尼龙66工业丝生产工艺技术

2022-11-28 来源：爱go旅游网

第22卷　第4期合　成　纤　维　工　业　　.22　No.4　Vol

Aug.

　1999

　1999年8月　　　　　　　　　　　　CHINASYNTHETICFIBERINDUSTRY　　

尼龙66工业丝生产工艺技术谭光营(中国神马集团公司,河南,467000)

摘　要:阐述了尼龙66缩聚反应的主要特征及缩聚工艺;较详细地介绍了国内尼龙66工业丝的连续缩聚、直接纺丝拉伸卷绕和间歇缩聚、固相缩聚、间接纺丝拉伸卷绕两种不同生产工艺技术。主题词:聚己二酰己二胺纤维　工业丝　缩聚　纺丝　　尼龙帘子布具有其强力高、耐疲劳及耐冲击

性好,与橡胶粘结牢固等优良性能,目前在帘子布中占据主要地位。据估计,2000～2030年,我国的帘子布仍以尼龙为主。尼龙帘子布又分为尼龙6和尼龙66,但由于分子立体结构不同,分子间形成氢键和取得高结晶度的能力不同,从而使两者在物理性能上呈现一定的差异,尼龙66的某些性能优于尼龙6。本文概述了国内尼龙66工业丝的不同生产工艺技术。国内生产尼龙66工业丝有两种不同的工艺技术:连续缩聚直接纺丝拉伸卷绕联合生产技术;间歇缩聚、固相缩聚纺丝拉伸卷绕生产技术。

槽,吸附溶液中可溶性杂质,然后经活性炭过滤器循环过滤除去活性炭,制得的精尼龙66盐溶液送往第一中间槽,进一步对盐液质量确认后送往精制盐槽内向聚合工序供料。

有关工艺质量标准如下:高纯水电导率小于0.5Λs,SiO2含量小于0.02Λg󰃗g,Fe含量小于0101Λg󰃗g;精制盐溶液浓度50%±0.2%,UV值≤0.1×10-3,pH值7.5～8,温度50℃。1.3　尼龙66盐缩聚

尼龙66盐缩聚工艺流程见图1。

1　连续缩聚生产技术

1.1　缩聚工艺

a.反应温度:尼龙66盐的缩聚反应实际是

在熔融状态下进行,因此反应的初始温度至少比尼龙66盐的熔点高10℃,宜控制在214℃左右,反应过程中为了提高分子活化能,加快反应速度,温度逐渐升高到后期的280℃左右,即高于聚合物熔点15℃左右。

b.反应压力:单体己二胺的沸点较低(196℃),为防止己二胺的挥发,反应初期压力选择1.76MPa左右。随着反应的进行,单体初步缩聚成预聚体后,除去反应体系中的水,进一步提高聚合物的相对分子质量。所以反应中后期降至常压乃至负压进行缩聚。1.2　盐处理

在盐溶解槽内把固体尼龙66盐溶解于55℃的高纯水中制成50%的溶液,送往活性炭处理

图1　尼龙66连续缩聚工序流程图

Fig.1　Flowsheetofnylon66continuouscondensationpolymeri2zation

1.计量槽(Dosingvessel);2.第二中间槽(󰂫intermediarytank);3.过滤器(Filter);4.预热器(Reheater);5.浓缩槽(Concentrator);

6.第一,二预热器(󰂪,󰂫reheater);7.反应器(Reactor);8.减压器(Reducer);9.前聚合器(Frontpolymeriser);

10.后聚合器(Afterpolymeriser)

　　50%的精制盐溶液在计量槽内分批计量后,加入一定量的反应催化剂次磷酸钠,原丝的热稳　　收稿日期:1998211211;

修改稿收到日期:1999203225。

作者简介:谭光营,42岁,工程师。一直从事尼龙帘子布的生产技术工作,已发表论文6篇。

第4期　　　　　　　　　　　　　　谭光营.尼龙66工业丝生产工艺技术41

定剂醋酸铜(216Λg󰃗碘化钾(15916Λg󰃗g)、g)。盐溶液进入第二中间槽,泵送到盐过滤器过滤后,再经盐预热器加热至90℃进入浓缩槽,在温度120℃,压力29.4kPa下浓缩至接**衡浓度70%,从而减轻反应器的蒸发负荷。

