[实用新型]用于制备聚酰胺的系统

说明书

相关申请的交叉引用 

本申请要求2013年5月1日提交的美国临时专利申请号61/817,921的优先权权益，其公开内容通过引用以其全部内容结合在此。 

技术领域

本申请涉及形成聚酰胺组合物的方法和用于制备聚酰胺的系统。 

背景技术

聚酰胺具有有用的性质如极高的耐久性和强度，这使得它们在可以在多种环境中使用。聚酰胺如尼龙、芳族聚酰胺和聚(天冬氨酸)钠通常用于，例如，地毯、气袋、机械部件、服饰、绳索和长筒袜。尼龙6，6是一种最常使用的聚酰胺。尼龙6，6的长分子链和致密结构使得它有资格作为高级尼龙纤维，其展现高机械强度、刚性和热稳定性。 

聚酰胺在大规模制造设备中商业合成。聚酰胺可以通过将二胺和二羧酸，有时以两个化合物的羧酸铵盐的形式，在溶剂如水中聚合获得。例如，尼龙6，6可以通过使六亚甲基二铵己二酸盐经历缩合反应，以形成酰胺键并释放水而合成。在如蒸发器、反应器、闪蒸器和后缩聚器的一系列组件中，可以将热施加至反应混合物，并且可以将水逐渐地移除以驱动平衡朝向聚酰胺(例如尼龙6，6)，直至聚合物链达到所需的分子量范围。之后，可以将熔融的聚酰胺挤出为粒料，其可以纺为纤维或加工成其他的形状。 

可以将添加剂在工艺的不同阶段加入至反应混合物以便提高或改进聚酰胺的某些所需特性。例如，可以将一种或多种抗氧化剂加入至聚酰胺以减少聚酰胺随时间断裂的可能性，特别是在高温条件下。通常加入的抗氧化剂的一个实例是含铜化合物，如卤化铜(CuI、CuBr)或乙酸铜。典型地，在盐溶液源已经加入含铜化合物，例如，加入至包含羧酸铵盐的容器。 

含铜化合物向盐溶液源的加入可能导致铜金属在下游设备单元操作 的一个或多个的内部上镀出，如在蒸发器、反应器、闪蒸器和后缩聚器中。铜金属的镀出可能干扰每件设备的运行并且可能减少设备的整体寿命，例如，设备在修理、更换或以其他方式维护之前可以在技术规格内运行的时间量。具有镀铜的设备的维护可能是困难的、昂贵的并且耗时的。一些镀出的铜金属也可能变得被移出并且可能被夹带在聚酰胺聚合物流中，其中所移出的铜金属可能干扰工艺的运行，如通过堵塞或以其他方式妨碍聚酰胺聚合物的流动，或者铜金属可能不适宜地结合在最终的聚酰胺产物中。含铜化合物的加入还可能导致在加入含铜化合物的点下游的设备或管的腐蚀。 

含铜化合物在盐溶液源中或在其他上游位置的加入也可能导致聚酰胺聚合物的凝胶化。聚酰胺的凝胶化可能在聚酰胺流动通过工艺设备时妨碍聚酰胺的流动，并且可能降低最终的聚酰胺产物的品质。 

如本文所述，本实用新型的实施方案可以提供这些问题的解决方案。 

实用新型内容

本公开描述了制备聚酰胺，如尼龙6，6的系统和方法。本公开的系统和方法可以包括将含铜组合物进料至聚酰胺制造工艺的主聚合系统下游的传递管线中。例如，本公开的系统和方法可以包括含铜组合物向蒸发器、反应器和闪蒸器下游的传递管线中的进料。传递管线还可以在后缩聚器的下游。含铜组合物在聚合系统下游的加入可以避免铜金属镀出到聚合系统的设备上，如在反应器或闪蒸器中，并且还可以减少聚酰胺流的凝胶化的可能性。 

本公开描述了一种用于制备聚酰胺的系统。该系统可以包括：聚合系统，所述聚合系统配置为将一种或多种原材料转化为聚酰胺产物；聚合系统下游的导管，所述导管配置为传递聚酰胺产物；以及包括向所述导管中的输出的进料管线，其中所述进料管线配置为将含铜组合物进料至导管中。 

本公开描述了一种形成聚酰胺组合物的方法。该方法可以包括将一种或多种原材料在聚合系统中聚合以形成聚酰胺产物，在导管中传递来自聚合系统的聚酰胺产物，和将含铜组合物进料至聚合系统下游的导管中。 

本实用新型的系统和方法的这些和其他实例和特征将在以下详述中 部分阐述。本概述的目的为提供本实用新型的主题的概述，不意图提供排他性或穷举性说明。包括下面的详述以提供关于本实用新型的系统和方法的进一步的信息。 

附图说明

图1是用于制造尼龙6，6的示例系统的示意流程图。 

图2是用于将含铜组合物进料至图1中给出的示例系统的导管中的进料系统的示意图。 

具体实施方式

本公开描述一种用于制造聚酰胺，如尼龙6，6的方法和系统。本文描述的系统和方法可以包括用于减少或消除镀铜或凝胶化的可能性的将含铜组合物加入至聚酰胺的装置、系统和方法。