158745. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tereftálsav-észterek előállítására

158745 8 Azt találtuk továbbá, hogy ugyanazon reakciókörülmények között durvaszemcsés tereftálsav és diol reakciója során a kacrboxilcsoportok észtercsaportokfcá történő azonos fokú átalakulása gyorsabban megy végbe, mint a finomszemcsés tereftálsav és diol reakciója esetén. Elméleti megfontolások szerint ugyan a finomszemesés sav és a folyadék között a reakciónak gyorsabban kell lezajlani, ha a tixotrop szuszpenziót kellőképpen folyékony állapotban tartják, mint azonos mechanikai feltételek mellett a durvaszemcsés sav és a folyadék között. De olyan mechanikai körülmények között, amelyek a tixotrop szuszpenzió megfelelő folyékonyságát nem biztosítják, a durvaszemcsés tereítálsavból készült szuszpenzió gyorsabban reagál és a karfoóxil-csoportok észitercsoportűkká való azonos fokú átalakulása gyorsabban megy végbe, mint a finomszemcsés tareftálsavból készült szuszpenzió esetében. Annak, hogy a reakció durvaszemcsés savat használva gyorsabban megy végbe, az eljárás gazdaságossága szempontjából több előnye van. Először is a találmány szerinti folyamatos észterezós cső alakú hőcserélőt és reaktorit alkalmazva sikeresen lefolytatható. A durvaszemcsés tevreítálsavhoz továbbá a diol alacsony miólairányban használható, ami a' nem kívánatos bisz-diol-éter- vagy ennek észterei képződését megakadályozza. Végül csökken az elkészítendő és előmelegítendő szuszpenzió mennyisége. Magát az észterezést fob. a 70—75%-os egyensúly eléréséig előnyösen 240— 290 C° hőmérsékleten végezzük. A bisz-(:diol)-éter képződése az alacsony diol-koncentráció miatt a tömeghátás törvénye szerint lényegileg nem következik be. A találmány szerinti eljárás egy további előnye, hogy az 1 : 1—íl,;2 : 1 mólarányú didi-tereftálsav használata tehetővé teszi a reakció gyors végrehajtását az észterezési zónában, s olyan termeiket eredményez, amely igen előnyös a poliészter előállításához, mivel az így kapott észterben a diol-Sav arány közel áll a filmek és szálak készítésére alkalmas poliészterben levő arányukhoz Ugyanezt a diolt vagy más diolt adhatunk még az előmelegítőből az észíterező zónába lépő anyagihoz, ekkor olyan észtert kapunk, amelyben a diol-tereftálsav mólarány 1,5—2,0. Az 1,5—2,0 mól diolt tartalmazó terméket a melléktermék víz eltávolítása után, a diol eltávolítása mellett palikondenzációnak alávethetjük. A képződött észtert, amely a bisz-diol-terefltalátniak felél meg, s amely a diol-mennyiségnek az előmelegítőben való hozzáadása után, a melléktermék víz eltávolítása köziben kelettkezett, nem reagált tareftálsavval 1 : 1 mólarányban elegyítve és pöliíkondenzációs körülmények között reagáltatva, aihol nem diol, csupán víz válik le melléktermékként és így a diol visszanyerése és tisztítása kiküszöbölődik. A filmek és szálak gyártására alkalmas poliészterek előállítására szolgáló különböző polikondenzációs módszereiket az irodalom már ismertette. A találmány szerinti eljárás a .durvaszemcsés tereftálsav alkalmazásával a polikondenzáció összes követelményeit kielégíti. Meglepő, hogy az előre meghatározott méretű, durvaszemcsés tereftálsav alkalmazása ilyen kitűnő eredménnyel jár. Azt találtuk, hogy a tereit álsaiv szemcse- és/ vagy kristálymérete döntő abból a szemponi'ibói, hogy a reakció gyorsan megy végbe, a szuszpanzió nem tixotrop és 1,0—-1,2 mól diolt számítva 1 mól duirvaszamcsés tereítáisavra, szívatható szuszpenziót kapunk. A szerncsenagysáign'ak ez a meglehetősen éles határa a Tylerféle sziltiaszabvánnyal kifejezve: 150 lyukhőség. A li50 lyukbőség és ennél nagyobb tereftálsav szemcséket és/ÍVagy kristályokat a fenti arányban folyékony dióiban szuszpendálva a fent említett szívatható szuszpenzióik keletkeznek. Ezekkél a szuszpenziáklkal a reakció gyorsan végbemegy, az észterezés 90% feletti, általában 70—75%-náí áll be az egyensúly. A 150 lyukbőségnél (Tyler-szaítavány) 'kisebb méretű tereftálsav szemesek és/vagy kristályok ugyanolyan mólarányú dióiban szívatható szuszpenziókat nem adnak, hanem 1,5 mól dáol/1 mól tereftálsav feletti mólarányban szívatható tixotrop szuszpenziókat képeznek. A finomszemcsés tereftálsav aknák ezek a tixotrop szuszpenziói különben azonos körülményék között sokkal lassabban reagálnak, mint a durvaszemcsés tereftálsavíból készült szuszpenziók. A találmány szerinti elj.árás kiviteli módiát közelebbről az alábbi példák szemléltetik. Összehasonlító példa: Szuszpenziót készítünk tereftálsavból, melynek szemese- és/vagy kristályrnéretének megoszlása: 94—95 súlyo/o átmegy a 200 lyukszámú szitán és 74—78 súly% átmegy a 325 lyukszámiú szitán. A szuszpenzió összetéite'le: 1,5 mól etiléngiikol/1 mól tereftálsav. Ez a szuszpenzió tixotrop gél, amely a hőcserélőbe szívatva folyékonnyá válik. A szuszpenziót 260 C°-ra előmelegítjük és csővezetéken át az észterező zónába szívatjuk. A szivaitást fob. 10 percre leállítjuk, majd újra megindítjuk. A szivattyú ekkor nem továbbít folyadékot az előmelegítőbe, mert a csőrendszerben gélszerű eltömődés keletkezett. Ez a dugó csak medhiainiikai úton, fúrással vagy kinyomással távolítható el. 1. példa: Etilénglikolból és tereftálsavból 1,2 : 1 mólarányban szuszpenziót készítünk. A tereftálsav szemcseméretének megoszlása: 82 súly% visszamarad a 35—65 lyufcszám'ú szitán, 94 súly% visszamarad a 35—100 lyükszámú szitán és 93 súly% .visszamarad a 35—100 lyukszámú szitán (Tyler^szabivány). A szuszpenziót hőcserélőbe szívatva 260 C°-ra előmelegítjük és innen csővezetéken az észterező zónáiba szívatjuk. A 10 15 20 25 Í0 S5 40 45 50 55 60 3