尼龙66毕业设计解析
摘要
聚酰胺66在聚酰胺材料中有较高的熔点。它是一种部分结晶材料。聚酰胺66在较高温度下也能保持较强的强度和刚度。聚酰胺66在成型后依然具有吸湿性，其主要程度取决于材料组成以及环境条件。虽然聚酰胺纤维是我国最早工业化生产的合成纤维，但由于多种原因发展比较缓慢，仍有很大的发展潜力。因此对聚酰胺车间的设计和研究是很有必要的。
本设计主要是1.36×107千克/年聚酰胺66切片制造车间工艺设计中的反应器的设计，课题以及选题来源于工厂的真实设计。从聚酰胺66的发展历程和目前现状入手，对聚酰胺66工艺形成初步认识。通过聚酰胺66工艺手册，对设计的装置组成、生产方法、生产制度和工艺参数的原则正确合理的操作规程和指标。
本次工艺设计主要包括物料衡算、热量衡算和设备计算三部分。其中主要包括反应器设计计算的总传热系数、传热系数、传热面积。最后要用Auto CAD 绘制物料平衡图和带控制点的工艺流程图。
经计算得到反应器的总传热面积S=12.67m2，总传热系数k=399
利用整个平衡计算过程的参数和结论，进行设计的主体部分反应器设计。经过最后核算，本次设计符合预期目标，各项参数均已达标。
关键词：聚酰胺66；反应器；工艺设计
I
Abstract
In the materials of polyamide,PA 66 has the higher melting point.It is a partial crystalline material.PA66 will remain relatively strong strength and stiffness even at the higher temeperatures.After the molding,PA66 is still of hygroscopicity,which mainly depends on its material composition and environmental conditions.Although polyamide fiber is the first industrial production of synthetic fibers,its development has been relatively slow owing to a variety of reason.So there is still great potential for its development.So the polyamide workshop design and research is absolutely necessary.
The design is mainly about technology design of manufacture workshop of 7
polyamide 66 granule,topics and subject the real design from the kg
1.3610/
factory.We can make a preliminary understanding from the development process and the present situation.t\Through the operating manual of PA66,to design of device component,production method,production system and the process parameter of principle correct reasonable operation procedures and index.
The process of the design including mainly three parts:material balance,energy balance and the calculation of the equipment.Include the reactor design calculation of the total heat transger coefficient,heat transfer coefficient,heat transfer area.With Auto CAD rendering final material balance chart and take control points of process flow diagram.
The total heat transfer area of S=12.67m2 reactor is obtained throughcalculation, the total heat transfer coefficient k=399
Use the entire balance calculation process parameters and conclusions to calculate the reaction instrument.After the final accounting,this design is expected to meet the goals,all the parameters have been fulfilled.
Key words: polyamide 66; reaction instrument; technological design
I
目录
