、モノマー及び(又は)オリゴマ−を含有する
ポリラクタム粒子を熱水を用いて向流で連続的に抽出す
る方法に、関する。
ポリラクタム粒子から熱水を用いて向流でモノマー又は
オリゴマ−のラクタムを抽出することは公知である。
しかしこの公知方法は、抽出効率と均一性に関しならび
に抽出水中のラクタム濃度に関して不充分である。本発
明の課題は、粒子を効率よく同時に均一に抽出すること
を可能にする方法を提供することである。本発明は、抽
出帯域を少なくとも1個の加熱帯域により2個以上の分
域に分割し、各加熱帯域の上方にある分域内の、抽出可
能な成分を含有する水の比重を、その加熱帯域の下方に
ある分域内のそれよりも少なくとも0.0002だけ低
くなし、そして最上方の加熱帯域が全抽出帯域を長さの
比で50:50ないし85:15に分割し、かつその短
い方の部分が抽出帯域の上端にあり、そして平均速度で
上方に向かつて流れる水が、時間的間隔を置いてポリラ
クタム粒子の流れと同方向に及び反対方向に交互に促進
することを特徴とする、大体において直立した抽出帯域
において水を下から上へ向かつて流しポリラクタム粒子
の流れを上から下へ向かつて導き、そして抽出帯域の上
端における温度を下端における温度よりも高く保つこと
による、80℃以上の温度の水を用いて向流で行なう、
モノマー及び(又は)オリゴマ一を含有するポリラクタ
ム粒子の連続的抽出法である。
ポリラクタムとしては、一般に4〜12個の炭素原子を
有するラクタムたとえば力フリルラクタム、ラウリルラ
クタム及び特に力プロラクタムの重合によつて又は対応
するカルボン酸類の重合によつて得られるものが用いら
れる。特にポリカプロラクタムが重要である。ポリラク
タムは一般に紡糸可能な分子量を有する。
96重量%の硫酸中の1重量%溶液として25℃で測定
した比粘度が1.5〜5であるポリラクタムが普通であ
る。
粒子の粒径は一般に1〜5關特に1,5〜3.5mmで
ある。ポリラクタムは製造に由来してモノマーの又はオ
リゴマ一たとえば2量体、3量体又は4量体のラクタム
を10〜12重量%含有するのが普通である。抽出は大
体において垂直な抽出帯域内で行なわれ、反応帯域とし
ては、たとえば内径が数メートルまでたとえば0.5〜
3mの塔が用いられる。
積重ねられたポリラクタム粒子は上から下に向かつて動
かされ、抽出用水はこれと向流で下から上へ向かつて動
かされる。比較的ゆるやかな粒子の下降を可能にするに
は、通常は重力で足りる。抽出帯域は少なくとも1個の
、特に少なくとも2個の加熱帯域によつて分域に分割さ
れている。この加熱帯域によつて、下から上へ向かつて
流れる水は、抽出物の含量が増加するにもかかわらず、
加熱帯域の上方にある分域内では同帯域の下方にある分
域内におけるよりも、少なくとも0.0002だけ、特
に0.0005〜0.004だけ低い比重を有する程度
に加熱される。
加熱帯域は、それが多数の場合は最上方のものが、抽出
帯域を長さの比で50:50ないし85:15、特に6
0:40ないし80:20に分割し、その際より短い方
の部分は抽出帯域の上端の側に在る。この長さの比率は
、1個より多い加熱帯域が存在する場合にも適合する。
好ましくは追加の加熱帯域により前記の長い方の部分が
対応する長さの分域にさらに分割される。1個又は2個
以上の加熱帯域の長さは好ましくは全抽出帯域の長さの
1/7〜1/20である。
加熱帯域は、それぞれ横断面において多数の狭い場所を
有することが好ましい。この帯域をたとえば管状熱交換
器の形態に構成することも可能である。抽出帯域は好ま
しくは外部から加熱することができ、熱損失を回避する
ため良好に熱絶縁されている。
外部加熱が、抽出帯域内の温度を若干上昇するものとし
て考慮すると効果的である。抽出帯域はその縦方向の長
さがきわめて大きく、たとえば横方向の長さの5〜40
倍である。拡散促進のため水による粒子の抽出に際して
はできるだけ高い温度、すなわち水又は抽出物水溶液の
沸点よりわずかに低い温度で操作することが望ましい。
前記の比重差は加熱帯域における温度の急上昇によつて
起こるので、下端から抽出帯域内へ流入する水の必要と
する温度は、最上方の分域における所望温度によつて定
められる。95〜99℃の温度が最上方の分域で推奨さ
れる。
抽出水の必要とする比重差を作るためには、最上方の加
熱帯域が5〜9℃、特に6〜8℃の温度差を生ずること
が好ましい。場合により追加的に存在する加熱帯域にお
いては、一般に2〜4℃の加熱で充分である。加熱帯域
は、上方の分域に存在する水(これはより多量の抽出物
を含む)が同帯域の下方にある分域へ還流混合すること
を実際上防止する使命を有する。温度が80〜93℃、
特に85〜90℃の水を抽出帯域へ導入することが好ま
しい。抽出帯域の上部に存在する加熱帯域は重要である
。これによつて形成された上方の分域では抽出水の温度
が高いため、そしてポリラクタム粒子中のモノマー又は
