尼龙工业生产工艺最新

290~320℃
295~315℃ 12~25 MPa 20±2℃ 65%±5% 0.4~0.8m/s
相对粘度
切片含水 纺丝速度 牵伸辊温度 牵伸辊卷绕圈数 拉伸倍数
3.0~3.25
小于等于0.08% 2 400~2700m/min 1GD 65~75℃, 2GD 195~210℃, 3GD 200~220℃,4GD 180~200℃ 1GD 7圈, 2GD 13圈, 3GD 13圈, 4GD 14圈 4.8~5.1
1 切片的萃取 目的：除去切片中大部分单体和低聚物，低分子物含量由10%降到1.5～2%。 萃取介质：热软水（可加入去氧剂水合肼H2NNH2· H2O）。 原理：水渗透到切片内部，低分子从切片中扩散出来溶解在热水中。 2 切片的干燥 干燥介质： 热氮气流（含氧量小于3ppm）。 干燥后切片含水率小于0.05%，干燥温度低于135℃。
3 聚合时间 反应达到平衡时间由反应温度、开环剂用量、分子量稳定剂用量决定； 聚合反应后期，随着聚合时间的延长，分子量分布均匀。 4 防氧化作用 正常生产时靠不断进料中的水分蒸发和连续滴水来使VK管内保持正压。 某种原因停止进料或开停车，通入氮气保护 。
水下切片装置
切片特写
尼龙6切片的纺前准备
Karl Fischer NOY
当今最佳PA6生产工艺为VK管连续水解聚合，带 有连续式的回收系统，为达到纺丝要求的聚合体，采 用了新型聚合管，增加了加压前聚合，减压后聚合生 产工艺，这一新技术解决了聚合物在聚合管内径向温 差和速度差的问题，且投资费用和操作费用都大幅度 降低。
连续聚合生产流程
1 己内酰胺投料器; 2 熔融锅; 3,6,10,14,17,20,21,22,28,31,34,36 输送泵; 4,7,15 过滤器; 5 熔体 贮槽; 8 熔体罐; 9 TiO2调配器; 11,23,26,32,35 热交换器; 12 中间罐; 13 调制计量罐; 16 高位贮槽; 18,19 去离子水加入槽; 24 VK聚合管; 25 分馏柱; 27 冷凝水受槽; 29 铸带切粒机; 30 联苯贮槽; 37 水循环槽
2 湿切片固相缩聚
原理： 在固相聚合器内往湿切片中通入约 170℃热纯氮气(氧气含量小于3μg/g)， 逆向与切片接触加热, 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 。 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 3 纺丝工艺 主要工艺条件
螺杆各区温度
纺丝箱温度 组件压力 侧吹风温度
工业生产工艺
尼龙6切片
尼龙66粒子
尼龙6生产工艺
尼龙6聚合工艺比较 公司 Didier 聚合方法 常压连续法 工艺特点 应用生产 1个聚合管，常压操作DCS控制， 民用丝 生产高粘度2.7，聚合时间：2022h，回收系统采用三效蒸发提 浓。 2个聚合管，加压与减压操作， 工业用丝 DCS控制，生产最高粘度3.5，聚 合时间：13-14h，回收系统采用 二效蒸发，聚合分子量均匀。 小批量、多品 种工程塑料级 切片 薄膜、塑料级 高粘度切片 高粘度的帘子 线
2 聚合温度 聚合温度↑→聚合反应速度↑→达到平衡所需的时间↓→平衡时单体含量↑ （主反应为放热反应）→热裂解↑（聚酰胺水解为吸热反应）→聚合物平均分 子量↓ VK管上段：260～270℃，升温开环和排水，吸热反应； VK管中段：260℃，链增长，放热反应，但反应自由能变化很小； VK管下段：230～250℃，链平衡，放热反应。 反应前期温度高，有利于加快聚合反应速度；反应后期温度低，有利于 分子量提高、低分子含量减少；温度低于280～285℃ 。