为了减小反应器的热负荷,70%的盐溶液在送往反应器前先经第一、第二预热器加热至214℃,进入反应器的物料在1.71MPa压力下,温度逐渐升高至245℃继续蒸发排出水分,并开始初步缩聚,预聚物含水10%、聚合度约22。预聚物经减压到接近常压,温度达到280℃后进入前聚合器。为了增强后工序纺丝的拉伸性能,物料在进入减压器前注入约20Λg󰃗g的TiO2。预聚物在前聚合器内,水分迅速被排除到常压饱和溶解水量,保持280℃,常压下继续缩聚,制得聚合度约58,相对粘度(甲酸法)35左右的聚合物,经齿轮泵送往后聚合器。

后聚合器内物料保持280℃,在负压下缩聚成适宜纺制高强力帘子布用的高聚物。相对粘度的大小主要靠调整负压实现。

1.4　尼龙66的纺丝工艺条件(见表1)

表1　主要纺丝工艺条件

.1　ThemainspinningprocessconditionsTab

下,温度达150℃时浓缩至80%。为了防止盐液结

晶,浓缩系统在密闭状态下过热至160℃,压力约0.5MPa。浓缩结束时,向盐液中加入一定量的消泡剂(4%)和催化剂次磷酸钠(4%)。为了提高后工序生产的工业丝耐热、纺丝性能,往聚合釜加料的同时,添加一定量的碘化钾(850Λg󰃗碘化亚g)、铜(60Λg󰃗g)与己内酰胺的混合液。浓缩后的盐液靠重力及氮气加压下进入聚合釜,物料在聚合釜内经升温升压、保压(1.71

降压缩聚、常压缩聚等一系列过程后MPa)缩聚、

达到要求的相对粘度(H2SO4法)2.7左右,平均相对分子质量约17000,经过挤压铸带、水下切粒、脱水风干后制成粒度约120粒󰃗g的湿切片。2.2　湿切片固相缩聚

固相缩聚的原理是往湿切片中通入热的氮气,进一步使切片脱水缩聚,提高相对粘度,提高平均相对分子质量。湿切片料仓送来的湿切片经缓冲罐连续排往固相聚合器内,在固相聚合器下部通入约170℃的热纯氮气(氧气含量小于3Λg󰃗g)逆向与切片接触加热,使切片脱水进一步缩聚,氮气从上部排出。切片在固相聚合器内平均停留时间约10h,相对粘度达3.1、平均相对分子质量约23000排入切片冷却料仓,经露点温度约17℃的冷氮气冷却后,连续排入下料斗送往干切片大料仓。此过程的热态、冷态氮气都循环使用,各自有一套处理纯化系统,见流程图2。

项目(Item)工艺参数(Parameter)

物料相对粘度(Massrelativeviscosity)66～70纺丝箱温度󰃗℃(Spinmanifoldtemp.)320组件压力󰃗12～25MPa(Partassemblypressure)

℃20T󰃗

侧吹风

Crossairblow

RH,%

0.4速度󰃗m・sVelocity)

上油率,%(Oilpick2up)1.2～1.8喷丝板规格󰃗0123×(104～140)mm×f(Spinneret)长径比(L󰃗1D)牵伸辊温度󰃗℃(Drawingrolltemp.)　　　1GD65～75　　　2GD205～215　　　3GD200～210拉伸倍数(Drawratio)5.39～5.64

1790～2530卷绕速度󰃗m・min-1(Windingvelocity)

-1(

图2　尼龙66间歇缩聚生产切片流程图

2　间歇缩聚生产技术

2.1　间歇缩聚工艺

Fig.2　Flowsheetofdiscontinuouspolycondensationforproducingnylon66chip

1.溶解槽(Dissolver);2,3,5.过滤器(Filter);4.贮槽(Storage);6.浓缩槽(Concentrator);

7.热交换器(Heatexchanger);8.A聚合釜(PolymerizationkettleA);9.B聚合釜(PolymerizationkettleB);10.铸带切粒机(Strandgranulator)

