(完整版)尼龙6聚合工艺
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尼龙的生产工艺尼龙是一种合成聚合物,具有优良的物理和化学性能,是一种非常重要的合成纤维。
下面将介绍尼龙的生产工艺。
尼龙的生产主要包括以下几个步骤:原料处理、聚合、纺丝、加工和成品制造。
首先是原料处理。
尼龙的主要原料是氨基酸和二元醇。
氨基酸会通过一系列的化学反应转化为聚合物单体,而二元醇则用于增强聚合反应的效果。
这些原料需要经过精确的配比和预处理,以确保最终产品具有所需的性能。
接下来是聚合。
聚合是将原料中的氨基酸和二元醇通过化学反应连接成聚合物的过程。
这一过程中,需要加入催化剂、溶剂和其他添加剂,以控制反应速率、改善聚合物的可加工性,并增强聚合物的性能。
常用的聚合方法有缩合聚合和开环聚合。
然后是纺丝。
聚合物在纺丝过程中被转化为纤维。
首先,聚合物被熔化,并在高温和高压下形成连续的可拉伸的熔体。
然后,熔体通过纺丝机器的纺丝孔板,形成连续的纤维束。
在此过程中,需要控制纺丝温度、纺丝速度和纤维形状,以获得所需的尼龙纤维特性。
接下来是加工。
纺丝得到的纤维需要进行拉伸、热定型和涤状处理等,以增强其力学性能和稳定性。
拉伸是通过拉伸机器将纤维进行拉伸,使其在纤维中排列更加有序,从而增强纤维的强度和耐用性。
热定型是将拉伸后的纤维在高温下进行固定,以保持拉伸效果。
涤状处理则是利用一些化学处理方法,如染色、光亮等,改变纤维的外观和特性。
最后是成品制造。
尼龙纤维可以应用于各种不同的领域,比如纺织、塑料制品、汽车零部件、电子产品等。
在成品制造过程中,尼龙纤维会经过染色、梳理、织造、注塑、模塑等工艺,最终制成所需的尼龙制品。
这些工艺的选择和参数控制,会直接影响到最终产品的质量和性能。
综上所述,尼龙的生产工艺涉及原料处理、聚合、纺丝、加工和成品制造等步骤。
每个步骤都需要注意参数的控制和工艺的优化,以确保最终产品具有所需的性能和质量。
随着科技的不断进步,尼龙生产工艺也在不断演变和改进,以满足市场对高性能纤维的需求。
纤维增强PA6前言聚酰胺6 (PA6),俗称尼龙6 (Nylon6),又称聚己内酰胺(Polycaprolactam),其分子式为n NH CH 25CO ,它通常是由 -己内酰胺缩聚制成,分子链带极性酰胺基(-NHCO-)基团。
PA6是一种结晶型聚合物,其外观为半透明或不透明的乳白色,相对分子质量一般在1.5万至3万之间。
尼龙6具有优良的自润滑性和耐磨性,机械强度较高,耐热性、电绝缘性好,而且低温性能优良,耐化学药品性好,特别是具有优良耐油性。
尼龙6的加工成型性比尼龙66容易,此外制品的表面光泽性较好,能在较宽的温度范围内应用;但由于其吸水率较高,使其在一定程度上产生塑化作用,导致制品的尺寸稳定性较差;尼龙6的熔点一般为230~235℃,与PA66相比刚性小、熔点低、加工性能优良,有很好的冲击性能和分散性。
由于PA6的易吸水性,所以加工前应对PA6粒料进行干燥处理,使其含水量降至0.1%以下,以免在制品中出现气泡,造成瑕疵和缺陷,PA6的干燥温度一般低于100℃,这样可以有效的防止PA6热降解及表面氧化]1[。
对PA6增强改性主要是利用纤维进行共混,提高PA6的强度,同时也改善PA6的抗水性。
纤维增强改性是指将一定配比的基体树脂、纤维材料、添加剂等,进行共混改性。
