[发明专利]聚酰胺的解聚方法和聚酰胺单体的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及能够通过对聚酰胺进行解聚来以高收率获得单体的聚酰胺的解聚方法以及利用该解聚方法的聚酰胺单体的制造方法。

背景技术

将作为单体原料的己内酰胺进行聚合，可以得到尼龙6，以尼龙6为代表的聚酰胺制品以尼龙纤维、膜、工程塑料的形式在各领域中被大量利用。利用后的聚酰胺制品作为废弃物被填埋或焚烧处理。但是，近年来，从环境保护和资源的有效利用的方面出发，人们在研究对聚酰胺制品进行再利用的各种方法。

例如，专利文献1中记载了在含氮化合物的存在下在水中对聚酰胺进行解聚的方法。但是，使用大量高温-高压水的情况下，有时会产生在比较短的期间内腐蚀金属装置的问题。并且，在解聚反应后分离大量的水时要消耗大量的能量。并且，废弃大量的水时需要高级的排水处理设备。

专利文献1：日本特开平8-301843号公报

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种用于通过对聚酰胺进行解聚来简单有效地获得单体的有利于工业生产的方法。

发明人对将聚酰胺解聚所用的条件进行了深入研究，结果发现在烃溶剂中的单体的回收率远远高于在水中的情况，从而完成了本发明。即，本发明是聚酰胺的解聚方法，其特征在于，在通过将聚酰胺解聚来获得单体的方法中，在烃溶剂的存在下进行解聚反应。并且，本发明是聚酰胺单体的制造方法，其特征在于，通过在烃溶剂的存在下对聚酰胺进行解聚反应来获得所述聚酰胺单体。

根据本发明，能够大幅度地提高单体的回收率。并且，通过使用烃类的有机溶剂可以防止装置的腐蚀。进而，由于烃溶剂的蒸发潜热小，因而可以降低用于回收烃溶剂的能量成本。而且，烃溶剂可以反复使用，并且在废弃时也可以作为燃料有效利用。由此能够在工业水平上实现以往被填埋或焚烧处理的聚酰胺制品的材料再利用。

具体实施方式

下面详细地说明本发明。

本发明中所使用的聚酰胺是结合有两个以上酰胺(-C(O)NH-)键的聚合物。更具体地说，是二胺与二羧酸通过酰胺键而成为链状的高分子体、或是通过对像己内酰胺那样的在一个分子中氨基与羧基脱水缩合环化后的形状的单体开环聚合而得到的链状高分子体。并且，对聚酰胺的聚合度没有特别限制，也可以是作为低聚合物的低聚物。作为低聚物，可以举出链状体(氨基己酸的二聚体至七聚体左右)和环状体(二聚体至九聚体左右)。并且，聚酰胺可以是一种，也可以两种以上混合存在。例如可以举出尼龙6、尼龙66、尼龙11和尼龙12等，优选使用尼龙6。作为其具体例，可以举出：尼龙6纤维地毯的废弃物、对己内酰胺连续聚合制造尼龙6时切换产品的等级时产生的规格以外的产品、从用热水清洗聚合物后的清洗水中除去水后的含有低聚物的残渣、在制造作为单体的己内酰胺的工序中连续蒸馏己内酰胺时产生的蒸馏残渣等。

下面对烃溶剂进行说明。作为本发明中使用的烃溶剂，无论是脂肪族还是芳香族都可以使用。作为具体例，可以举出正己烷、正庚烷、环己烷等脂肪族烃；苯、甲苯等芳香族烃等。其中优选使用甲苯。

在烃溶剂的存在下对聚酰胺进行解聚反应时，可以在存在烃溶剂并同时存在水的条件下进行解聚反应。由此能够缩短解聚所需的反应时间。此时，水相对于烃溶剂和水的总质量的比例大于0小于等于30质量％，优选为1质量％～20质量％。若水相对于烃溶剂和水的总质量的比例超过30质量％，则容易在比较短的期间内产生金属装置的腐蚀，所以不优选。

聚酰胺相对于聚酰胺与烃溶剂和水的总质量的比例大于0小于等于50质量％，优选为10质量％～40质量％。

本发明的聚酰胺的解聚反应中，可以使用酸、碱等催化剂。但可以在不使用催化剂的情况下实现高的单体回收率。从而不需要催化剂的供给设备，并且解聚反应体系变得简单，进而不需要催化剂的除去-回收工序，因而成为工业上优异的工艺。

进行解聚反应的温度为300℃～420℃，优选为300℃～400℃，特别优选为350℃～370℃。低于300℃的温度由于不能充分进行聚酰胺的解聚反应而不优选。另一方面，超过420℃时，解聚后的单体会进一步热分解而降低单体的回收率，因而不优选。

解聚反应的时间为5分钟～4小时，优选为1小时～2小时。由此能够以高于以往的回收率回收单体。