摘要 ........................................................... I ABSTRACT .......................................................... I I
第1章总论 (1)
1.1概述 (1)
1.1.1聚酰胺66发展简史 (1)
1.1.2 聚酰胺66的国内外发展状况 (2)
1.1.3 聚酰胺66生产工艺 (2)
1.1.4 聚酰胺66的生产现况 (2)
1.1.5 聚酰胺66应用领域 (3)
1.1.6 聚酰胺66最新产品的发展趋势 (4)
1.1.7 聚酰胺66的未来发展方向 (4)
1.2工艺的设计原则和依据 (6)
1.2.1 设计的原则 (7)
1.2.2 设计的范围及深度 (7)
1.2.3 设计的依据 (7)
1.3生产规模、生产制度和年开工时数 (7)
1.3.1 生产制度 (7)
1.3.2 生产规模 (7)
1.3.3 年开工时数 (7)
1.4本工艺的生产方法及生产方案 (8)
1.4.1 生产方案 (8)
1.4.2 生产方法 (8)
1.5本工艺流程特点 (8)
1.6车间的生产工序组成 (9)
第2章工艺流程说明及工艺参数的选择 (10)
2.1聚合原理及化学反应 (10)
2.1.1 聚酰胺66盐的缩聚反应 (10)
2.1.2 副反应 (10)
2.2新线生产工艺流程简述 (12)
2.2.1 聚酰胺66盐的调配 (12)
2.2.2 二氧化钛悬浮液的制备 (12)
第3章产品质量指标及原材料、公用工程规格 (15)
I
3.1产品质量指标 (15)
3.2原材料规格 (15)
3.2.1 聚酰胺盐水溶液 (15)
3.2.2 聚酰胺66盐结晶体 (17)
3.2.3 己二胺 (17)
3.2.4 己二酸 (17)
3.2.5 醋酸 (17)
3.2.6 醋酸锰 (18)
3.2.7 二氧化钛 (19)
第4章工艺计算 (20)
4.1整个工艺过程的物料衡算 (20)
4.1.1 概述 (20)
4.1.2 盐调配工序过程的物料衡算 (20)
4.1.3 缩聚工序段的物料衡算 (29)
4.2能量衡算 (37)
4.2.1 概述 (38)
4.2.2 缩聚工序中反应器的热量衡算 (38)
第5章反应器的设备计算 (42)
5.1概述 (42)
5.2反应器的校核计算 (42)
第6章对物检化验要求 (45)
6.1聚酰胺66切片的检验要求 (45)
6.2聚合物质量影响因素分析 (45)
第7章环境保护及安全措施 (48)
7.1三废排放及污染处理方法 (48)
7.2防火和防爆 (48)
7.3防毒和防辐射 (48)
第8章结论 (49)
参考文献 (50)
致谢 (51)
附录 (52)
I
第1章总论
1.1概述
1.1.1聚酰胺66的发展简史
聚酰胺66国外发展史
1930年，卡罗瑟斯用乙二醇和癸二酸缩合制取聚酯,1935年初，卡罗瑟斯用戊二胺和癸二酸合成聚酰胺（即聚酰胺510），还不适宜于商品生产。紧接着，卡罗瑟斯又选择了己二胺和己二酸进行缩聚反应终于在1935年2月28 日合成出聚酰胺66。1938年7月，首次生产出聚酰胺纤维．同月用聚酰胺66作牙刷毛的牙刷开始投放市场。10月27日，杜邦公司正式宣布世界上第一种合成纤维正式诞生了，并将聚酰胺66这种合成纤维命名为尼龙（nylon）。
聚酰胺66国内发展史
我国聚酰胺66的生产始于60年代中期。1964年，上海辽原化工厂建设了我国第一个聚酰胺66盐生产厂，年产能力仅600吨。由于生产工艺不成熟和生产规模太小，没多久便停产。1973年辽阳石油化纤公司引进法国罗纳·普朗克公司的聚酰胺66生产技术，建设了1套年产能力4.6万吨（实现年产能力为4万吨）的生产装置。“八五”期间，我国聚酰胺66盐需求量已达10万吨，而生产聚酰胺66盐的企业只有几家，无法满足市场需求。
1.1.2聚酰胺66的物理性质及其优点
（1）聚酰胺66的物理性质：
聚酰胺66的外观为透明或不透明乳白或淡黄的粒料，表观角质、坚硬制品表面有光泽。聚酰胺66具有优良的耐磨性、自润滑性，机械强度较高、耐油、耐酸、碱以及卤代烷、烃类、酯类和酮类溶剂，无噪音，能自熄。
（2）聚酰胺66有如下优点：
①聚酰胺66机械强度高，韧性好，有较高的抗拉、抗压强度。比拉伸强度高于金属，比压缩强度与金属不相上下，但它的刚性不及金属。抗拉强度接近于屈服强度，比ABS高一倍多。对冲击、应力振动的吸收能力强，冲击强度比一般塑料高了许多，并优于缩醛树脂。
②聚酰胺66耐疲劳性能突出，制件经多次反复屈折仍能保持原有机械强
1
度。常见的自动扶梯扶手、新型的自行车塑料轮圈等周期性疲劳作用极明显的场合经常应用聚酰胺。
③聚酰胺66软化点高，耐热(如聚酰胺46等,高结晶性聚酰胺的热变形温度高,可在150度下长期使用.聚酰胺66经过玻璃纤维增强以后,其热变形温度达到250度以上).
④聚酰胺66表面光滑，摩擦系数小，耐磨。作活动机械构件时有自润滑性，噪声低，在摩擦作用不太高时可不加润滑剂使用；如果确实需要用润滑剂以减轻摩擦或帮助散热，则水油、油脂等都可选择。从而,做为传动部件其使用寿命长.
⑤聚酰胺66耐腐蚀，十分耐碱和大多数盐液，还耐弱酸、机油、汽油，耐芳烃类化合物和一般溶剂，，对芳香族化合物呈惰性，但不耐强酸和氧化剂。能抵御汽油、油、脂肪、酒精、弱堿等的侵蚀和有很好的抗老化能力。可作润滑油、燃料等的包装材料。
1.1.3聚酰胺66的生产工艺
己二酸、己二胺缩聚反应合成聚酰胺-66
工业上为了己二酸和己二胺以等摩尔比进行反应。一般先制成聚酰胺-66盐后再进行缩聚反应。
反应式如下：
nHOOC(CH2)4COOH+nH2N(CH2)6NH2
→HO-[OC(CH2)4COHN(CH2)6NH]n-H+(2n-1)H2O