可显著改善复合材料物理机械性能,如刚性、强度、耐热性等;还能提高复合材料的最高使用温度,减轻复合材料的质量,增强耐腐蚀性等。
从而起到增加复合材料的附加价值,改善复合材料的应用价值,拓宽复合材料的应用领域。
一、无机纤维增强PA61、 玻璃纤维(Glass Fiber, GF )玻璃纤维的成分和玻璃一样,在人们的印象中玻璃强度较低,易碎,不可能作为增强材料。
事实上,当其牵伸成细丝之后,不但不像玻纤那样坚硬,反而具有一定的柔韧性。
其强度和弹性模量都非常大。
因此,可以作为一些聚合物基体的增强材料。
实验结果也表明,玻纤维的直径越小,其强度反而越高]2[。
尼龙66(己内酰胺)聚合过程分析关于尼龙66的一点介绍的一点介绍,,与大家分享己二酸和己二胺发生缩聚反应即可得到尼龙-66。
工业上为了己二酸和己二胺以等摩尔比进行反应,一般先制成尼龙-66盐后再进行缩聚反应,反应式如下:在水的脱出的同时伴随着酰胺键的生成,形成线型高分子。
所以体系内水的扩散速度决定了反应速度,因此在短时间内高效率地将水排出反应体系是尼龙-66制备工艺的关键所在。
上述缩聚过程既可以连续进行也可以间歇进行。
在缩聚过程中,同时存在着大分子水解、胺解(胺过量时)、酸解(酸过量时)和高温裂解等使尼龙66的分子量降低的副反应。
尼龙-66盐的制备尼龙-66盐是己二酰己二胺盐的俗称,分子式:C12H26O4N2,分子量262.35, 结构式:[+H3N(CH2)6NH3+ -OOC(CH2)4COO-]。
尼龙-66盐是无臭、无腐蚀、略带氨味的白色或微黄色宝石状单斜晶系结晶。
室温下,干燥或溶液中的尼龙-66盐比较稳定,但温度高于200℃时,会发生聚合反应。
其主要物理性质列于表01-63中。
表01-63尼龙-66盐的主要物理性质性质数据性质数据熔点,℃ 193~197 生成热,J/kg?K 3.169×105折射率,nD(30℃) 1.429~1.583(50%水溶液) 水中溶解率,g/ml,50℃ 54.00升华温度,℃ 78 密度,g/cm3 1.201尼龙-66盐在水中的溶解度很大(见表01-69)。
且随着温度上升而增大,其溶解度cs与温度的关系可描述为:cs =-376.3286+1.9224T-0.001149T2表01-64 尼龙-66盐在水中的溶解度温度,K 273.16 283.16 293.16 303.16 313.06 323.16 333.16 343.16 353.16溶解度,g/ml 37.00 43.00 47.00 50.50 52.50 54.00 56.00 58.50 61.50(1)水溶液法以水为溶剂,以等当量的己二胺和己二酸在水溶液中进行中和反应,得到50%的尼龙-66盐溶液。
高分子化学综合实验一脲醛树脂的合成及检测一 实验目的1.通过进行实验室脲醛树脂的合成实验,掌握聚合反应的基本过程,对实验过程设计,实验装置的构成,实验过程的控制有一定的感性认识,并能对实验现象进行较为深入的分析。
2.通过对脲醛树脂的重要性能指标粘度和固含量及外观的测定,了解脲醛树脂的两项重要性能指标的意义、粘度测定的原理和标准,掌握粘度和固含量测定的过程和方法,能够熟悉地应用实验数据的处理方法,按照脲醛树脂的质量标准( ZGB39001—85 )粘度和固含量性能重要指标得出相关的合理结论。
