Método para eliminar color de un material polimérico.

Procedimiento para eliminar un colorante presente en una composición de poliamida coloreada,

cuyoprocedimiento comprende sumergir la composición de poliamida coloreada en un disolvente de extracción no acuosoque comprende de 40 a 98% de base orgánica que contiene nitrógeno, de 0,1 a 20% de sal de amonio, de 0,1 a40% de alcanol y menos de 20% de agua en peso basado en el peso total del disolvente de extracción, paraproducir una poliamida decolorada la cual se separa entonces del disolvente de extracción y del colorante.

Método para eliminar color de un material polimérico Esta invención proporciona un método para eliminar color de un material de poliamida, por ejemplo, un método para extraer colorantes de composiciones de poliamida teñidas, mediante contacto de una composición de poliamida coloreada, por ejemplo una poliamida teñida o pigmentada, con disolventes de extracción no acuosos que comprenden una base orgánica conteniendo nitrógeno, una sal de amonio y un alcanol. El presente método es fácilmente aplicado en un procedimiento para reciclar sustratos de poliamida coloreados, tal como fibra de nylon teñida.

A medida que disminuye la cantidad de espacio de vertedero disponible e incrementa el número de artículos manufacturados a partir de polímeros sintéticos, existe una necesidad de disponer de métodos respetuosos con el medioambiente para desechar estos artículos que contienen polímeros. Una alternativa bienvenida a la distribución o desecho en vertederos consiste en el reciclaje y reutilización de los polímeros.

Una limitación importante respecto al uso de material polimérico sintético reciclado es el color impartido. Normalmente se añaden colorantes, tales como pigmentos y tintes, a las composiciones poliméricas por razones prácticas y estéticas y con frecuencia existe una importante diferencia de color entre el polímero virgen y una fibra teñida superficialmente o un polímero coloreado de otro modo, tal como existe en un artículo polimérico potencialmente reciclable. La presencia de un colorante puede también perjudicar la capacidad de procesado del polímero durante los procedimientos de reciclaje convencionales.

Por ejemplo, un colorante sobre la superficie de fibras poliméricas recicladas puede hacer que el polímero sea inadecuado para su reutilización en el caso de que el tinte, si sobrevive al procesado sin auto-degradarse o causar la degradación del polímero, no sea consistente con el color deseado para el artículo producido a partir del polímero reciclado. En el peor de los escenarios, un artículo por otro lado adecuado para su reciclo deberá ser rechazado por completo y depositado en un vertedero simplemente debido a que su color es indeseable o inapropiado para un posterior uso particular.

Por tanto, es deseable disponer de un procedimiento para eliminar colorantes presentes en artículos poliméricos. Si bien un único procedimiento será con toda probabilidad no aplicable a todos los polímeros, pueden recogerse cantidades importantes de polímero potencialmente reciclable a partir de simples fuentes comerciales. Por ejemplo, es potencialmente disponible para su reciclo una cantidad sustancial de fibra de poliamida procedente de alfombras ya usadas por el consumidor. Aproximadamente el 40% de las fibras de superficie presentes en alfombras ya usadas por el consumidor y desechadas en los Estados Unidos consiste en Nylon 6 de superficie teñido, mientras que otro 40% consiste en Nylon 6, 6 de superficie teñido.

La Patente US 4.227.881 describe un procedimiento para separar tintes de géneros textiles que comprende calentar una solución acuosa de una sal amónica, una sal sulfito y un sulfonato orgánico a por lo menos 60º C y añadir el género teñido a la solución caliente mientras se mantiene la temperatura de la solución.

La Patente US 5.989.296 describe un procedimiento para separar tinte de índigo de recortes de mezclilla mediante la extracción del género con un disolvente orgánico en el cual es soluble el tinte de índigo a temperaturas elevadas, tal como 1, 1, 2-tricloroetano. El disolvente es entonces enfriado y extraído con una solución acuosa que contiene un agente reductor.

La Patente US No. 4.783.193 describe un procedimiento para separar color de productos poliméricos sintéticos poniendo en contacto el polímero coloreado con dispersiones de haluros de alquilo y soluciones acuosas de agentes blanqueantes/oxidantes a las que se añaden cantidades específicas de ácidos y agentes surfactantes/humectantes. Entre las desventajas se encuentran el uso de halógenos y haluros orgánicos potencialmente peligrosos y las medidas especiales requeridas para prevenir el escape de vapores que podrían causar un daño medioambiental.

En general, los procedimientos que utilizan agentes rigurosos para eliminar color dañan o destruyen el colorante y generan una corriente de residuos químicos que deben ser tratados o distribuidos de forma adecuada. Tales métodos rigurosos pueden también generar fragmentos colorantes que no pueden ser eliminados o dañar el polímero, lo cual puede limitar la capacidad de reciclo posterior del material cuyo color ha sido separado.

Los procedimientos que implican la simple extracción con disolvente de un tinte presente en un sustrato polimérico son conceptualmente simples y se sabe que son viables al menos en una escala analítica para determinar los tintes que pueden estar presentes en, por ejemplo, una composición de fibra polimérica. Sin embargo, un procedimiento útil a escala industrial para separar un colorante de un polímero reciclable debe separar la mayor parte y acaso la totalidad del colorante presente en el polímero y, como se ha indicado anteriormente, cabe esperar que un simple procedimiento o un simple sistema de extracción no resultará suficiente para lograr una separación eficaz de todos los colorantes presentes en todos los sustratos poliméricos.

