用于制备可结晶聚乳酸混合物的方法和装置以及聚乳酸混合物与流程

技术特征：
1.一种用于制备可结晶聚乳酸混合物的方法，其中a)使乳酸缩聚从而提供低聚物，b)使低聚物解聚从而提供粗丙交酯，c)纯化粗丙交酯从而提供纯丙交酯，其中同时进行分离从而形成具有至多6重量％的右旋乳酸单元含量的富含左旋丙交酯的部分和具有至少15重量％的内消旋丙交酯含量的富含内消旋丙交酯的部分，或者形成具有至多6重量％的左旋乳酸单元含量的富含右旋丙交酯的部分和具有至少15重量％的内消旋丙交酯含量的富含内消旋丙交酯的部分，d)进行富含内消旋丙交酯的部分的分别的开环聚合从而提供富含内消旋丙交酯的聚乳酸模制组合物，并且进行富含左旋丙交酯的部分或富含右旋丙交酯的部分的分别的开环聚合从而分别提供富含左旋丙交酯的聚乳酸模制组合物或提供富含右旋丙交酯的聚乳酸模制组合物，和e)通过混合至少一部分富含内消旋丙交酯的聚乳酸模制组合物和至少一部分富含左旋丙交酯的聚乳酸模制组合物或至少一部分富含右旋丙交酯的聚乳酸模制组合物从而产生聚乳酸混合物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进行混合使得在混合富含内消旋丙交酯的聚乳酸模制组合物和富含左旋丙交酯的聚乳酸模制组合物的情况下，所得聚乳酸混合物中的右旋乳酸单元的平均含量在6重量％和30重量％之间，并且在混合富含内消旋丙交酯的聚乳酸模制组合物和富含右旋丙交酯的聚乳酸模制组合物的情况下，所得聚乳酸混合物中的左旋乳酸单元的平均含量在6重量％和30重量％之间。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，进行混合使得在混合富含内消旋丙交酯的聚乳酸模制组合物和富含左旋丙交酯的聚乳酸模制组合物的情况下，所得聚乳酸混合物中的右旋乳酸单元的平均含量在6重量％和20重量％之间，并且在混合富含内消旋丙交酯的聚乳酸模制组合物和富含右旋丙交酯的聚乳酸模制组合物的情况下，所得聚乳酸混合物中的左旋乳酸单元的平均含量在6重量％和20重量％之间。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，富含左旋丙交酯的部分被纯化至0重量％至6重量％的右旋乳酸单元含量和/或由其产生的富含左旋丙交酯的聚丙交酯模制组合物具有0重量％至6重量％的右旋乳酸单元含量，或富含右旋丙交酯的部分被纯化至0重量％至6重量％的左旋乳酸单元含量和/或由其产生的富含右旋丙交酯的聚丙交酯模制组合物具有0至6重量％的左旋乳酸单元含量，和/或富含内消旋丙交酯的部分被纯化至15重量％至100重量％的内消旋丙交酯含量和/或由其产生的富含内消旋丙交酯的聚乳酸模制组合物具有15重量％至100重量％的源自内消旋丙交酯的含量。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，富含内消旋丙交酯的部分被纯化至50重量％至100重量％的内消旋丙交酯含量和/或由其产生的富含内消旋丙交酯的聚乳酸模制组合物具有50重量％至100重量％的源自内消旋丙交酯的含量。6.根据前述权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，富含左旋丙交酯的部分被纯化至94重量％至100重量％的左旋乳酸单元含量和/或由其产生的富含左旋丙交酯的聚丙交酯模制组合物具有94重量％至100重量％的左旋乳酸单元含量，或富含右旋丙交酯的部分被纯化至94重量％至100重量％的右旋乳酸单元含量和/或由其产生的富含右旋丙交酯的聚丙交酯模制组合物具有94重量％至100重量％的右旋乳酸单元含量。7.根据前述权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，为了产生聚乳酸混合物，混合1至50重量份的富含内消旋丙交酯的聚乳酸模制组合物和99至50重量份的富含左旋丙交酯的聚乳酸模制组合物，或99至50重量份的富含右旋丙交酯的聚乳酸模制组合物。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，为了产生聚乳酸混合物，混合1至30重量份的富含内消旋丙交酯的聚乳酸模制组合物和99至70重量份的富含左旋丙交酯的聚乳酸模制组合物，或99至70重量份的富含右旋丙交酯的聚乳酸模制组合物。