[发明专利]制造聚酰胺的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的制造聚酰胺6或共聚酰胺的方法，以及一种根据权利要求9的前序部分所述的制造聚酰胺6或共聚酰胺的装置。

背景技术

聚酰胺现今用于多个领域，例如用于织物、地毯或轮胎帘线，用于制造注塑模(例如在汽车领域)，或用于制造供包装使用的塑料膜或吹塑容器。就此而论，多种积极性质尤为重要，包括聚酰胺的高耐久性和高耐热性以及良好的弹性。

在Kunststoff-Handbuch[Plastics Manual]，第3卷“Technische Thermoplaste”[Technical Thermoplastics]，第4分卷“Polyamide”[Polyamides]，由G.W.Becker和D.Braun，Hanser-Verlag Munich and Vienna发行，1998，第22到75页中提供了制造聚酰胺(包括基于己内酰胺的聚酰胺6或共聚酰胺)的各种方法的综述。在例如“Synthetische Fasern”[Synthetic Fibres]，Handbuch für Anlagenplanung[Manual of Plant Engineering]，Franz Fourné，Hanser-Verlag Munich and Vienna，1995，第36到56页中可见聚酰胺的纺丝应用的综述。

一般说来，在当前公认的制造聚酰胺、特别是制造聚酰胺6或共聚酰胺的方法和装置中，使基于己内酰胺的熔体经历聚合作用。然后如此制造的聚酰胺熔体首先进行造粒，例如借助于水下造粒法，或者例如借助于拉条造粒法。然而，这类经造粒的聚酰胺材料通常仍含有约10％的低分子物质或组分，例如己内酰胺和环状低聚物。为了防止这类低分子组分在这类经造粒的聚酰胺材料的进一步处理期间造成破坏，通过提取来减少这类低分子组分达到特定应用所必需的水平，其残余浓度因此也受到调节。按照惯例，为达成此目的，在造粒后干燥颗粒，并对其进行水性提取，在此期间颗粒通常吸收大量的水。因此，在所述提取阶段后还有另一个干燥阶段。现有技术通常利用例如惰性气体干燥器，其安置在逆流提取装置的下游。

提取阶段的出口处的水通常具有超过10重量％的提取物浓度，即低分子组分的浓度。此提取水直接送回到聚合过程或在提取后再处理，其中回收所提取的低分子组分且可接着送回到聚合过程。

关于上述造粒过程，一般须确保与适合于可靠造粒过程的造粒水的组成存在顺应性，造粒水的提取物浓度通常为约4重量％。如果情况不是这样，那么造粒水无法被最好地处理，因为造粒水存在起泡。

造粒水直接供应到提取阶段将会不当地降低其中所含的提取物浓度。在提取阶段入口处的聚酰胺颗粒(通常称为PA碎片)的所需干燥程度为约1重量％。

图1显示根据现有技术的装置的图示。在聚合反应器16(对应箭头指向聚合反应器16)中制造基于己内酰胺的聚酰胺6或共聚酰胺的聚合熔体。在水下造粒机11中，在造粒水中将聚合熔体造粒成颗粒。接着在干燥器13中干燥颗粒以去除造粒水，然后将颗粒供应到提取装置12，在其中借助于单独的提取循环水路中的提取水以及一体式处理装置14执行提取过程以回收提取物。回收的提取物可送回到聚合反应器。在提取后在干燥器15中进一步干燥颗粒。造粒水在单独的回路中处理且送回到水下造粒机11。材料流和水流由图1的对应箭头指示。

公布案WO 02/094908A1描述一种提取聚酰胺的方法和装置，其中首先将聚酰胺熔体造粒成颗粒，其后使用特殊提取水在特定条件下、更具体地说是在增加的温度和压力下分多个阶段单独提取低分子(残余)组分。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，且更具体地说是提供一种制造聚酰胺6或共聚酰胺颗粒的方法和装置，所述方法/装置使得以简单且节省成本、但可靠的方式制造聚酰胺6或共聚酰胺颗粒变得可行，所述颗粒能够以简单方式经进一步加工。

本发明的目的是由一种具有权利要求1所述的特征的方法和一种具有权利要求9所述的特征的装置来实现。

本发明的有利实施方案是在对应的从属权利要求中定义。

制造聚酰胺6或共聚酰胺颗粒的本发明方法包括以下步骤：

-借助于聚合制造聚酰胺6或共聚酰胺的熔体。聚合是基于己内酰胺。

-借助于水下造粒法，例如借助于由申请人制造且以商品名SPHERO销售的类型的水下造粒机从熔体制造颗粒，其中颗粒是在过程流体中造粒。

-在过程流体中从水下造粒位置移除颗粒，和

-将过程流体中的颗粒供应到提取阶段。