连续聚合:
将已制备好的63%聚酰胺66盐水溶液和分子量调节剂乙酸和己二胺等，一起加人静态混合器混合后，输送至蒸发反应器，在温度232℃、压力1.8MPa下，保压3h。然后，将物料送到管式反应器，温度从230℃升到285℃,压力从1.7MPa 逐步降至0.28bMPa左右，3h。最后，将物料送至后反应器，进行后缩聚反应。制得聚合物压出铸带、切粒、干燥，得到标准级聚酰胺66树脂；也可将部分聚合物压人混合罐中，并加人其他添加剂，制成有色的或复合的各种聚酰胺66树脂。
1.1.4我国聚酰胺的发展现状
2
目前，我国尚没有自主开发的聚酰胺66生产技术，国内仅有的几个生产企业的技术都是引进的。聚酰胺66生产技术、生产规模主要集中在美国、日本、德国几个经济大国手中。鉴于技术、资金因素，我国在“九五”至“十五”期间都没有新的聚酰胺66建设项目。聚酰胺66的生产在我国发展缓慢，在相当长的时间内会保持辽化和神马集团两个生产厂的局面，年产能力仍将维持在10万吨。在今后一段时期，聚酰胺66的市场需求则和其产能情况形成了鲜明的对比，呈现出快速发展的良好势头。1998年，国家公布的产业政策已将聚酰胺66及其制品、工程塑料及塑料合金列入重点发展目录。2000年1月，河南省也将聚酰胺66的生产列为第一批重点支持的工业结构调整成长性产品。随着我国化纤、机械、电子、仪器、仪表等领域的发展，聚酰胺66将被应用到更广阔的领域，尤其是我国工程塑料的迅猛发展，为聚酰胺66的发展提供了很好的空间。根据中国工程塑料工业协会的市场调研报告，我国的工程塑料正以年平均增长率为25％的速度迅速增长。2009年上半年，塑料树脂进口量依然位居化工产品进口的前几位。
我国聚酰胺66的生产始于20世纪60年代中期。1965年辽阳石油化纤公司引进法国罗纳普朗克公司的聚酰胺66生产技术,建设了1套年产能力4.6万t 的生产装置(其中尼龙66约为1.2万t/a)。经过多年的建设,目前国内聚酰胺66生产能力达到 20.1万t/a。2012年,国内聚酰胺生产能力达130万t/a以上,产品中聚酰胺66仍占主要地位,聚酰胺66的生产能力届时将达到30万t/a左右,按开工率80%计,产量将达到24万t左右。据国家统计局公布的数据，2012年我国聚酰胺66企业规模已经达到154家，实现工业总产值333.95亿元，资产总额达到387.60亿元，完成利润总额19.13亿元。
1.1.5聚酰胺66应用领域
3
4
1.1.6聚酰胺66最新产品的发展趋势
聚酰胺66纤维改性及新品种
聚酰胺纤维有许多优良性能，但也存在着一些缺点。如模量低，耐光性、耐热性、抗静电性、染色性以及吸湿性较差，需要加以改进，以适应各种用途的需要，如下面的聚酰胺66经过共混改性可以具有各种不同的特性。
(1)异性截面纤维
(2)双组分纤维
(3)混纤丝
(4)抗静电、导电纤维
(5)高吸湿纤维
(6)耐光耐热纤维
(7)抗菌防臭纤维
(8)改善“平点”效应的聚酰胺帘子线
(9)聚酰胺纤维的新品种
1.1.7聚酰胺66未来发展方向
随着改性尼龙新品种不断增加，这个时期改性尼龙走向商品化，形成了新的产业，并得到了迅速发展，20世纪90年代末，世界尼龙合金产量达110万吨/年。
在产品开发方面，主要以高性能尼龙PPO/PA6，PPS/PA66、增韧尼龙、纳米尼龙、无卤阻燃尼龙为主导方向；在应用方面，汽车部件、电器部件开发取得了重大进展，如汽车进气歧管用高流动改性尼龙已经商品化，这种结构复杂的部件的塑料化，除在应用方面具有重大意义外，更重要的是延长了部件的寿命，促进了工程塑料加工技术的发展。
（1）改性聚酰胺66发展的趋势
聚酰胺66作为工程塑料中最大最重要的品种，具有很强的生命力，主要在于它改性后实现高性能化，其次是汽车、电器、通讯、电子、机械等产业自身对产品高性能的要求越来越强烈，相关产业的飞速发展，促进了工程塑料高性能化的进程，改性聚酰胺66未来发展趋势如下。
①高强度高刚性聚酰胺66的市场需求量越来越大，新的增强材料如无机晶须增强、碳纤维增强聚酰胺将成为重要的品种，主要是用于汽车发动机部件，机械部件以及航空设备部件。
②聚酰胺66合金化将成为改性工程塑料发展的主流。聚酰胺66合金化是实现聚酰胺高性能的重要途径，也是制造聚酰胺专用料、提高聚酰胺性能的主要手段。通过掺混其他高聚物，来改善聚酰胺的吸水性，提高制品的尺寸稳定性，以及低温脆性、耐热性和耐磨性。从而，适用车种不同要求的用途。
③纳米聚酰胺的制造技术与应用将得到迅速发展。纳米聚酰胺66的优点在于其热性能、力学性能、阻燃性、阻隔性比纯聚酰胺66高，而制造成本与背通聚酰胺66相当。因而，具有很大的竞争力。
④用于电子、电气、电器的阻燃聚酰胺66与日俱增，绿色化阻燃聚酰胺66越来越受到市场的重视。
⑤抗静电、导电聚酰胺66以及磁性聚酰胺66将成为电子设备、矿山机械、纺织机械的首选材料。
⑥加工助剂的研究与应用，将推动改性聚酰胺66的功能化、高性能化的进程。
⑦综合技术的应用，产品的精细化是推动其产业发展的动力。
新品种
5
（2）增强聚酰胺66
在聚酰胺中混入各种纤维状材料
单体浇铸
特点：①分子量高②工艺简单，产品形状多样
③可制大型机械部件④吸水率低
（3）芳香族类
在主链中引入苯环结构产品耐高温，耐辐射，耐腐蚀
无定形类
无定形透明聚酰胺66
透光率高，尺寸稳定性好