二 实验原理1.脲醛树脂合成机理脲醛树脂粘合剂是一种广泛采用的工业粘合剂,可用于竹木加工制品 的生产,在胶合板、细木工板、刨花板等的生产中有着大量的需求, 是目前产销量最大的粘合剂品种之一。
从目前生产脲醛树脂的有关资料报导来看, 脲醛树脂的合成生产工艺一般有三种,第一种是高温弱碱---弱酸工艺;第二种是高温弱酸工艺;上述两种工艺的工艺参数一般为温度94~96℃,弱酸pH5.6~6.8, 弱碱pH8.0左右;第三种强酸工艺,为温度40℃以下,pH ≤3.0。
此工艺尚属初步研究阶段,未有工业应用报道。
工业生产中常用的是前两种工艺。
脲醛树脂合成过程原理较复杂,国内外至今尚未研究透彻, 一般认为,该工艺过程反应分以下两步进行: ⑴脲和甲醛反应生成羟甲脲NH 2H 2N+ HCHONHH 2NCH 2OH一羟甲脲NHH 2NCH 2OH+ HCHONHHN CH 2OHHOCH 2二羟甲脲NHHNO CH 2OHHOCH 2+ HCHON(CH 2OH)2HNOHOCH 2第一步反应物为初期中间体;一羟甲脲,二羟甲脲和三羟甲脲。
⑵羟甲脲和尿素缩合成可熔可溶的脲醛树脂,其反应式为:NH 2H 2NONHH 2NOCH 2OH+NHH 2NCH 2NH 2HNO+ H 2ONHH 2NCH 2OH +NHHNOCH 2HOCH 2NHHNO CH 2HOCH 2NH HNCH 2OH+ H 2O第二阶段反应结束后,便得到初期阶段的脲醛树脂,为线型结构,初期脲醛树脂为分子量不同的混合物,在树脂分子结构中, 含有一定数量的游离羟甲基。
pa6原位聚合
PA6原位聚合就是将填充纳米粒子均匀分散到聚合单体中,在一定的条件下发生反应,就地参与尼龙6单体的聚合,从而得到更高性能高分子复合材料的方法。
己内酰胺单体在高温下水解得氨基己酸,然后在高温下聚合制得聚酰胺-6。
合成工艺如下:
1)己内酰胺水解成氨基酸(开环反应)
2)氨基酸自缩聚
3)氨基上氮向己内酰胺亲电进攻而开环,不断增长
PA6原位聚合的产品种类有多种。
目前,较多的有聚脂、尼龙6
(PPTA/PA6)的原位聚合复合材料,其拉伸强度比纯料尼龙6提升了64%,超始模量提高近一倍,拉伸伸长率大幅下降。
聚酰胺(polyamide,PA)通常成为尼龙(Nylon),是主链中含有酰胺基团(-NHCO-)的杂链聚合物,可以分为脂肪族和芳香族两类,是开发最早、使用量最大的热塑性工程材料。
聚酰胺主链上含有许多重复的酰胺基,用作塑料时为称尼龙,用作合成纤维时称为锦纶。
根据二元胺和二元酸或氨基酸中含有碳原子数的不同,可制得多种不同的聚酰胺,目前聚酰胺品种多达几十种,其中以聚酰胺-6、聚酰胺-66和聚酰胺-610的应用最为广泛。
PA 6是脂肪族聚酰胺,具有质轻、强度大、抗磨损、耐弱酸弱碱及一些有机溶剂、容易成型加工等优良的性能,广泛应用在纤维、工程塑料和薄膜等领域,但是PA6的分子链段中含有极性强的酰胺基团,容易与水分子形成氢键,产品具有吸水性大、尺寸稳定性差、干态和低温时冲击强度低、耐强酸强碱性差等缺点。
尼龙工艺流程
《尼龙工艺流程》
尼龙是一种具有优异性能的合成纤维材料,广泛应用于纺织品、塑料制品、工业零部件等领域。
尼龙的生产工艺流程通常包括聚合、纺丝和加工三个主要阶段。
首先是聚合阶段,通过聚合反应将尼龙的单体原料转化为聚合物。
这个过程通常是在高温高压下进行的,通过聚合反应将单体原料分子进行重排和连接,形成长链聚合物的结构。