オリゴマ一の濃度が高いため、すでに粒子のモノマー又
はオリゴマ一の高い割合が水中へ移行している。この上
方分域では水性抽出液の比重が比較的高い。その下方に
存在する分域の水と還流混合することを防止するため、
介在する加熱帯域の温度は前記のように比較的高い。抽
出帯域内の1個の加熱帯域が粒子の本質的抽出を行なう
のではあるが、抽出効率は、粒子の流れの方向にある1
個又は2個以上の追加的加熱帯域によつて強化すること
ができる。抽出物を含有する水の比重の測定は、各分域
について慣用手段で行なうことができる。
所定の比重差のため必要な各加熱帯域における温度の急
上昇は、分域からの試料の採取により又は簡単な予備試
1験により容易にこれを調査することができる。抽出は
一般に常圧で行なわれ、したがつて水温の上限は標準沸
点により約100℃に定められる。しかし原理的にはよ
り高温たとえば120℃で抽出を行ない、それに対応し
て過圧を用いることも可能である。徐々に降下する粒子
の速度は比較的に小さく、それは約0.2〜5cm/分
特に0.4〜2cm/分である。
水の流速は好ましくは0.5〜20cm/分特に1.0
〜10cm/分である。抽出帯域における水の高さは、
同帯域の上部の溢流装置により簡単に調節できる。
粒子は常に水層中に存在しなければならない。流れる水
が、粒子の流れと同方向に及び反対方向に時間的間隔を
置いて交互に促進されることは重要である。
この要件は、たとえば水をその平均速度よりも速い速度
で粒子を通して短時間推進し、次いでこの水を粒子の流
れの方向に流下させることにより簡単に実施できる。し
かし粒子が水を含まなくなるほど、水が粒子の流れとと
もに流下しない場合が好ましい。粒子は抽出帯域の上部
で常に水層によりおおわれていることを必要とする。粒
子の流れと反対方向の水の促進は、下から上に向かつて
粒子を通過して流れる水の平均速度の数十倍、たとえば
10〜60倍、特に20〜50倍であれば好ましいこと
が判明した。粒子の流れの方向における水の促進を、重
力によつて定めることは好ましい。促進の行なわれる時
間的な間隔は、一般に0.5〜180分、特に1〜20
分である。この間隔は、たとえば促進されて動く水の量
及び反応帯域の長さによつて調節される。粒子対水の重
量比は、未抽出粒子につき好ましくは1.0.6ないし
1:2.5、特に1:1ないし1:1.8である。重量
比は、抽出用水及び被抽出粒子中におけるラクタムの所
望濃度によつて調節される。しかし粒子の流れと同方向
に又は反対方向に促進される水の量は、1個又は2個以
上の加熱帯域がその遮断作用を維持するに足る程度、す
なわち上方分域の水が下方分域の水と還流混合できない
程度の量に止めるべきである。できるだけ少量の水を粒
子の抽出のために使用することが経済的理由から有意義
であるので、水の速度は粒子に対し比較的小さい。
このことから、有利な流路及び不利な流路の帯域が生じ
うる。本発明によれば水流の脈動によつて、粒子中にお
ける均一な水の流れが生じ、これによつてより均一な粒
子の抽出が保証される。なぜならば水流の脈動によつて
、短期間により強大な流速が2方向に交互に生ずるから
である。その結果、より強力な混合と、粒子から周囲の
水へのモノマー及びオリゴマ一に関し、より均一な濃度
勾配とが生ずる。所望の場合には抽出を保護ガス下に実
施しうるが、一般には水蒸気によつて生ずる保護雰囲気
下で充分である。抽出帯域からの抽出済みのポリラクタ
ム粒子を排出するには、慣用の装置を用いることができ
る。
次いでこの粒子を常法により乾燥する。本発明の方法は
、長期間にわたる連続抽出を可能にする。
1個又は2個以上の加熱帯域が、抽出物を含む水の分域
間における還流混合を防止するので、抽出はきわめて均
一であり、このことは粒子を紡糸目的に使用するため重
要である。
また好適な粒子対水の比率での操作が可能であり、これ
も本発明の利点である。なぜならばラクタム又はオリゴ
マ一に対し抽出物を含む低濃度の水を大量に用いて操作
することは不経済であるばかりでなく、このような水が
大量であることは許容し得ない廃水の汚染をもたらすお
それがあるからである。実施例直立抽出塔(高さ20m
、内径1.9m)の中でポリカプロラクタム粒子(比粘
度2.4、直径2.5mm、長さ2.7mmの円筒、か
さ比重0.65k9/Dm3)を重力により連続的に上
から下へ速度0.8cm/分で降下させ、水を下から上
に向かつて連続的に装入する。
抽出帯域は2個の同様の加熱帯域により3個の分域に分
割されている。
3個の分域内における比重は土方の分域で0.9640
1その下にある分域で0.9661、最下方の分域では
0.9672である。
この比重の差異は最上方の分域における抽出水がその下
にある分域へ還流混合することを防止する。各分域の温
度は上から順に98℃、9「C及び88℃に定められる