随着国内产业的发展壮大，对提高尼龙聚酰胺66的自给率，改善国内工程塑料树脂的长期依赖进口，促进聚酰胺产业链发展起到了重要作用。2006年以来，国内经济快速发展，以聚酰胺66为代表的工程塑料产业和聚酰胺纤维产业也取得了长足发展，下游需求全面增长，进口量大幅度增加。随着我国聚酰胺工程塑料行业高速增长以及聚酰胺纤维需求的持续扩大，给发展聚酰胺66提供了广阔的发展空间。未来几年，国内聚酰胺66产销量仍将持续增长，预计2015年国内聚酰胺66表观需求量将达到68万吨，国内产能将达到66万吨，市场需求强劲。近年来聚酰胺66复合材料的研究主要集中于开发成本低而综合性能较优异的复合材料。在此领域中聚酰胺66/无机纳米复合材料具有较大的优势，已成为本领域研究的热点。通过加入不同的无机纳米粒子或改变结晶条件和后处理工艺，实现聚酰胺66的晶型转变，进而对聚酰胺66复合材料的热性能和力学性能进行调节已成为获得理想聚酰胺66复合材料的重要手段。从2015年直到2020年，全球聚酰胺66市场预计将以每年平均2.4％的速度保持增长，在化工行业占有重要作用。
1.2 工艺的设计原则和依据
1.2.1 设计的原则
(1) 采用国内外先进的科学技术、先进生产工艺、先进工艺设备，力求做到经济上合理、技术上先进、生产上安全可靠；“三废”处理合理；
6
7 (2) 尽量采用适合国情的标准设备和成熟工艺技术；
(3) 保证良好的工作环境，防止污染，有利于工人身心健康；
(4) 遵守国家有关政策、法规、法令及行业规范；
1.2.2 设计的范围及深度
(1) 设计范围
从盐调配开始至缩聚得到聚酰胺66熔体为止，在设计过程中，只考虑满足年产71.4410⨯千克/年的聚酰胺66聚合物（两条线）的原始规格、用量和本车间人员配备以及设备规格台数。而不考虑原材料的生产公用工程的生产，也不考虑生产车间建筑特征和整个车间人员配给。
(2) 设计深度
① 进行整个工艺过程的物料衡算、反应器的热量衡算以及离心泵P201A/B 设备的选型计算；
② 带控制点的工艺流程图、物料流程图、物料平衡图各一张及设计说明书的编制。
1.2.3 设计的依据
(1) 根据校方设计任务书下达的设计题目进行设计；
(2) 参照工厂的工艺流程和工艺参数进行初步设计；
(3) 参照国内外聚酰胺66生产的有关资料。
1.3 生产规模、生产制度和年开工时数
1.3.1 生产制度
五班三运转
1.3.2 生产规模
设计产量为71.3610⨯千克/年聚酰胺66
1.3.3 年开工时数
年开工时数 8000h/a
1.4 本工艺的生产方法及生产方案
1.4.1 生产方案
(1) 本工艺共有两条生产线，盐调配两线共用。
(2) 本工艺路线从聚酰胺66盐为原料，经盐调配后，经第一换热器升温，进入第一蒸发器提高盐液浓度和温度，再经第二换热器升温，进入第二蒸发器进一步提高浓度，再由预热器升温，经反应器生成预聚物，由闪蒸器及旋风分离器脱水后进入后聚合器，完成最终反应。聚合物流体分去铸带、切粒、纺丝。
(3) 盐调配车间为间歇操作，聚合车间为连续熔融缩聚法生成聚酰胺66。
1.4.2 生产方法
本设计选用己二胺和己二酸中和生成的盐为原料，进行连续熔融法缩聚生成聚酰胺66熔体，而后将熔体供给铸带、切粒、纺丝。
1.5 本工艺流程特点
本设计的工艺流程具有以下特点[]10：
(1) 本设计工艺流程简单，易于操作，生产稳定，自动化程度较高，生产能力大。
(2) 除盐调配罐和后缩聚器需要搅拌外，其余的设备均不需搅拌。
(3) 物料从第一蒸发器经换热器到第二蒸发器经反应器、闪蒸器至后缩聚器，物料成平推流状态，几乎无返混，副反应少。
(4) 预热器、反应器、闪蒸器、后聚合器夹套均用联苯加热，用联苯混合物加热有以下优点：
①联苯混合物传热均匀，温变稳定。
②联苯混合物的热稳定性好，在380℃下可长期使用。
③联苯混合物腐蚀性小，一般不与金属发生反应，不腐蚀设备。
④可在低压下进行高温加热，而用水蒸汽则压力需达到联苯的许多倍才能达到同样的加热效果。
⑤采用联苯混合物加热，可使设备形式简化。
(5)同时联苯混合物也有一定的缺点：
①联苯混合物表面张力极低，渗透性强，易穿透金属壁微孔向外渗透而污
8
染空气。
②联苯混合物是可燃性物质，应设有快速排放装置，以免发生火灾。
③联苯混合物有低毒性，在空气中的允许浓度应控制在7ml/m3以下。
④联苯混合物的膨胀系数大时，在非循环回路的夹套中添加联苯时只能加到容积的60%左右。
⑤反应器、闪蒸器、后缩聚器等设备采用卧式，增加了传热效果，并有利于低分子水的排除。
本设计在技术上进行改造，增设和更换了一些设备和自控仪表系统。增加设备主要有第二蒸发器（E204）和旋风分离器（S201）。同时使高温工艺蒸汽用于较低温设备的加热，可达到节能的目的，对增加64%的产量，投入的热量大约已增加了8～9%。改造后单线设计生产能力900㎏/h，所得聚合物熔体即可进行普通纺，也适合POY纺丝机，而且产品质量的提高，（毛丝率降低）产品约增加64%[]11。
1.6 车间的生产工序组成
本模拟设计主要包括盐调配、缩聚2个工序。
9
第2章工艺流程说明及工艺参数的选择
2.1 聚合原理及化学反应
2.1.1 聚酰胺66盐的缩聚反应
聚酰胺66是由己二胺和己二酸缩聚而成。为了获取足够高分子量的聚合体，要求在缩聚时，己二胺和己二酸有相等的摩尔比。因为其中任何一种组分过量，都会使由羧端基和胺端基构成的分子链的端基被过量组分封闭，从而使链的增长终止。为此，在工业生产聚酰胺66时，一般先将己二酸和己二胺中和成盐，然后用聚酰胺盐作为原料进行缩聚反应来制取聚酰胺66。
[+H
3N（CH
2
）
6
NH+
3
·-OOC（CH
2
）
4
COO-] + [+H
3
N（CH
2
）
6
NH+
3
·-OOC
（CH
2）
4
COO-] →（加热）
[+H
3N（CH
2
）
6
NHOC（CH
2
）
4
CONH（CH
2
）
6
NHOC（CH
2
）
4
COO-] + 3H
2
O