9.根据前述权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在纯化步骤c)中a)富含内消旋丙交酯的部分被纯化至至多20mmol/kg的羧基含量，和/或b)富含左旋丙交酯的部分或富含右旋丙交酯的部分被纯化至至多10mmol/kg的羧基含量。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在纯化步骤c)中富含内消旋丙交酯的部分被纯化至至多10mmol/kg的羧基含量。11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在纯化步骤c)中富含左旋丙交酯的部分或富含右旋丙交酯的部分被纯化至至多5mmol/kg的羧基含量。12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在纯化步骤c)中富含内消旋丙交酯的部分被纯化至至多5mmol/kg的羧基含量。13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在纯化步骤c)中富含内消旋丙交酯的部分被纯化至至多3mmol/kg的羧基含量。14.根据前述权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，a)在富含内消旋丙交酯的部分的开环聚合中，产生具有0.80至1.80的固有粘度的富含内消旋丙交酯的聚乳酸模制组合物，和/或b)在富含左旋丙交酯的部分或富含右旋丙交酯的部分的开环聚合中，产生具有1.0至2.0的固有粘度的富含左旋丙交酯的聚乳酸模制组合物或富含右旋丙交酯的聚乳酸模制组合物。15.根据前述权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在混合富含内消旋丙交酯的聚乳酸模制组合物和富含左旋丙交酯的聚乳酸模制组合物或富含右旋丙交酯的聚乳酸模制组合物之前、过程中和/或之后a)加入稳定剂和/或添加剂，b)脱单体，c)冷却和/或造粒，和/或d)在具有搅拌结晶区域、干燥区域和管束冷凝器的塔式干燥器中进行结晶、干燥和冷却。16.根据前述权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所使用的乳酸具有至少95％的异构纯度。17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所使用的乳酸具有至少99％的异构纯度。18.根据前述权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，紧接着通过开环聚合分别制备之后，至少一部分富含内消旋丙交酯的聚乳酸模制组合物和至少一部分富含左旋丙交酯的聚乳酸模制组合物或富含右旋丙交酯的聚乳酸模制组合物至少：a)稳定化并且以熔融状态混合在一起，或b)分别地稳定化并且脱单体，然后以熔融状态混合，和/或c)分别地造粒并且混合从而提供颗粒混合物。19.根据前述权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，将以熔融形式产生的混合物进一步直接加工或将颗粒混合物进一步直接或分别地加工从而提供模制品。20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，模制品包括纤维、薄膜或成型制品。21.根据前述权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，基于所使用的乳酸，聚乳酸混合物的摩尔产率为至少95％。22.