尼龙66盐在溶解槽内溶解成浓度50%、温

度50℃的盐溶液,过滤(200Λm)后送入储存罐,储存罐盐液再过滤(10Λ浓缩槽m)后进入浓缩槽。内50%的盐液靠外循环加热,在0.2MPa压力

42合　成　纤　维　工　业　　　　　　　　　　　　　　　　第22卷

2.3　纺丝工艺

干切片熔融后,经压缩、均化、计量后以一定压力挤出螺杆机头通过管道分配进入各个纺丝箱,经计量泵、组件后喷出,喷出的熔体细流经冷却固化成形后,经甬道进入牵伸机。丝束经给油给湿后,再通过4对热牵伸辊的拉伸定型作用,进入卷绕机卷绕成适宜生产帘子布的尼龙66工业丝丝筒。纺丝主要工艺条件如下:螺杆各区温度290～320℃,纺丝箱温度295～315℃,组件压力12～25MPa,侧吹风温度20±2℃,RH65%±5%,速度0.4～018m󰃗～3.25,切片含水s,相对粘度3.0小于等于0.08%,纺丝速度2400～2700m󰃗min,

牵伸辊温度1GD65～75℃,2GD195～210℃,

3GD200～220℃,4GD180～200℃,牵伸辊卷绕圈数1GD7圈,2GD13圈,3GD13圈,4GD14圈,拉伸倍数4.8～5.1。

3　结语

国内两套尼龙66帘子布用工业原丝生产装置均为引进设备,尼龙66连续缩聚,直接纺丝拉伸卷绕技术是日本旭化成技术,较为成熟,一直在稳定生产;另一套间歇缩聚、固相缩聚,间接纺丝牵伸卷绕装置是意大利设备,试车中存在产品质量问题,有待进一步改造完善。

PRODUCTIONTECHNIQUESFORNYLON66INDUSTRIALYARN

TanGuangying

(ChinaShenmaGroupCo.Ltd.)

Abstract:Theproductiontechniqueandthemaincharacteristicsofnylon66polycondensationwerediscussed.Two

.Onecomprisescontinu2kindsofproductiontechniquesfordomesticnylon66industrialyarnwereintroducedindetails

ouspolycondensation,directspinning,drawingandwinding.Theotherincludessolidphasediscontinuouspolyconden2sation,indirectspinning,drawingandwinding.

SubjectTerms:polyhexamethyleneadipamidefiber;industrialyarn;polycondensation;spinning

!国外消息#

杜邦公司开发出新型聚酯纤维

　　日本《海外速报》1999,No.479报道,杜邦公司将含在玉米中的E,Coli细菌进行遗传因子组合替换,开发出以它为原料的完全新型的聚酯纤维(PTT)。进行这种遗传因子组合替换的细菌叫3GT(32香芹酮二醇对苯二甲酸酯)。3GT能容易地被甲醇分解而改变,还可以再次变成聚合物,可以再循环。

将从玉米中萃取的糖质转换成二醇,再制得3G,并加入对苯二甲酸制成3GT。使用3GT聚酯纤维的布料,具有防水性、弹性、丝绸性等特征。除杜邦公司以外,壳牌公司已先进行开发,并建设了3GT工厂,1999年将开始市售。杜邦公司为了取得3GT制备的专利,正与GenencorInter2national进行事业合作。杜邦公司预定在2000年前建设中试装置,在2005年内建设商业化装置。

该技术能减少制造成本15%～20%,由此也可以降低销售价格。

(通讯员　王德诚　供稿)

!国内简讯#

齐鲁石化公司丙烯腈扩能改造

　　齐鲁石化公司丙烯腈改造1999年5月通过中国石化集团公司初步设计批复。该项目丙烯腈由25kt󰃗a扩至40kt󰃗a,乙腈由1kt󰃗a扩至115kt󰃗a,液体氰化钠由15kt󰃗a扩至24kt󰃗a,硫

铵由3kt󰃗a扩至415kt󰃗a。

改造采用流项新技术,催化剂采用MB96A新型催化剂;反应器内旋风分离器采用石油大学开发的两级PV型高效旋风分离器;反应器空气分布板采用清华大学开发的侧吹空气分布板;丙烯󰃗氨分布器采用清华大学开发的多重圆环分布器;回收塔采用复合萃取技术;急冷塔顶雾沐分离器采用国产化设计。本项目总投资核定为5858万元。

因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容

查看全文

全部栏目

尼龙66工业丝生产工艺技术