專利名稱：一種功能性尼龍6切片的生產(chǎn)裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種尼龍6切片的生產(chǎn)裝置，特別適用于功能性尼龍6切片的生產(chǎn)裝置。
背景技術：
目前很多尼龍6下游產(chǎn)品，包括絲、薄膜及塑料等，都能利用添加功能性成份實現(xiàn) 功能化，如抗菌性、抗靜電性、遠紅外發(fā)射、抗紫外、著色等，最常見的方法是先制將部分尼 龍6樹脂制成母粒，在成型時(紡絲、注塑、擠出)時加入混合而成，采用這種方式添加的主 要有抗菌劑、遠紅粉等，還有就是在聚合前添加，典型的添加劑有作為消光劑使用的二氧化 鈦。某些品種如織物還可以進行表面處理(包括染色)的方式來附加功能性。母粒法有簡單、方便、易更換，易清潔、分散性較好的優(yōu)點，但在成型添加時特別是 纖維生產(chǎn)中需要價格昂貴的精度計量設備，而且聚合物制成母粒，仍需至少再經(jīng)過一次熱 過程，會發(fā)生部分降解。而且實際操作中，多數(shù)母粒生產(chǎn)商基礎樹脂依靠采購，由于樹脂來 源不同，狀態(tài)不同(如聚酰胺含水量不同)造成母粒質量的波動。而且母粒制作過程中，也要 求原料具有良好的相容性，一般無機粉體均需要增加相容性的表面處理，特別是納米級的 添加劑，若不進行相應處理，在螺桿中是不能分散到納米級的。在下游的使用中，若采用母 粒，特別是要求較高的纖維生產(chǎn)中，往往需要對常規(guī)的生產(chǎn)裝置進行改裝，加裝較為昂貴的 計量注射裝置。如果采用母粒和切片共混，會有混合不勻，分層等缺點。目前使用的尼龍6連續(xù)聚合裝置是由聚合塔，切粒機，萃取塔，干燥塔順序聯(lián)接組 成，單體、添加劑由均只能由聚合前加入。而聚合添加的方法生產(chǎn)出的功能性切片，添加劑 易分散均勻，而且不需要經(jīng)螺桿再加工，但其局限性較大，此時添加對原料的要求極高，要 求此時添加的原料要經(jīng)受至少270°C左右的高溫，水解的環(huán)境，還要求對聚合反應不會有和 催化副反應的生成。較長的聚合反應時間還要求有反應物是十分穩(wěn)定的懸浮液，否則將發(fā) 生團聚和沉降，因此可用的添加劑很少，并且目前的連續(xù)生產(chǎn)裝置產(chǎn)能巨大，原料和熔體管 道眾多，若更換品種，需要長時間的過渡清洗，耗費大量原材料，極大增加成本，因此實際生 產(chǎn)的產(chǎn)品也僅全消光、半消光、有光切片品種，對品種多樣，需求量相對較小的功能性切片 來說幾乎不可能生產(chǎn)。中國專利CN200680033892. 9描述了在聚合物的生產(chǎn)中，特別是在PET的生產(chǎn)中， 從熔體中分流一部分與添加劑混合，再將這部分混合的熔體回流到上流，以此完成添加劑 的添加。CN200610039098. 7描述了一種抗菌性聚酯的方法和設備，將經(jīng)氣流粉碎的抗菌劑 與一部分聚酯混合，再將混合物與聚合好的熔體混合，其中之前的那一部分聚酯可以是由 切片經(jīng)再熔融，也可以是由聚合的熔體分流一部分而來。而在CN200610146010. 1中描述了 在連續(xù)聚合產(chǎn)生的工程塑料基礎樹脂，特別指尼龍66，熔體經(jīng)過雙螺桿，同時添加助劑，擠 出切粒，得工程塑料。而在尼龍6生產(chǎn)中，從聚合塔排出的熔體中還有10%左右的單體和低 聚體，若直接在聚合管出口處添加粉末狀添加助劑，高溫下易揮發(fā)的單體和低聚體將會給 添加帶來較大的麻煩。且以上專利均是以聚合物熔體與添加劑直接混合，分散性較差，對分