一种用于进行根据权利要求1所述的制备方法的装置，包括：a)至少一个用于通过缩聚产生乳酸低聚物的缩聚反应器(105a、105b)，b)位于至少一个缩聚反应器(105a、105b)下游的至少一个用于通过乳酸低聚物的解聚产生粗丙交酯的装置(106)，c)位于至少一个用于产生粗丙交酯的装置(106)下游的至少一个用于纯化粗丙交酯从而提供纯丙交酯的装置(108)，所述装置(108)能够将粗丙交酯分离成具有至多6重量％的右旋乳酸单元含量的富含左旋丙交酯的部分(120)和具有至少15重量％的内消旋丙交酯的富含内消旋丙交酯的部分(119)，或分离成具有至多6重量％的左旋乳酸单元的富含右旋丙交酯的部分和具有至少15重量％的内消旋丙交酯的富含内消旋丙交酯的部分，d)位于至少一个用于纯化粗丙交酯的装置(108)下游的至少两个分别的聚合反应器(109、109a、110、110a)，其中在至少一个第一聚合反应器(109、109a)中，进行富含左旋丙交酯或富含右旋丙交酯的部分(119)的开环聚合，从而提供富含左旋丙交酯的聚乳酸模制组合物或提供富含右旋丙交酯的聚乳酸模制组合物，并且在至少一个第二聚合反应器(110、110a)中，进行富含内消旋丙交酯的部分(120)的开环聚合，从而提供富含内消旋丙交酯的聚乳酸模制组合物，和e)位于聚合反应器(109、109a、110、110a)下游的至少一个用于混合至少一部分富含内消旋丙交酯的聚乳酸模制组合物和至少一部分富含左旋丙交酯的聚乳酸模制组合物或至少一部分富含右旋丙交酯的聚乳酸模制组合物的装置(112、112a、112b、124)。23.根据前一权利要求22所述的装置，其特征在于，用于纯化粗丙交酯的装置(108)包括用于富含内消旋丙交酯的部分(119)的额外纯化装置(121)。24.根据前一权利要求23所述的装置，其特征在于，额外纯化装置(121)包括精馏塔或隔壁塔。25.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，用于纯化粗丙交酯的装置(108)为具有至少两个侧馏分(119、120)的隔壁塔和/或用于从熔体或溶液中再结晶丙交酯的装置。26.根据权利要求22至23中任一项所述的装置，其特征在于，用于混合的装置(112、112a、112b、124)为用于熔体流的静态混合器和/或颗粒混合器(124)。27.根据权利要求22至25中任一项所述的装置，其特征在于，在聚合反应器下游，下游连接至少一个用于稳定剂和/或添加剂的进料装置(122)、至少一个脱单体装置(111、111a、111b)、至少一个造粒装置(113、113a、113b)、至少一个结晶装置(114、114a)和/或至少一个干燥装置(115、115a、115b)。28.根据权利要求22至25中任一项所述的装置，其特征在于，在至少一个第一聚合反应器(109、109a)和至少一个第二聚合反应器(110、110a)的下游是：a)使用静态混合器元件(112、112a、112b)产生的至少部分的各个聚丙交酯流的组合以及在静态混合器元件(112、112a、112b)上游加入稳定剂和/或添加剂的任选的可能性(122)，或b)在每种情况下分别的加入稳定剂和/或添加剂的可能性(122)，之后是在每种情况下的分别的脱单体装置(111、111a、111b)，和/或c)在每种情况下的分别的造粒装置(113、113a、113b)以及颗粒混合器(124)。29.根据权利要求22至25中任一项所述的装置，其特征在于，将用于由颗粒产生熔体的装置(126)连接至颗粒混合器(124)以及用于加工熔体的装置(113d、114d、115d、128)。30.根据权利要求29所述的装置，其特征在于，颗粒混合器(124)包括挤出机。31.根据权利要求29所述的装置，其特征在于，用于加工熔体的装置(113d、114d、115d、128)包括造粒装置(113d)、结晶装置(114d)、干燥装置(115d)和/或用于制备模制品的装置(128)。32.通过根据权利要求1-3中任一项所述的方法获得的聚乳酸混合物，所述聚乳酸混合物具有：a)在70重量％和94重量％之间的左旋乳酸单元平均含量和在6重量％和30重量％之间的右旋乳酸单元平均含量，或b)在70重量％和94重量％之间的右旋乳酸单元平均含量和在6重量％和30重量％之间的左旋乳酸单元平均含量，其特征在于，至少60MPa的抗张强度和至少5.0％的断裂伸长，其中即使在90％相对湿度的潮湿空气中，这些值在40℃的温度下维持至少30天。33.