反应开始是两个聚酰胺66盐分子间的缩合，当一个聚酰胺66盐分子上的羧基（或胺基）与另一个聚酰胺66盐分子上的胺基（或羧基）相碰时，若供给反应体系的能量超过了它们起始反应的活化能（起始反应活化能为92kJ/mol），它们就能缩合在一起生成缩合物分子（或称二聚物）。以此类推，如果能保证足够的能量，就能逐步生成大分子缩聚物。
n [+H
3N（CH
2
）
6
NH+
3
·-OOC（CH
2
）
4
COO-]- →
（聚酰胺66盐）加热
H[HN（CH
2）
6
NHOC（CH
2
）
4
CO]
n
OH +（2n-1）H
2
O
2.1.2 副反应
由于在缩聚过程中，反应物和生成物同时存在于体系内，而聚酰胺66的大分子上又含有端胺基和端羧基以及许多可断裂的酰胺键，它们还可与反应中的酸类、胺类及与缩聚出来的低分子水相互作用，因而会产生引起长链分子变短的断裂反应以及链交换反应：
（1）裂解反应
①水解反应：—CONH— + H
2O →—COOH + NH
2
—
该反应实质是缩聚反应的逆反应，它使已生成长链分子变短。
10
②酸解或胺解反应：如果聚酰胺66盐原料中含有少量过剩的己二酸或己二胺，则会产生酸解或胺解。
酸解反应：
—HN（CH
2）
6
+ CO（CH
2
）
4
CO- → HOOC（CH
2
）
4
CO + OH →
—NH（CH
2）
6
NHCO（CH
2
）
4
COOH + HOOC（CH
2
）
4
CO—
胺解反应：
—NH（CH
2）
6
NH + CO（CH
2
）
4
CO—→ H + HN（CH
2
）
6
NH
2
→—NH（CH
2）
6
NH
2
+ —CO（CH
2
）
4
CONH（CH
2
）
6
NH
2
③高温裂解反应：在缩聚过程中，聚酰胺66比聚酰胺6更易热分解和产生凝胶。由于聚酰胺66聚合体大分子上存在着己二酸结构，故在高温时能生成环戊酮。
反应生产的环戊酮是聚酰胺66的一种交联剂，它可促使大分子链之间交联产生网状结构面形成凝胶，同时放出二氧化碳、一氧化碳及二胺气体等，热分解时还能生成甲烷、乙烷、丁烷、环己烷及环戊二烯等碳氢化合物。而且由于聚酰胺聚合体的大分子上是有己二酸结构，在高温时它更易与末端基缩合而生成吡咯结构，故聚酰胺66比聚酰胺6更易泛黄。
因此，所有裂解反应都会导致聚合物的分子量降低，有的还会引起聚合物结构变化，因此在生产上应采取措施，避免上述情况发生。
（2）链交换反应
①链端与链节反应
—NH（CH
2）
6
NH + CO（CH
2
）
4
CO—→—NH（CH
2
）
6
NHCO（CH
2
）
4
CO + OH
→—NH（CH
2）
6
NHCO（CH
2
）
4
CONH（CH
2
）
6
NH- + HOOC（CH
2
）
4
CO—
②链节与链节反应
—NH（CH
2）
6
HN + CO（CH
2
）
4
CO—→—NH（CH
2
）
6
NH CO（CH
2
）
4
CO
+ NH（CH
2）
6
NH—→—NH（CH
2
）
6
NH CO（CH
2
）
4
CONH（CH
2
）
6
NH —
+ —CO（CH
2）
4
CO NH（CH
2
）
6
NH—
链交换反应并不影响它们分子链的总数，而只是减少分子量的多分散性，得到分子量比较均匀的高聚物。
11
2.2 新线生产工艺流程简述
2.2.1 聚酰胺66盐的调配
盐调配工序是把尼龙66盐调配成一定浓度和PH值的水溶液，以保证溶液中己二胺和己二酸的等摩尔比。此外，为了控制聚合物的分子量和提高其光稳
定性，在调配过程中还要加入分子量稳定剂醋酸和光热稳定剂醋酸锰[]12。
本工艺流程为新线，其工艺流程叙述如下：
用槽车将浓度为50%左右的聚酰胺盐水溶液拉至盐调配间，经不锈钢离心泵
m h）将盐溶液通过蓝式过滤器，卸料到两个303m前储罐内，供（流量为403/
两条缩聚线使用。再经离心泵和蓝式过滤器把盐溶液送入83m调配罐，每次调
配量6400升，在调配罐内分期加入量好的添加剂，即醋酸和醋酸锰，并根据工
艺要求调整盐溶液的浓度和PH。当PH低于要求时加己二胺，高于要求时添加己
二酸。当浓度低于要求时加干盐，高于要求时加脱盐水。调配合格后用离心泵
m后储罐中。上述调配过程为间歇操作，只要保将盐溶液经纸式过滤器送入163
证后储罐中不脱料即可满足缩聚的正常生产，调配周期大约2小时，离心泵（流
m h）连续不停地把盐溶液从后贮罐供给缩聚线。
量3.63/
2.2.2 二氧化钛悬浮液的制备
（1）二氧化钛的制备过程
二氧化钛的配制分为20%浓度的二氧化钛的配制和11%浓度的二氧化钛的配
制，在配制之前，为了填满沉降槽底部，必须先配制底料，底料的配制方法是
先在第一调配槽中放入脱盐水40kg，加入二氧化钛25kg，再加入焦磷酸钠36g，
搅拌一小时，加入脱盐水60kg。配好放入沉降槽中[]13。
20%浓度的二氧化钛的配制：向第一调配槽中定量加入脱盐水、二氧化钛和
焦磷酸钠，配成20%浓度的二氧化钛悬浮液调制过程要不停地搅拌，然后将其放
入垫底液的沉降槽中，沉降10小时，使粒度较大的二氧化钛下来。然后将沉降
后的悬浮液放入第二调配罐中。
11%浓度的二氧化钛的配制：对第二调配槽中的浓度为20%的二氧化钛悬浮
液加入脱盐水，使之成为浓度为11%的二氧化钛悬浮液。在调配过程中仍需不停
地进行搅拌。
配制成11%的悬浮液经胶管蠕动泵输送到缩聚现场的二氧化钛的贮罐中，再
12
经计量筒，（为防止沉降，计量筒上没有振荡器）和柱塞泵将11%的二氧化钛悬
浮液定量地注入到缩聚系统中，使聚合物中二氧化钛含量控制在0.3±0.3%范围
内。
（2）新线缩聚工艺流程叙述
将调配好的浓度为50%聚酰胺盐水溶液，用离心泵送入第一蒸发器E202，
是盐溶液从50%蒸发浓缩到65%，盐溶液从45℃升到112℃。盐溶液的停留时间