聚合反应的条件和催化剂选择都会影响最终产品的性能。
接着是纺丝阶段,将聚合物熔融后通过纺丝机进行拉丝,形成尼龙纤维。
在这个过程中可以根据不同的要求对纤维进行拉伸、加工和润滑处理,以确定最终纤维的性能和用途。
最后是加工阶段,将纺丝后的尼龙纤维进行织造、编织、成型等加工工艺,生产成各种尼龙纺织品、塑料制品、工业零部件等。
这一阶段的加工过程通常需要考虑纤维的性能、工艺的可行性和成本等因素,并进行相应的控制和优化。
总的来说,尼龙的生产工艺流程涉及到聚合、纺丝和加工三个主要环节,每个环节都需要综合考虑原料、工艺、设备和产品性能等因素,以确保最终产品的质量和性能达到要求。
随着工艺技术的不断发展和更新,尼龙及其制品的生产工艺也在不断优化和完善,以满足市场的需求和应用的多样化。
尼龙6固相聚合研究进展摘要:尼龙6是一种重要的合成纤维,具有优异的物理和化学性能,广泛应用于纺织、汽车、电子、医疗等领域。
固相聚合技术是尼龙6合成的重要方法之一,其优点包括反应速度快、产物纯度高、操作简便等。
本文对尼龙6固相聚合的研究进展进行了综述,包括反应机理、催化剂选择、反应条件优化等方面。
针对尼龙6固相聚合过程中存在的问题,如反应产物的不均匀性、催化剂的失活等,提出了一些解决方案。
最后,展望了尼龙6固相聚合技术的发展前景和应用前景。
关键词:尼龙6;固相聚合;反应机理;催化剂;优化1引言尼龙6是一种具有优异物理化学性能的合成纤维,广泛应用于纺织、汽车、电子、医疗等领域。
其中,尼龙6固相聚合技术作为尼龙6合成的重要方法之一,具有反应速度快、产物纯度高、操作简便等优点。
随着科技的不断进步,尼龙6固相聚合技术在工业中的应用越来越广泛。
然而,尼龙6固相聚合技术仍存在一些问题,如反应产物的不均匀性、催化剂失活等,这些问题不仅影响了反应的效率和产物的质量,也限制了其在实际应用中的进一步发展。
因此,为了进一步提高尼龙6固相聚合技术的应用性能和效率,对尼龙6固相聚合技术的研究具有重要意义。
2尼龙6的固相聚合技术2.1尼龙6的合成方法概述尼龙6是由己内酰胺和水在高温下反应制成的合成纤维,其合成方法主要包括液相聚合、气相聚合和固相聚合三种方法。
其中,固相聚合技术是一种在无溶剂条件下进行反应的方法,具有反应速度快、产物纯度高等优点,因此在工业中得到了广泛的应用。
2.2固相聚合技术原理尼龙6固相聚合技术是在无溶剂条件下,将己内酰胺和催化剂(通常为钛系催化剂)加入反应釜中,通过控制反应温度和时间等条件,使己内酰胺分子间发生缩合反应,形成线性分子链,最终形成高分子化合物【1】。
2.3固相聚合技术的优点与传统的液相聚合和气相聚合方法相比,尼龙6固相聚合技术具有以下优点:反应速度快:由于无需反应溶剂,反应速度较快。
产物纯度高:固相聚合技术中不含溶剂,可以避免反应产物中残留溶剂的影响,产物纯度高。
PA6 聚合生产技术本文叙述了国外PA6聚合生产工艺与设备,介绍了几种常用的聚合方法及特点,并进行了对比。
德国Zimmer公司,Kart Fischer公司,瑞士 Inventa公司,意大利Noy公司,德国Aqufil公司等的工艺技术设计合理,所生产的产品质量较好,分子量分布均匀。
其设备特点是在聚合管内广泛采用静态混合器或整流器。
萃取塔采用狭缝式结构,干燥塔采用热氮气干燥,聚合过程采用DCS 集散系统控制,生产过程全部连续化。