La Patente US 6.083.283 describe un procedimiento para eliminar color y extraer tintes presentes en materiales acrílicos y de poliamida poniéndolos en contacto con un agente intumescente bajo condiciones tales que el agente intumescente interrumpe las fuerzas moleculares dentro de la matriz polimérica y abre la estructura del polímero de manera suficiente para eliminar colorantes naturales y sintéticos dispersados por todo el artículo polimérico.

La solicitud de Patente US publicada 20060070188 describe un procedimiento para eliminar colorante de la superficie de fibras poniendo en contacto las fibras con una composición separadora de tintes no acuosa a base de ésteres que contiene preferentemente al menos un éster cíclico y conteniendo opcionalmente un surfactante, un alcohol o ambos. Este procedimiento reivindica la ventaja de la no necesidad de que los agentes intumescentes penetren por toda la matriz del polímero, cuyos agentes intumescentes deberán ser entonces eliminados.

Sigue existiendo la necesidad de disponer de un procedimiento que sea fiable para eliminar eficiente y completamente colorantes, es decir tintes y pigmentos, presentes en sustratos poliméricos y productos comerciales que comprenden estos sustratos poliméricos, para permitir un fácil reciclaje de los polímeros allí contenidos. La presente invención proporciona un procedimiento práctico, económico y respetuoso con el medioambiente para eliminar colorantes presentes en artículos de poliamida, por ejemplo, fibra de nylon teñida, haciendo así que la poliamida pueda ser fácilmente reciclada y reutilizada.

Resumen de la invención La presente invención proporciona un procedimiento para eliminar colorantes presentes en composiciones de poliamida coloreada. El procedimiento comprende poner en contacto una composición de poliamida teñida con un disolvente de extracción no acuoso que comprende una base orgánica conteniendo nitrógeno, una sal de amonio y un alcanol para producir una poliamida decolorada que es entonces separada del disolvente de extracción y del colorante. El procedimiento de la presente invención es de utilidad para eliminar rápida y totalmente tintes presentes en poliamidas tales como Nylon 6 o Nylon 6, 6, como parte de un procedimiento de reciclaje sin degradar sustancialmente la poliamida, permitiendo así la recuperación y reutilización de la poliamida. Si bien los tintes, por ejemplo tintes ácidos, son eliminados convenientemente por el presente procedimiento, ciertos pigmentos también pueden ser eliminados bajo estas condiciones.

Descripción detallada de la invención La composición de poliamida teñida es habitualmente un sólido y permanece predominantemente, y acaso exclusivamente, como un sólido durante todo el procedimiento. Es decir, cabe esperar que en cualquier procedimiento en donde un disolvente entra en contacto con un sólido, puede ocurrir cierta disolución o puede estar presente una pequeña cantidad en equilibrio de sólido disuelto y dicha circunstancia es posible aquí, pero dicha disolución de la poliamida es mínima en el presente procedimiento. La poliamida decolorada se separa entonces fácilmente del disolvente de extracción mediante,... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para eliminar un colorante presente en una composición de poliamida coloreada, cuyo procedimiento comprende sumergir la composición de poliamida coloreada en un disolvente de extracción no acuoso que comprende de 40 a 98% de base orgánica que contiene nitrógeno, de 0, 1 a 20% de sal de amonio, de 0, 1 a 40% de alcanol y menos de 20% de agua en peso basado en el peso total del disolvente de extracción, para producir una poliamida decolorada la cual se separa entonces del disolvente de extracción y del colorante.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde la sal de amonio es una sal de tetra-alquilamonio y el alcanol es un alcohol, diol o poliol C1-24.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde el disolvente de extracción no acuoso comprende de 50 a 98% de base orgánica que contiene nitrógeno, de 1 a 15% de sal de amonio y de 1, a 35% de un alcanol en peso basado en el peso total del disolvente de extracción.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, en donde el disolvente de extracción no acuoso comprende de 75 a 98% de base orgánica que contiene nitrógeno, de 1 a 10% de sal de amonio y de 1 a 20% de alcanol en peso basado en el peso total de disolvente de extracción.

5. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde la base orgánica que contiene nitrógeno comprende una amina o amida.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, en donde la base orgánica que contiene nitrógeno comprende una amina cíclica o policíclica o una amida cíclica o policíclica.

7. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde la composición de poliamida coloreada es un sólido que comprende una poliamida teñida y la poliamida decolorada se separa del disolvente de extracción por filtración y opcionalmente se lava con agua, un disolvente orgánico o una mezcla de agua y un disolvente orgánico.

8. Procedimiento según la reivindicación 6, en donde la base orgánica que contiene nitrógeno se elige entre pirrolidona o pirrolidona sustituida por uno o más grupos alquilo C1-12.

9. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde la composición de poliamida coloreada es una composición de Nylon 6 o Nylon 6, 6 teñida.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, en donde la composición de poliamida coloreada es una fibra.

11. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde la composición de poliamida coloreada es molturada, desmenuzada, cortada, troceada o procesada de cualquier otro modo para formar partículas más pequeñas antes de sumergirla en el disolvente de extracción.

12. Procedimiento para el reciclaje de poliamida que comprende un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1.

13. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde la relación en peso de disolvente de extracción a poliamida coloreada es de 1:1 a 100:1.