根据权利要求32所述的聚乳酸混合物，所述聚乳酸混合物具有：a)在80重量％和94重量％之间的左旋乳酸单元平均含量和6重量％至20重量％的右旋乳酸单元平均含量，或b)在80重量％和94重量％之间的右旋乳酸单元平均含量和6重量％至20重量％的左旋乳酸单元平均含量。34.根据权利要求32所述的聚乳酸混合物，其特征在于如下含量：a)1至50重量份的富含内消旋丙交酯的聚乳酸模制组合物，所述富含内消旋丙交酯的聚乳酸模制组合物具有15重量％至100重量％的源自内消旋丙交酯单元的含量，和b)99至50重量份的富含左旋丙交酯的聚乳酸模制组合物或富含右旋丙交酯的聚乳酸模制组合物，所述富含左旋丙交酯的聚乳酸模制组合物具有0重量％至6重量％的右旋乳酸单元含量，所述富含右旋丙交酯的聚乳酸模制组合物具有0重量％至6重量％的左旋乳酸单元含量，其中在不加入成核剂和结晶促进剂的情况下，混合物的结晶度最多比纯的经聚合和经结晶的富含左旋丙交酯的聚乳酸模制组合物或富含右旋丙交酯的聚乳酸模制组合物的结晶度低10％，所述富含左旋丙交酯的聚乳酸模制组合物具有0重量％至6重量％的右旋乳酸单元含量，所述富含右旋丙交酯的聚乳酸模制组合物具有0重量％至6重量％的左旋乳酸单元含量。35.根据权利要求34所述的聚乳酸混合物，其特征在于如下含量：a)1至30重量份的富含内消旋丙交酯的聚乳酸模制组合物，所述富含内消旋丙交酯的聚乳酸模制组合物具有15重量％至100重量％的源自内消旋丙交酯单元的含量，和b)99至70重量份的富含左旋丙交酯的聚乳酸模制组合物或富含右旋丙交酯的聚乳酸模制组合物，所述富含左旋丙交酯的聚乳酸模制组合物具有0重量％至6重量％的右旋乳酸单元含量，所述富含右旋丙交酯的聚乳酸模制组合物具有0重量％至6重量％的左旋乳酸单元含量。36.根据权利要求34-35中任一项所述的聚乳酸混合物，所述富含内消旋丙交酯的聚乳酸模制组合物具有50重量％至100重量％的源自内消旋丙交酯单元的含量。37.根据权利要求32-35中任一项所述的聚乳酸混合物，所述聚乳酸混合物为富含内消旋丙交酯的聚乳酸模制组合物和富含左旋丙交酯的聚乳酸模制组合物或富含右旋丙交酯的聚乳酸模制组合物的均匀混合物或该混合物的颗粒的形式。38.通过根据权利要求1-3中任一项所述的方法获得的聚乳酸混合物，所述聚乳酸混合物具有：a)在70重量％和94重量％之间的左旋乳酸单元平均含量和在6重量％和30重量％之间的右旋乳酸单元平均含量，或b)在70重量％和94重量％之间的右旋乳酸单元平均含量和在6重量％和30重量％之间的左旋乳酸单元平均含量，具有如下含量：c)1至50重量份的富含内消旋丙交酯的聚乳酸模制组合物，所述富含内消旋丙交酯的聚乳酸模制组合物具有15重量％至100重量％的源自内消旋丙交酯单元的含量，和d)99至50重量份的富含左旋丙交酯的聚乳酸模制组合物或富含右旋丙交酯的聚乳酸模制组合物，所述富含左旋丙交酯的聚乳酸模制组合物具有0重量％至6重量％的右旋乳酸单元含量，所述富含右旋丙交酯的聚乳酸模制组合物具有0重量％至6重量％的左旋乳酸单元含量，所述聚乳酸混合物为富含内消旋丙交酯的聚乳酸模制组合物的颗粒和富含左旋丙交酯的聚乳酸模制组合物或富含右旋丙交酯的聚乳酸模制组合物的颗粒的混合物的形式。39.根据权利要求38所述的聚乳酸混合物，所述聚乳酸混合物具有：a)在80重量％和94重量％之间的左旋乳酸单元平均含量和6重量％至20重量％的右旋乳酸单元平均含量，或b)在80重量％和94重量％之间的右旋乳酸单元平均含量和6重量％至20重量％的左旋乳酸单元平均含量，具有如下含量：c)1至30重量份的富含内消旋丙交酯的聚乳酸模制组合物，所述富含内消旋丙交酯的聚乳酸模制组合物具有15重量％至100重量％的源自内消旋丙交酯单元的含量，和d)99至70重量份的富含左旋丙交酯的聚乳酸模制组合物或富含右旋丙交酯的聚乳酸模制组合物，所述富含左旋丙交酯的聚乳酸模制组合物具有0重量％至6重量％的右旋乳酸单元含量，所述富含右旋丙交酯的聚乳酸模制组合物具有0重量％至6重量％的左旋乳酸单元含量。40.根据权利要求38-39中任一项所述的聚乳酸混合物，所述富含内消旋丙交酯的聚乳酸模制组合物具有50重量％至100重量％的源自内消旋丙交酯单元的含量。