关健词:PA6聚合先进工艺比较1938年,德国的P Schlack发明了已内酰胺聚合制取聚已内酰胺(PA6)和生产纤维的技术,并于1941年投入工业化生产。
迄今,已内酰胺聚合工艺在长达半个多世纪的生产过程中,经历了从小容量到大容量,从间歇聚合到连续聚合,设备结构不断改进、完善,工艺技术日趋合理、成熟。
本文就国外几个有代表性的公司所设计的PA6聚合工艺及设备的特点作一综合性的介绍。
1、PA6聚合方法随着新技术的发展,PA6生产装置(包括切片萃取、干燥和废料回收)已进入大型化、连续化,自动化的高科技之列。
PA6聚合技术有代表性的公司有德国Zimmer公司,Kart Fischer公司,Didier 公司,Aqufil公司,瑞士 Inventa公司,意大利Noy公司,以及日本东丽、龙尼吉卡公司等。
其聚合工艺根据产品用途不同而有几种不同的方法,表1列出了德国吉玛公司有关VK管能力、单耗、质量指标及切片用途等参数。
表1Zimmer公司PA6聚合工艺参数*不包括回收的已内酰胺-1.1常压连续聚合法该方法用于生产PA6民用丝。
NOY公司特点:采用大型VK管(○1440mm×1690mm)连续聚合,聚合温度260℃,时间20h。
热水逆流萃取切片中残余单体及低聚物、氮气气流干燥、DCS集散系统控制,单体回收采用萃取水连续三效蒸发浓缩,间断蒸馏浓缩液工艺。
具有生产连续化、产量高、质量好、占地面积少的特点。
是当前世界普遍采用的生产民用丝PA6切片的典型工艺。
1.2二段聚合法该法由前聚合与后聚合二个聚合管组成,主要用于生产高粘度的工业帘子布用丝。
二段聚合法又分为前聚合高压、后聚合常压;前聚合加压、后聚合减压;前、后聚合均为常压三种方法。
在三种方法中从聚合时间及产物中含单体和低聚体量等比较则以加压、减压聚合法最好(但设备投资大,操作费用最高),高压、常压次之,前、后聚合均为常压最差(但设备投资最省,操作费用最低)、巴陵石化公司鹰山石化石从德国Zimmer公司引进的14600t/aPA6聚合装置为前聚合加压,后聚合减压法,在加压聚合阶段,所配物料混合后进入反应器,在给定的温度下主要进行水解开环反应和部分加聚反应。
该阶段为吸热反应,所需热量由设在聚合管上部的列管换热器通入的气相联苯蒸汽提供,聚合物在加压聚合管中停留4h后进入后聚合器,此时聚合物粘度可达1.7左右。
减压聚合阶段主要进行缩聚和平衡反应。
由于聚合物的最终聚合度与体系中水的含量有关,为了提高分子量必须降低体系中的水的含量。
因此,在减压聚合管上部装有一成膜器,用气态联苯加热,尽可能地除去体系中的水分。
由于缩聚为放热反应,因此,在聚合管的中下段用液态联苯吸收热量,并设有一列管换热器使聚合物温度尽快降至缩聚工艺所需温度。
控制给定温度与项部压力(减压操作),聚合物在反应器内停留10h左右出料。
此时聚合物粘度可达2.8-3.6(可按需要调整)。
聚合物经铸带,水下切粒,连续萃取、干燥后与热稳定剂均匀混合进入挤压机熔融、挤压后纺丝。
该工艺流程特点:二段式连续聚合、气相联苯加热,液相联苯吸热,减压脱水能保证聚合反应充分,聚合物粘度波动小,分子量分布均匀,有利于提高纤维质量;切片萃取采用新型塔内构件,从而提高萃取效率,萃取水浓度达到10%以上,使回收已内酰胺能耗降低,萃取后切片中可萃取物含量<0.6%;采用氨气逆流干燥流程,切片在密封系统中被连续干燥,效果好,切片含水低,且不受空气氧化,适合于生产安全帽子布所用一步法纺牵联合机,装置原料及公用工程消耗见表2。