。分域の長さの比は上から順に33:17:50とする
。抽出帯域を下から上に向かつて貫流する抽出水の速度
は時間的平均で1.6cm/分である。
3分の時間的間隔で、抽出水のほかに加熱帯域の一つに
存在する水の量の50%が、40倍の速度で抽出帯域を
通して下から上に向かつて推進され、その際溢流装置を
用いて水面は粒子の上限の上約100cmに調節される
各推進に次いで、水を粒子の流れの方向へ下降させるが
、粒子が常に水でおおわれる程度に水を下降させる。粒
子対水の重量比は1:1.1である。
抽出可能な成分11重量%を含有する粒子から出発して
、その含量が0.4%の粒子が得られる。実施例に記載
の抽出法の工程を、図面を用いて下記に説明する。
(a)ポリラクタム粒子は連続的に、抽出塔4内に入口
6から9の高さまで供給され、そして出口8を通して排
出される。
抽出塔4の内部には2個の管状熱交換器5が装備されて
いる。(b)水は、水加熱装置1内で80℃に加熱され
、ポンプ2及び導管3を通つて抽出器4の底部に連続的
に供給され、そして出口7から除去される。
その際水は下方の熱交換器により91℃に、そして上方
の熱交換器により98℃に加熱される。(c)水加熱装
置1中の最高水位と最低水位の差に相当する追加量の水
(一方の熱交換器中に存在する水の50%)は、3分間
隔でポンプ2及び導管3を通つて水の平均速度の40倍
の速度で抽出塔4内に供給される。
(d)段階cの直後に、同量の水は導管3を通つて水加
熱装置1に排出される。
段階c及びdによつて水の脈流が形成される。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明方法の工程図であつて、図中の1は水加熱
装置、4は抽出塔、5は熱交換器を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 抽出帯域を少なくとも1個の加熱帯域により2個以
    上の分域に分割し、各加熱帯域の上方にある分域内の、
    抽出可能な成分を含有する水の比重を、その加熱帯域の
    下方にある分域内のそれよりも少なくとも0.0002
    だけ低くなし、そして最上方の加熱帯域が全抽出帯域を
    長さの比で50:50ないし85:15に分割し、かつ
    その短い方の部分が抽出帯域の上端にあり、そして平均
    速度で上方に向かつて流れる水を、時間的間隔を置いて
    ポリラクタム粒子の流れと同方向に及び反対方向に交互
    に促進することを特徴とする、大体において直立した抽
    出帯域において水を下から上へ向かつて流し、ポリラク
    タム粒子の流れを上から下へ向かつて導き、そして抽出
    帯域の上端における温度を下端における温度よりも高く
    保つことによる、80℃以上の温度の水を用いて向流で
    行なう、モノマー及び(又は)オリゴマーを含有するポ
    リラクタム粒子の連続的抽出法。
JP48096759A 1972-08-30 1973-08-30 ポリラクタムの抽出法 Expired JPS5928215B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2242642 1972-08-30
DE2242642A DE2242642C3 (de) 1972-08-30 1972-08-30 Verfahren zum kontinuierlichen Extrahieren von Polylactamen

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Publication Number Publication Date
JPS4956991A JPS4956991A (ja) 1974-06-03
JPS5928215B2 true JPS5928215B2 (ja) 1984-07-11

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US (1) US3905946A (ja)
JP (1) JPS5928215B2 (ja)
AR (1) AR205154A1 (ja)
BE (1) BE804235A (ja)
CA (1) CA1012679A (ja)
DD (1) DD105814A5 (ja)
DE (1) DE2242642C3 (ja)
DK (1) DK135726C (ja)
FR (1) FR2197923B1 (ja)
GB (1) GB1440947A (ja)
IE (1) IE38138B1 (ja)
IT (1) IT998423B (ja)
LU (1) LU68323A1 (ja)
NL (1) NL175066C (ja)
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