为30～36min。在第一蒸发器E202排气管道上装设一个自动薄膜阀，其作用是
减少室外波动对聚酰胺66盐水溶液沸点的影响（沸点的变化引起浓度的变化）。
把蒸发器内的蒸汽压力稳定控制在19.6kPa。
蒸发后的65%浓度的聚酰胺66盐液柱塞泵输送到列管式预热器，在预热器
内将聚酰胺盐溶液加热到起始反应温度212℃，压力为1.75Mpa，物料停留时间
为5～6分钟。预热器用联苯加热。第二蒸发器为压力容器，材料为不锈钢，内
部用U型管加热，加热介质为蒸汽，其作用是进一步提高聚酰胺66盐的浓度，
并进一步提高温度。柱塞泵输送量大小是根据反应器入口液面高低而自动调节
柱塞泵的动程，当反应器内压力超过1.96Mpa时，柱塞泵自动停止运转[]14。
盐溶液预热达到反应起始温度后，即进入三段卧管式反应器，在反应器中
脱除溶解水并进行预缩聚。缩聚反应主要在第三段中进行。反应器用联苯夹套
加热，第一段和第二段共用一个联苯回路，第三段自用一个联苯回路，物料在
反应器中停留时间大约3小时，出口粘度达0.1～0.15Pa·S，聚合度为20。
物料在反应器内完成了初步缩聚，体系中不再有游离的己二胺和己二酸，
此时，为使缩聚反应继续进行，必须减压，以利于低分子水的排出，降压过程
是在闪蒸器中完成的，即从反应器中输出的物料经闪蒸泵送往闪蒸器内，进入
闪蒸器的物料压力为 1.75Mpa，出闪蒸器的物料压力为常压。闪蒸泵为每转
cm的齿轮泵，用液压马达驱动。液压马达的转速由后缩聚器进入口的γ射5003
线液位控制，为保证物料温度，闪蒸泵外有电阻丝加热。
生产未消光民用复丝时，在闪蒸泵和闪蒸器之间的物料管路上注入11%浓度
的二氧化钛悬浮液。使聚合物中的二氧化钛含量保持在0.3±0.3%之间。闪蒸器
用联苯夹套加热。
最后物料进入后缩聚器，完成最后的缩聚过程，在后缩聚器中物料排出全
部缩聚水。水的排除是通过后缩聚器中螺旋推动器的旋转，使聚合物在螺旋片
上形成3mm左右厚度的薄膜，而使水分从薄膜中蒸发，即使在常压下也能排除
13
全部缩聚水，使缩聚反应进行到底。同时，螺旋推进器可使物料在后缩聚器中停留时间相同，从而保证了高聚物分子量均匀一致。螺旋推进器用液压马达驱动，其转速一般是60转/小时。后缩聚器也采用联苯夹套加热，物料在后缩聚器中停留时间1小时。出口物料密度为0.95～1，粘度为70～120Pa·S。在闪蒸泵与后聚合器之间增设旋风分离器S201，作用是分离从闪蒸器出口至后聚合器之间增设入口前聚合物中的水汽，降低了后聚合器的蒸发负担[]15。
物料自后缩聚器出来后分为两路，一路是经增压泵、六通阀供三台纺丝机直接纺丝，另一路是经增压泵、铸带头、铸带槽切粒机进行铸带切粒。增压泵m v的齿轮泵。
也是5003/
14
第3章产品质量指标及原材料、公用工程规格
3.1 产品质量指标
切片及直接纺丝头的熔体试样质量指标见表3-1。
表3-1 切片及直接纺丝头的熔体试样质量指标
序号项目单位一级二级
1 相对粘度41.5±
2 41.5±3
2 端羧基克当量数/吨聚合物68±
3 68±5
3 端胺基克当量数/吨聚合物49±3 49±5
4 灰分% 0.3±0.03 0.30±0.04
5 色泽标样乳白微黄
3.2 原材料规格
3.2.1 聚酰胺盐水溶液
聚酰胺盐水溶液规格见表3-2。
表3-2 聚酰胺盐水溶液规格
序号项目单位指标
1 外观澄明粘性液
体
2 聚酰胺盐含量（w、t）％49～51
3 色度（35g纯聚酰胺盐/100ml水溶液）哈森值≤15
4 PH值（10g纯聚酰胺盐/100ml水溶液）7.5～8
5 总挥发碱（100g聚酰胺盐
0.01NH
2SO
4
毫升数）
毫升数≤9.5
6 可还原氮（以HNO
3
计）mg/kg聚酰胺盐≤35
15
续表序号项目单位指标
7 假二胺基环己烷mg/kg ≤15
8 灰分含量mg/kg聚酰胺盐≤15
9 铁含量mg/kg聚酰胺盐≤0.5
10 硝酸盐（以HNO
3
计）mg/kg聚酰胺盐≤6
3.2.2 聚酰胺66盐结晶体
聚酰胺66盐结晶体规格见表3-3。
表3-3 聚酰胺66盐结晶体规格
序号项目单位一级二级
1 外观白色结晶白色结晶
2 色度（35g/100ml水溶液）哈森值≤15 ≤25
3 PH值（10g/100ml水溶液）7.8～8.0 7.0～8.0
4 水分重量％≤0.4 ≤1.0
5 总挥发碱（按每100g消耗
0.01NH
2SO
4
计）
毫升≤9.5 ≤15
6 可还原氮（以HNO
3
计）毫克≤35 ≤50
7 假二胺基环己烷毫克≤15 ≤30
8 灰分毫克≤15 ≤150
9 铁毫克≤0.5 ≤5.0
10 硝酸盐（以HNO
3
计）毫克≤6 ≤20 3.2.3 己二胺
分子式：C
6H
16
N
2
结构式：H
2N—（CH
2
）
6
—NH
2
分子量：116.20
沸点：在101324.7Pa时为204～205℃，在13332.2Pa时为132℃，在3466.4Pa
16
尼龙66工艺技术
尼龙66工艺技术 尼龙66是一种合成纤维，广泛应用于纺织、汽车零部件、电 子产品等领域。尼龙66工艺技术是指制造尼龙66纤维的生产过程及相关的技术。 尼龙66纤维的制造主要由原料准备、聚合反应、纺丝和后续 加工工序组成。首先，将己内酰胺和腈酸在一定比例下配制成溶液，通过加热、搅拌等控制条件，使两种原料反应生成聚合产物。这个聚合反应是尼龙66制造中最重要的步骤之一，反 应温度、时间和添加剂的选择都会对产物的质量和性能产生明显影响。 聚合反应完成后，聚合物将被加入到纺丝机或喷丝塔中。纺丝是将液体聚合物通过旋转喷孔或气流喷射形成纤维。喷丝塔是纺丝的一种高级形式，通过气流将聚合物喷射到旋转的金属网上，形成连续的纤维。纺丝过程中需要注意控制纺丝速度、温度和湿度，以确保纤维的均匀性和牢度。纺丝完成后，纤维会经过多道拉伸机进行拉伸，以增强强度和弹性。 纤维的后续加工包括染色、整理和热固定等工序。染色是将纤维浸泡在染料中，使其吸收染料颜色，以达到所需的色彩效果。整理则是通过机械加工和热处理使纤维表面更加光滑和均匀。热固定是使纤维在高温下保持形状和强度的过程，能够增加纤维的稳定性和耐用性。 尼龙66工艺技术的发展使得尼龙66纤维在性能和品质上有了显著的提升。新的生产工艺可实现更高的纤维强度和耐磨性，