表240t/d二段聚合装置原料及公用工程消耗注:以生产1t干切片计。
1.3间歇式高压釜聚合法该法主要用于生产小批量多品种工程塑料级切片。
其规模10-12t/d;单台釜产量为2t/批。
压力0.7-0.8MPa(最高可达2MPa),切片粘度最高可达4.0,一般为3.8(粘度太高,产量低)。
该方式可用于生产PA6,亦可生产PA66,工艺灵活,便于更换品种,生产弹性化。
缺点是已内酰胺消耗比连续法多1.5%左右,聚合时间长,产物中含萃取物多,特别是低聚体含量大,对生产非常不利。
搅拌的形式对减少聚合反应时间很重要,意大利NOY公司与德国EKATO公司共同开发了高压釜的搅拌器,强化了聚合反应。
1.4固相后缩聚法这是一种使切片增粘的方法,如果需要在干燥过程中增粘,与VK管连续聚合不同之处是把连续干燥塔分为三段,第一段为干燥塔,第二段为固相后缩聚塔,第三段为冷却塔,并设置三个氮气循环系统,塔内氮气温度为160-180℃(第二段),通过调节氮气温度,使切片粘度从2.5提到4以上,日产20t系列的干燥塔,固相后缩聚时间为8h,这意味着用同一聚合管不仅可生产民用丝切片,还可以通过干燥后聚合增粘,生产薄膜和塑料级高粘度切片。
但这种设备造价比一般连续干燥塔贵一倍。
Zimmer公司在用这种方法增粘时,另用一种特殊催化剂。
此外,值得注意的是德国Kart Fischer 公司在生产帘子布级切片及工业用丝级切片时,为改善聚合物均匀性,不采用固相后缩聚增粘,而在连续聚合管后加一个真空降膜闪蒸塔,进一步除掉水分提高切片粘度。
当真空度为97-98KPa 时,切片相对粘度为3.0,在该塔内脱水的同时也脱除一部分单体,进塔时单体含量为8%-9%;出塔时单体含量约2.5%。
1.5多段连续聚合法美国Allied Chemical公司采取多段聚合法用以生产高粘度的帘子线,其工艺过程包括预聚合、加成反应、真空闪蒸、螺杆后聚合等工艺。
即第一个预聚合反应器设计成矮胖型结构,单体已内酰胺在其中进行开环预聚;第二个聚合器设计成瘦长型结构,物料在其中进行开环加聚反应;第三个聚合器设计成上大下小结构,该聚合器上段进行真空闪蒸,下段进行缩聚反应及平衡,包括链交换和链终止反应,聚合物达到一定的聚合度;第四步采取双螺杆后缩聚增粘法提高聚合物粘度,需真空系统和氧气的脱水、干燥及净化等装置。
这种方法聚合时间只要6-7h,可直接纺制帘子线,但设备较复杂。
德国BASF公司等对这种方法进行了改进,聚合时间可缩短到4-5h,聚合物粘度可提高三分之一,但建设费用和生产成本较高,检修周期长(设备多),影响了推广应用。
以上5种聚合方法的工艺比较见表3表3各种聚合方法比较2各公司聚合管的内部结构2.1瑞士 Inventa公司Inventa公司对PA6的生产技术和设备进行了长期的研究,具有一定的特色。
聚合管的单台能力已提高到100t/d,其经济效益是非常明显的。
该公司根据聚合反应的特点,设计出三种大型聚合管,A型为常压聚合管,干切片生产量为32t/d,聚合时间为15-16h,切片相对粘度可在2.4-2.9调节。
用于民用丝(POY,FDY)、工业用丝、帘子线(需加固相后缩聚)及薄膜、塑料的生产。