Inventa
二段法
Zimmer
间歇式高压釜法 工艺灵活，可生产PA6和PA66， 但已内酰胺损耗比连续生产法高 1.5%左右，自动化程度低。 固相后缩聚法 多段连续聚合 采用高纯N2，粘度可从2.5增到4 以上，工艺要求，设备造价高。 聚合时间短，聚合物粘度高，工 艺独特，但设备复杂，生产成本 高，检修期长，影响推广应用。
尼龙66工业丝生产工艺
尼龙66聚合反应机理
1 己二酸和己二胺反应中和成盐
2 尼龙66盐在210-280℃进行聚合
连续缩聚直接纺丝拉伸卷绕联合生产技术
1 缩聚工艺 反应温度 初始温度控制在214℃左右（至少比尼龙66盐的熔点高10℃）。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 （高于聚合物熔点15℃）。
主要纺丝工艺条件
间歇缩聚 、 固相缩聚纺丝拉伸卷绕生产技术
1 间歇缩聚工艺
1 溶解槽(50℃,50%); 2,3,5 过滤器; 4 贮槽; 6 浓缩槽(150℃,0.2MPa,80%;160℃,0.5MPa); 7 热交换器; 8 A聚合釜(1.71MPa); 9 B聚合釜; 10 铸带切粒机
间歇缩聚生产切片流程图
反应压力
为防止己二胺（沸点196℃）挥发, 反应初期压力选择1.76 MPa 左右； 单体初步缩聚成预聚体后, 须除去反应体系中的水, 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 。
2 盐处理
精制尼龙66盐
盐溶解槽 (55℃,50%) 活性炭 处理槽 活性炭 过滤器 第一中 间槽 精制 盐槽 聚合工 序供料
工艺质量标准: 高纯水电导率小于0.5μs； SiO2含量小于0.02μg/g； Fe含量小于0.01μg/g； 精制盐溶液浓度50%±0.2% ； UV小于等于0.1×10-3，pH值7.5~8； 温度50℃
尼龙66连续缩聚工序流程图
wk.baidu.comTiO2
1 计量槽; 2 第二中间槽; 3 过滤器; 4 预热器(90℃); 5 浓缩槽(120℃,29.4kPa,70%); 6 第一,二预热器 (214℃); 7 反应器(245℃,1.71MPa); 8 减压器(280℃,常压); 9 前聚合器; 10 后聚合器(280℃,负压)
己内酰胺生产工艺路线 1 合成方法 苯加氢-环己烷氧化法、苯酚法、甲苯法、硝基环己烷法、己二腈法
苯加氢-环己烷氧化法合成路线 2 己内酰胺的精制 精制过程包括萃取和精馏两部分。粗己内酰胺用三氯乙烯或苯进行逆流连 续萃取提纯后，进入精馏塔，除去高沸物。从精馏塔顶蒸出纯己内酰胺，纯度 达99.5%以上，高沸物从塔底排出。
聚合物（单体和低聚物）→纺丝毛丝→经不起拉伸→强度↓
VC101型萃取锅示意图
KF型连续萃取流程简图
1 切片输送料斗; 2 切片贮罐; 3 连续萃 取塔; 4 水泵; 5 加热器; 6切片出料阀; 7 切片输送泵; 8 分离器; 9 回水罐分离 器; 10 切片旋风分离器
尼龙6 工业丝生产设备
尼龙6 短纤生产线
聚合工艺控制
1 投料比 开环剂：蒸馏水或无离子水=3%己内酰胺 开环反应以水为引发剂，水解先生成氨基己酸 分子量稳定剂：己二酸=0.15～0.4%己内酰胺；醋酸=0.025～0.13%己内酰胺 作用： 封闭端基，控制链增长，保证熔体粘度稳定。 分子量稳定剂加的越多，聚合物平均分子量越低。 催化剂：尼龙66盐或ω-氨基己酸=2%己内酰胺 催化剂↑→反应速度↑→聚合周期↓→产物的熔点↓、强度↓
RH
速度
尼龙66 工业丝联合机
参考文献： 谭光营. 尼龙66工业丝生产工艺技术[J]. 合成纤维工业,1999, 22(4): 40-42.