使其在高强度要求的领域得到广泛应用。此外，工艺技术的改进还能够使纤维质地更加柔软，穿着舒适。比如，使用先进的纤维晶取向技术，可以调控纤维的取向，使得纤维在穿戴过程中具有更好的透气性和舒适性。 尼龙66工艺技术的研究和应用不断推动纤维行业的发展，为生产出更好性能的纤维提供了新的思路和方法。未来，随着技术的不断进步，我们可以期待尼龙66纤维在更广泛的领域得到应用，为各行各业的发展做出更大的贡献。
尼龙的增韧改性
尼龙的增韧改性 Prepared on 22 November 2020
《聚合物复合材料设计 与加工》课程报告 题目：尼龙的增韧改性 专业：10材料化学 姓名：李玉海 尼龙的增韧改性 摘要：尼龙66（PA66）具有良好的力学综合性能，并且耐油、耐磨耗和优良的加工性能，可替代有色金属和其他材料广泛应用于各行业。但是尼龙66在低温条件下和在干态条件下的冲击性能差，吸水性大，制品的性能和尺寸不稳定等性能缺点。本文将就其韧性性能进行改善，针对玻璃纤维增强聚酰胺材料韧性差的问题，对聚酰胺/玻璃纤维复合体系的增韧进行了研究，考察了玻璃纤维、改性聚合物对共混材料力学性能的影响。对PA/聚烯烃、PA/聚烯烃弹性体、不同类型PA合金等几类增韧体系进行了详细介绍。其中聚烯烃应用范围广泛。采用聚烯烃增韧与玻璃纤维共混，在保持复合材料拉伸强度和模量的同时，较大地提高了冲击强度，获得了综合力学性能优异的纤维增强聚酰胺材料。 关键词：聚酰胺玻璃纤维增强增韧共混改性 1.前言 当代高分子材料发展的一个重要方向就是通过对现有聚合物进行物理和化学改性，使其进一步高性能化、结构化和工程化。尼龙是聚酸胺类树脂的统称，常觅的有尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙612、尼龙ll、尼龙12、尼龙46、尼龙MXD6、尼龙
lUM等，目前产量占主导地位的是尼龙6和尼龙66，占总量的90％以上。尼龙作为当今第一大工程塑料，大多数品种为结晶型聚合物，大分子链中含有酰胺键（—CO—NH—），能形成氢键，其具有强韧、耐磨、耐冲击、耐疲劳、耐腐蚀等优异的特性，特别是耐磨性和自润滑性能优良，摩擦系数小，因而尼龙在与其他工程塑料的激烈竞争中稳步迅速增长，年消费量已经超过100万吨，年增长率为8%～10%，广泛应用于汽车家用电器及运动器材等零部件的制造。为适用聚酰胺在不同领域的发展，这就要求聚酰胺具有更高的机械强度，耐热性能。机械部件，铁路机车用聚酰胺均对PA的力学性能，尺寸稳定性提出了很高的要求。因此，对尼龙的改性始在必然，采用嵌段、接枝、共混、填充等改性技术和工艺得到关注和发展，使其向多功能发展，应用与更多领域。几年来，国内外聚酰股发展的重点是对现有品种通过多组分的共聚、共混或加入不同的添加剂等方法，改进聚酰眩塑料的冲击性、热变形性、力学性能、阻燃性及成型加工性能。 2．国内外的技术情况 国内外学者对尼龙改性进行了大量的研究,近年来已有了新的进展,同时有了一些成熟的工业化产品，也获得了许多综合性能优良,加工性能好的产品。 尼龙自发明以来,生产能力和产量都居于五大通用工程塑料之首 (PA,Pc,PoM,PBT/PET,PPO)的第一位"美国DuPont公司最先开发用于纤维的树脂,于1939年实现工业化,20世纪50年代开始开发和生产注塑制品,以取代金属满足下游工业制品轻量化、降低成本的要求,因而被广泛用于电子电气、交通运输、机械设备及日常生活用品等领域,在经济中的地位日益显着"。 但于我国经济发展的需求和国外先进技术相比，差距是不言而喻的。目前我们应当重视将比较成熟的研究成果进行中试，直至规模生产，从而减低国内用户的生产成
(完整版)尼龙66的合成实验报告
尼龙66的合成实验报告 班级：应131-1 组别：第七组 组员：
尼龙66的合成 一、实验目的 1、学习由环己醇(醇氧化物)制备环己酮(酮氧化物)原理、方法、实验操作。 2、学习由环己酮制备己二酸的原理、方法、实验操作。 3、学习尼龙66的制造工艺，应用，发展前途。 4、熟练准确的掌握有机实验的基本操作。 二、实验原理 （一）尼龙66的性质 尼龙66名为聚己二酸己二胺,为半透明或不透明的乳白色的热塑性结晶形聚合物,相对密度1.14,熔融温度255℃ ,热分解温度大于370℃ ,连续使用温度大于105℃，因分子主键中含有强极性的酰胺基，而酰胺基间的氢键使分子间的结合力较强，易使结构发生结晶化，具有较高的刚性、韧性（良好的力学性能）和优良的耐磨性、自润滑性、染色性、耐油性及耐化学药品性和自熄性 ,其力学强度较高,耐热性优良,耐寒性好 ,使用温度范围宽[1]。因此，尼龙66为热塑性树脂中发展最早、产量最大的品种,其性能优良，也是化学纤维的优良聚合材料，应用范围最广，因此产量逐年增长 ,已位居五大工程塑料之首。 （二）主要有关物质介绍 1.环己酮 环己酮（cyclohexanone），有机化合物，是六个碳的环酮，室温下为无色油状液体，有类似薄荷油和丙酮的气味，久置颜色变黄。微溶于水，可与大多数有机溶剂混溶。