设备特点:带预热器,可提高物料进VK管时的温度,在上部管内装有搅拌器和两组加热器,用以加速单体的水解并使温度分布均匀。
下部装有换热器,能带走反应热量,降低反应达到平衡时的温度,从而减少熔体中单体和低聚物含量。
聚合管下部换热器上装有静态混合器,使熔体在管内的径向流速及温度分布均匀。
B型为高压聚合管,生产能力30t/d,聚合时间为15-16h,切片粘度可在2.4-3.4调节,产品用于制作薄膜、塑料及帘子线。
VK管带预热器,管内装有整流板,仅有夹套加热,外部结构简单,设计的第三种为二段式聚合,与D型相似。
2.2意大利NOY公司D型为德国Zimmer公司两段式聚合管,相当于将大型VK管分成两个VK管――前聚合器和后聚合器,前聚合器可以使单体在过量水分和加热下生成足够多的带氨基和羧基的活性分子,回忆其在后聚合器的聚合速度,尽量提高单体在前聚合器的转化率,转化率越高,则铸带切片中单体含量越少。
两段聚合与生产能力相同的一段聚合管(Φ1.8m,长度21.6 m)相比,D型聚合管可以降低厂房高度。
德国Zimmer公司设计的聚合管生产能力有10-60t/d的系列。
聚合管内设有列管段和整流装置,在加热系统中,有夹套加热段,两个内加热器和两个内冷却器。
上部夹套及熔体管道用液相联苯保温。
Zimmer公司曾为捷克等许多国家和我国的陕西、牡丹江、青岛等厂家建成不同规模的生产装置。
2.4德国Kart Fischer公司E型是该公司设计的二段法新型聚合管,即前聚合常压或加压(带搅拌,如A型),列管段是“领带式”,其它是夹套,VK管内不采用整流器或静态混合器,而设计成多孔伞形板,可使VK管中心温度与壁温度几乎一致,没有温差。
我国广东顺德锦纶厂从该公司引进20t/d生产装置,这种“领带式”换热器脱水效果优于列管换热器。
3各公司生产技术特点及发展趋势3.1生产技术和设备共同点各公司PA6聚合生产技术及设备的共同特点是:a) 液体已内酰胺普遍采用热水保温,固体已内酰胺作原料时,熔融工序大多用热水加热,促进固体已内酰胺均匀熔融。
b) 在聚合管内广泛采用静态混合器或整流器,目的是使管内温度、流速一致。
整流器呈活塞流。
c) 聚合管的直径较大(由Φ250mm发展到Φ2000mm左右),普遍采用列管式换热器或盘管式换热器,采用汽相或液相联苯作热载体,用于准确控制反应温度。
d) 普遍采用水下切粒。
通常使用Automatik公司制造的水下切粒机。
该机产量高,刀片使用寿命长,切处粒度均匀,嗓音低。
e) 萃取塔都采用狭缝式,塔内设有特殊结构的伞形挡板或特殊的塔盘式整流器。
萃取水温较高,且通过回收单体后循环使用,切片与水冷子管流接触,混合比例由新鲜水的补充量来控制,切片中可萃取物的含量由原来的10%降到0.6%以下。
f) 干燥设备基本分为干燥塔和切片冷却器,干燥介质为高纯热氮气(99.999%),分上、下二路通入干燥塔,冷子管向通过切片层,氮气的更新系统是干燥的辅助部分,湿氮气经洗涤、冷却去湿和除氧处理,升温后再循环使用。
对于N2的循环系统,各公司稍有差别,吉玛公司的干燥流程中,热N2分别是从上部和下部进入干燥塔,上部热N2用于除去切片表面的水分并使其达到干燥温度;下部热N2继而将切片内的水分脱除,两股N2从塔顶离开。
g) 为了减少环境污染,降低原料消耗,各公司均设有萃取废水和固体废料回收装置。
h) 聚合过程均采用DCS集散系统控制,生产全部连续化,输送系统采用水或N2输送物料。