3散要求要高的領域，如紡絲、拉膜等應用，不易達到要求，因此并不適用于水解開環(huán)聚合的 尼龍6生產(chǎn)過程。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種能靈活切換產(chǎn)品的生產(chǎn)品種、添加劑 分散性好、質量穩(wěn)定、生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)控制方便的功能性尼龍6切片生產(chǎn)裝置。本發(fā)明所采用的技術方案是一種功能性尼龍6切片的生產(chǎn)裝置，包括聚合塔、切粒機、萃取裝置和干燥裝置， 所述聚合塔的底部連接有熔體泵，熔體泵連接一雙螺桿擠出機的進料口，雙螺桿擠出機將 熔體輸送至切粒機，所述雙螺桿擠出機還設有第二進料口，該第二進料口連接計量輸送裝 置，計量輸送裝置連接原料配制系統(tǒng)。本發(fā)明的進一步改進，所述原料配制系統(tǒng)包括通過管道依次連接的投料斗、帶攪 拌裝置的配料罐、螺桿擠出機、攪拌研磨機和帶攪拌裝置的貯存罐，貯存罐底部連接計量輸 送裝置，所述配料罐還設有液體進料管，在配料時用于加入液態(tài)的己內(nèi)酰胺。本發(fā)明的進一步改進，所述攪拌研磨機出口通過三通閥連接有兩個帶攪拌裝置的 貯存罐，貯存罐出口再通過另一三通閥連接計量輸送裝置。本發(fā)明的進一步改進，所述原料配制系統(tǒng)的設備及管道均由夾套包圍。本發(fā)明的進一步改進，所述雙螺桿擠出機與切粒機之間依次設置有熔體泵和熔體 過濾器O本發(fā)明的進一步改進，所述計量輸送裝置為柱塞泵。夾套能保持原料配制系統(tǒng)中的己內(nèi)酰胺呈液態(tài)，配料罐中投入功能性添加劑后， 加入液態(tài)的己內(nèi)酰胺，配料罐的攪拌裝置對其進行預分散，然后擠入攪拌研磨機將預分散 物繼續(xù)進行分散，通過研磨攪拌，能有效細化原粉體粒徑，分散團聚物。使其分散后的功能 性粉體平均粒徑達到Ium以下，其分散后的產(chǎn)物為懸浮液。另己內(nèi)酰胺和助劑在聚合前加 入，經(jīng)過水解開環(huán)聚合法聚合，將配制好的懸浮液用柱塞泵計量并輸送至雙螺桿擠出機，熔 體和懸浮液經(jīng)雙螺桿擠出機混合均化，并進一步分散，后擠出至切粒機、萃取裝置，將聚合 剩余的己內(nèi)酰胺、低聚物和擠出機處添加的己內(nèi)酰胺萃取出來。本發(fā)明的有益效果是添加劑進料口選在聚合完成處，避免功能性添加劑與其它助劑如分子量調節(jié)劑等 提前發(fā)生反應、或出現(xiàn)催化聚合副反應等，又減少添加劑在聚合過程中團聚、沉降等現(xiàn)像的 發(fā)生。而且轉換品種時只需清洗雙螺桿擠出機即可，而雙螺桿擠出機有自潔性，清洗十分容 易，因而在切換品種時也十分方便，便于調整生產(chǎn)計劃。通過帶夾套的原料配制系統(tǒng)，可將功能性添加劑分散于液態(tài)的己內(nèi)酰胺中，通過 攪拌研磨機的分散作用，可將功能性添加劑分散更好，粒徑更細。雙螺桿擠出機能將熔體和功能性添加劑分散液混合均勻，實現(xiàn)更好的分布混合。 且停流時間短，增加的己內(nèi)酰胺不足以影響聚合反應的平衡，不會改變分子量。由于雙螺桿擠出機處添加了作為溶劑使用己內(nèi)酰胺，己內(nèi)酰胺的量相對于低聚物 提高，由于低聚物特別是環(huán)狀二聚體在己內(nèi)酰胺中的溶解度遠大于在水中的溶解度，因此 在萃取時低聚物更易被萃取出，達到更低的含量。以至于萃取液在濃縮過程也有更好的表現(xiàn)，能有效減少低聚物在萃取過程中的析出。以下結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。


圖1是本發(fā)明實施例一的結構示意圖；圖2是本發(fā)明實施例二的結構示意圖。
具體實施方式
實施例一參照
