浅析尼龙6生产工艺技术分析

浅析尼龙6生产工艺技术分析

摘要：尼龙（polyamide fibre）指的是聚酰胺纤维，又叫做锦纶，尼龙包括多种类型的产品，不同产品之间的性质和用途有较大的差别。作为我国最早开发的合成纤维产品，尼龙6有着悠久的生产历史，但在尼龙6生产技术方面还有非常大的发展空间，需要不断进行研究和探索。本文通过对尼龙6纤维性能的描述，对尼龙6的生产过程中的聚合方法进行了分析，分别是常压连续法、二段法、间歇式高压釜法等，并且对以上几种聚合方法的工艺比较分析，以期为我国尼龙6生产技术和产品的发展方向提供参考。

关键词：尼龙6 生产技术发展趋势

锦纶6即为尼龙6，是我国玻璃纤维增强聚酰胺-6的商品名称，也叫做PA6或耐纶6。聚己内酰胺最早于1938年由E-氨基己酸和己内酰胺制成的，经过不断发展，展开了对聚酰胺6纤维的试验和大量生产，进入了工业化生产时期[1]。自1950年后，我国积极的学习国外技术和经验，引进了大量先进的设备，使尼龙6生产技术得到了飞速的发展，逐渐向着国际化的方向发展，最终成为我国锦纶纤维产业产量最大的一种聚酰胺纤维，生产能力超过尼龙66。

一、尼龙6纤维的性能

与传统纤维相同的是尼龙6依然延续了抗溶解性强、工艺温度范围大、熔点低、抗冲击力高、耐霉烂、腐蚀性强及防虫防蛀性好等特征，还具有较高的断裂强度，在所有纤维中强力仅次于芳纶。尼龙6在结节强度、耐磨性、重复弯曲强度、伸长及弹性回复率等方面，均优于其他合成纤维，具有显著的优势，比重也相对较轻。但是尼龙纤维6也存在吸湿性强的问题，其不足之处在于耐光、耐热性差，很容易出现变形的现象，抵抗形变能力较弱，如果长时间受紫外线或日光的照射会导致产品变黄。

二、尼龙6的聚合方法

尼龙6的生产过程中随着新技术的发展已经迈向了大型化的高新技术行列中。根据用处的不一样聚合工艺可以分成以下几种不一样的方法：[2]

第一，二段聚合方法

此种方法是由前聚合和后聚合两种聚合管组合而成的，通常使用在生产高粘度的工业帘子布丝，两种聚合法分成了前聚合高压以及后聚合常压两种；前聚合增加压，后聚合减少压；前、后聚合均为常压三种方法。在以上三种方法的生产过程中都是从聚合时间以及生产物中的个体以及低聚体量等之间的比较进行加压处理，减压聚合法。[3]通常情况下，减压聚合的方法比较好，但是由于投资比较大，费用高；高压以及常压次之，前、后聚合均为常压最差，不过此种方法也是投资最省钱，操作费用较低的。采用前聚合加压，后聚合减压生产方法时，

在进行加压阶段，将生产物的配料进行混合以后都进入反应器，然后再在特定的温度中进行水解开环反应和部分加聚反应。此过程为吸热反应过程，热量在聚合管上部位置，聚合物在进行加压过程中在聚合管中停留一段时间，然后再进入聚合器中，这时生产聚合物的粘度就达到了1.7左右。

第二，常压连续聚合方法

此种方法是用来生产尼龙6的民用丝。特点：采用较大型的连续聚合，温度达到260℃，聚合时间为20h。在热水逆流的时候获取切片中的余下的低聚物、DCS集散系统控制、以及氨气气流干燥，单体回收采用萃取水持续三效蒸发浓缩，间断蒸馏浓缩液工艺。生产连续性能非常好、产量较高、生产出来的质量也较高、生产过程中所占用的面积较小等一系列的特点。是当前民用丝中相对较典型的生产工艺。

第三种，间歇式高压釜聚合法

主要广泛应用于在进行小批量的工程塑料生产中使用。生产规模为10-12t/d；单台釜产量是2t/批。[4]一般生产过程中的压力是0.7-0.8mpa，粘度可以达到4.0，通常情况下是3.8，因为粘度如果太高的话，生产的产量就相对比较低。可以用于在生产PA6，或者是PA66中，生产过程中的工艺非常简单，便于更换品种，生产弹性化。

三、三种尼龙6的生产工艺比较分析

以上三种聚合方法的工艺比较分析表格

聚合方法工艺特点

常压连续法1个聚合管，常压操作DCS控制，生产高粘度2.7，聚合时间：20-22h，回收系统采用三效蒸发提浓，适应生产民用丝。

二段法 2个聚合管，加压与减压操作，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，适应生产工业用丝。

间歇式高压釜法工艺灵活，便于更换产品，可生产PA6和PA66，缺点：已内酰胺损耗比连续生产法高 1.5%左右，自动化程度低，适应生产小批量、多品种工程塑料级切片。

当前各种尼龙6在聚合工艺生产过程中的各有千秋，各有各的特点，在引进新装置时，[5]建议从技术经济性、产品用途等作全面评价。根据具体情况来选择最佳方案。

参考文献：

[1]张凌清，李增俊. 国内外涤纶、锦纶和丙纶工业丝市场发展现状（一）[J].产业用纺织品. 2007（08）

[2]颜焕敏，刘国强，欧金华. 尼龙6聚合中几种浓缩液直接回用工艺的对比[J]. 合成纤维工业，2003，03：31-34.

[3]王文波，余跨纲，李练武. 浓缩液直接回用的尼龙6聚合工艺开发[J]. 合成纤维工业，2003，04：22-23.

[4]文捷. 聚合装置浓缩液直接回用工艺技术应用[J]. 企业技术开发，2005，10：31-32.

[5]陈毅荷. 己内酰胺浓缩液直接回用的工艺技术[J]. 合成纤维工业，2001，06：41-44.