[发明专利]锦纶6连续聚合生产工艺

说明书

技术领域：

本发明涉及一种纺织原料锦纶6连续聚合生产工艺。

背景技术：

己内酰胺的聚合，根据其所用开环剂(也有称引发剂的)的不同，可分为两类：一种用碱类物质作开环剂，因此称为碱法聚合，又称快速聚合；另一种用水作开环剂，因此称为水解聚合。本装置采用水解聚合工艺。

己内酰胺的水解聚合过程是由引发加成、链的生长、链平衡三个阶段组成。

(1)己内酰胺的引发和加成阶段

当己内酰胺被水解成氨基己酸后，己内酰胺分子就会一个个连接在氨基己酸的分子上而成为有一定反应的较短的分子链。

由于参与水解的己内酰胺分子是少数，故水解生成的氨基己酸的分子数也极少，因此在此阶段，主要表现为加成反应，加成反应的引发是由于开环剂所形成的正负离子，促成了己内酰胺分子极化的缘故。

(2)链的增长阶段

在上一化学反应过程中生成的短链分子之间，通过缩聚反应而形成长链分子。

H-[-NH(CH₂)₅CO-]_n-OH+H-[-NH(CH₂)₅CO-]_m-OH＝H-[-NH(CH₂)₅CO-]_n+m-OH+H₂O

上述两个反应步骤在时间上并不是截然分开的，两大反应在时间顺序上都互相穿插。只是在开始阶段，以开环、加成为主导反应，而继之则以链增长反应为主导反应。

(3)链平衡阶段

本阶段主要进行链交换反应。各种不同反应的长链分子上的酰胺键，受到端氨基的作用，进行着酸解和氨解，从而引发链的交换，使聚合体的平均分子量达到一定值。

H-[-NH(CH₂)₅CO-]_K1-OH+H-[-NH(CH₂)₅CO-]_K2--[-NH(CH₂)₅CO-]_K3-OH

＝H-[-NH(CH₂)₅CO-]_K2-OH+H-[-HN(CH₂)₅CO-]_K1--[-NH(CH₂)₅CO-]_K3-OH

在此期间，水解和缩聚也在同时进行。

根据化学反应式，由己内酰胺贮存工序送来的液体己内酰胺经己内酰胺预热器预热后，与配制好的添加剂及回收工序处理过的浓缩液按比例混合，送入加压聚合器，加压聚合器为加压操作，己内酰胺在该反应器中首先进行开环、加成反应。加压聚合器内初步反应的低聚体经齿轮泵送往后聚合器，后聚合器为常压或减压操作，在该反应器内聚合物完成缩聚反应，水被排出塔外，从而使得聚合物链增长到所需要的聚合度。

聚合物熔体经注带、冷却、固化，在切粒机内切成规整的圆柱形切片。含有低聚合物的切片在萃取塔中被与之逆流接触的热工艺水萃取，含低聚物的萃取水由塔顶排出，送至萃取水蒸发工序。经过萃取的切片在干燥塔中被循环的热氮气不断干燥，热氮气一股加入到干燥塔上段，此股热氮气主要除去切片的表面水，另一股热氮气送入干燥塔的下段，该热氮气则用来脱除切片内的残余水分。

干燥后的切片含水≤0.06％，冷却后的切片在氮气保护下用脉冲气力输送装置送至切片料仓和切片包装料仓，后再输送至纺丝工序料仓直接用于纺丝或经计量包装后作为产品外销。

目前国内、外己内酰胺聚合生产的工艺技术路线主要有以下三类：

(1)一段常压聚合技术；

(2)一段加压二段常压聚合技术；

(3)一段加压二段减压聚合技术。

根据生产的灵活性、产品相对粘度的宽广性(η＝2.2～4.0)及装置通用性特点，本发明选用一段加压二段减压或常压的工艺技术路线，经过工艺筛选制造出一种纺织原料锦纶6连续聚合生产工艺。

发明内容：

本发明以液体己内酰胺或固体己内酰胺为原料，经熔融(固体己内酰胺)、贮存、添加剂的配制、连续聚合、注带切粒、切片萃取、切片干燥、切片输送、计量包装及萃取水蒸发、浓缩液处理等工序，生产出一定分子量的高性能锦纶6切片。

本发明的生产工艺，其特征在于，步骤如下：