圖1所示，尼龍6切片的生產(chǎn)裝置產(chǎn)能為500公斤/天，聚合塔1出口通過熔 體泵2連接有一臺雙螺桿擠出機9，雙螺桿擠出機9的螺桿直徑為20mm，長徑比為36 :1。功 能性添加劑通過投料斗3投入配料罐4，配料罐容積為50L，帶攪拌機，通過螺桿擠出機5， 連接攪拌研磨機6，通過三通聯(lián)接兩個50L帶攪拌裝置的貯存罐7，在生產(chǎn)時，當一個貯罐裝 滿后，測定其精確濃度，根據(jù)濃度調整精確進料量，此時研磨出的物料排往另一貯罐，通過 一臺柱塞泵8計量輸入至雙螺桿擠出機9，雙螺桿擠出加壓輸送至切粒機20，再經(jīng)萃取和干燥。實施例二參照圖2所示，尼龍6切片的生產(chǎn)裝置產(chǎn)能為15噸/天，聚合塔1出口通過熔體 泵2連接一臺雙螺桿擠出機9，雙螺桿擠出機9的螺桿直徑為75mm，長徑比為36 :1，最高轉 速為800轉/分鐘，物料通過投料斗3投入配料罐4，配料罐容積為3 m3,帶攪拌機，最高轉 速為1000轉/分鐘，通過螺桿擠出機5，連接攪拌研磨機6，通過三通聯(lián)接兩個3 m3帶攪拌 裝置的貯存罐7，通過一臺柱塞泵8計量輸入至雙螺桿擠出機9，雙螺桿擠出機9出口通過 熔體泵2’加壓通過熔體過濾器10穩(wěn)定輸送至切粒機20，再經(jīng)萃取和干燥。當然，本發(fā)明并不限于上述的實施例，與本發(fā)明等同或類似的技術方案也應當屬 于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求一種功能性尼龍6切片的生產(chǎn)裝置，包括聚合塔(1)、切粒機(20)、萃取裝置和干燥裝置，其特征在于所述聚合塔(1)的底部連接有熔體泵(2)，熔體泵(2)連接一雙螺桿擠出機(9)的進料口(91)，雙螺桿擠出機(9)將熔體輸送至切粒機，所述雙螺桿擠出機(9)還設有第二進料口(92)，該第二進料口(92)連接計量輸送裝置(8)，計量輸送裝置(8)連接原料配制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種功能性尼龍6切片的生產(chǎn)裝置，其特征在于所述原料 配制系統(tǒng)包括通過管道依次連接的投料斗(3)、帶攪拌裝置的配料罐(4)、螺桿擠出機(5)、 攪拌研磨機(6 )和帶攪拌裝置的貯存罐(7 )，貯存罐(7 )底部連接計量輸送裝置(8 )，所述配 料罐(4 )還設有液體進料管(41)。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種功能性尼龍6切片的生產(chǎn)裝置，其特征在于所述攪拌 研磨機(6 )出口通過三通閥連接有兩個帶攪拌裝置的貯存罐(7 )，貯存罐(7 )出口再通過另 一三通閥連接計量輸送裝置(8 )。
4.根據(jù)權利要求1、2或者3所述的一種功能性尼龍6切片的生產(chǎn)裝置，其特征在于 所述原料配制系統(tǒng)的設備及管道均由夾套包圍。
5.根據(jù)權利要求1、2或者3所述的一種功能性尼龍6切片的生產(chǎn)裝置，其特征在于 所述雙螺桿擠出機(9)與切粒機(20)之間依次設置有熔體泵(2’)和熔體過濾器(10)。
6.根據(jù)權利要求4所述的一種功能性尼龍6切片的生產(chǎn)裝置，其特征在于所述雙螺 桿擠出機(9)與切粒機(20)之間依次設置有熔體泵(2’)和熔體過濾器(10)。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種功能性尼龍6切片的生產(chǎn)裝置，其特征在于所述計量 輸送裝置(8)為柱塞泵。
專利摘要本實用新型涉及一種功能性尼龍6切片的生產(chǎn)裝置，包括聚合塔、切粒機、萃取裝置和干燥裝置，所述聚合塔的底部連接有熔體泵，熔體泵連接一雙螺桿擠出機的進料口，雙螺桿擠出機將熔體輸送至切粒機，所述雙螺桿擠出機還設有第二進料口，該第二進料口連接計量輸送裝置，計量輸送裝置連接原料配制系統(tǒng)，本裝置在生產(chǎn)時能靈活切換品種、生產(chǎn)過程中添加劑的分散性好、質量穩(wěn)定、生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)控制方便。
文檔編號B29K77/00GK201745107SQ201020262869
公開日2011年2月16日 申請日期2010年7月19日 優(yōu)先權日2010年7月19日
發(fā)明者宋明, 梁偉東, 簡錦熾, 諶繼宗, 陳欣, 黃健華 申請人:廣東新會美達錦綸股份有限公司