不纯物为浅黄色，随着存放时间生成杂质而显色，呈水白色到灰黄色，具有强烈的刺鼻臭味。易燃，与高热、明火有引起燃烧的危险，与氧化剂接触猛烈反应，与空气混合爆炸极与开链饱和酮相同。环己酮在工业上被用作溶剂以及一些氧化反应的触发剂，也用于制取己二酸、环己酮树脂、己内酰胺以及尼龙。 2.己二酸 己二酸（Adipicacid）又称肥酸，是一种白色的结晶体，有骨头烧焦的气味。微溶于水，易溶于酒精、乙醚等大多数有机溶剂。当己二酸中的氧气含量高于14%时，易产生静电引起着火。己二酸是脂肪族二元酸中最有应用价值的二元酸，能发生成盐反应、酯化反应、酰胺化反应等，并能与二元胺或二元醇缩聚成高分子聚合物，其对眼睛、皮肤、粘膜和上呼吸道有刺激作用。己二酸是工业上具有重要意义的二元羧酸，在化工生产、有机合成工业、医药、润滑剂制造等方面都有重要作用，也是医药、酵母提纯、杀虫剂、香料等的原料，产量居所有二元羧酸中的第二位。中国对己二酸的需求量极大，国内生产不能满足市场需求，因而每年都从国外大量进口。
尼龙-66的连续聚合生产工艺流程课程设计
尼龙-66的连续聚合生产工艺流程课程设计
高分子合成工艺设计说明书 年产60万吨尼龙66连续聚合生产工艺设计 院、部：材料与化学工程学院 学生姓名： 指导教师：职称 专业：高分子材料与工程 班级：1001班 完成时间：2013年06月03日
摘要 本文主要阐述了尼龙-66的国内外发展现状以及研究其连续聚合生产工艺流程设计过程。设计尼龙-66连续聚合的工艺流程，选择正确的工艺条件和设备，并进行合理的设备配置，以便按我们的要求进行生产。 关键词：尼龙-66；连续聚合
ABSTRACT Thi sarticle expounded the development situation from domestic and overseas of nylon-66 and also studied it’s process of continuous polymerization. In order to meet our request, we designed process of continuous polymerization of nylon-66, chose suitable processing condition and device arrange the devices appropriately. Key words： nylon-66；continuous polymerization
目录 1 绪论 (1) 1.2 国外生产现状 (1) 1.3 国内生产现状 (2) 1.3 进出口情况 (3) 2 工艺流程和方案的说明及论证 (5) 2.1 工艺路线的选择 (5) 2.2 工艺流程设计 (5) 2.2.1尼龙66的生产原料及原料制备 (5) 2.2.2尼龙66的生产工艺 (9) 2.3 工艺参数的选择 (10) 2.3.1 工艺关键点控制 (10) 2.3.2工艺说明 (12) 3 物料衡算 (13) 3.1 年产量60万吨尼龙-66的物料衡算过程 (13) 4 热量衡算 (18) 4.1 尼龙66生产中的能耗分析 (18) 4.2 尼龙66生产设备的能量衡算 (18) 4.2.1 蒸发器 (18) 4.2.2 反应器 (20) 4.2.3 闪蒸器 (21) 4.2.4 聚合器 (23) 5 聚合釜及各设备选型 (25) 5.1对设备的要求 (25) 5.2溶解过程 (25) 5.3预缩聚过程 (25) 5.4闪蒸过程 (25) 5.5后缩聚过程 (26) 参考文献 (27)
尼龙66
尼龙66的制备实验报告 组号: 4 组 组员:郭增静 200921501413(审稿人) 韩振伟 200921501414(审稿人) 胡明莲 200921501415(执笔人) 杨丽萍 200921501440(执笔人)
尼龙66的制备实验 [试验目的] (1)了解氧化法制备环已酮和己二酸的原理和方法 (2)通过实验进一步了解醇和酮的区别和联系 (3)掌握由环己醇制备环己酮和环己酮氧化法制备己二酸的实验操作 (4)掌握浓缩、过滤、重结晶等操作 (5)掌握萃取、分离和干燥等实验操作及空气冷凝管的应用 [试验原理] 1.由环己醇制备环己酮 A. 一级醇及二级醇的羟基所连接的碳原子上有氢，可以被氧化成醛、酮或羧 酸。三级醇由于醇羟基相连的碳原子上没有氢，不易被氧化，如在剧烈的条件下，碳碳键氧化断裂，形成含碳较少的产物。 B. 由二级醇制备酮，最常用的氧化剂为重铬酸钠与浓硫酸的混合液，或三氧 化铬的冰醋酸溶液等，酮在此条件下比较稳定，产率也较高，因此是比较有用的方法。 2.由环己酮制备己二酸 A.用高锰酸钾做氧化剂，在碱性条件下可以将环己酮进一步氧化，羰基与α —C间的键断裂，加入浓硫酸即生成己二酸己二酸。 B.反应式：C6H12O+2KMnO4= C6H12O4k2+2MnO2+H2O 3.尼龙66的制备 在二氯亚砜的作用下己二酸和己二胺发生缩聚反应制得尼龙-66
n H 2N(CH 2 ) 6 NH 2 +n HOOC(CH 2 ) 4 COOH→[HN(CH 2 ) 6 NHCO(CH 2 ) 4 CO] n +2n H 2 O [实验装置] [试验仪器及试剂] 仪器:烧杯,温度计,玻璃棒,电热套,分液漏斗,鼓风机,滤纸,布氏漏斗,吸滤瓶,圆底烧瓶,蒸馏头,温度计套管,直型冷凝管,接引管,接收瓶 试剂:去离子水,浓硫酸,环己醇,铬酸钠,草酸,食盐,无水硫酸镁,高锰酸 钾,10％NaOH溶液,亚硫酸氢钠,蒸发皿 [试验步骤] 环己酮的制备: (1)在250ml圆底烧瓶内，倒入56ml冰水，在搅拌下慢慢加入9.3ml浓硫酸，充分混匀，小心加入9.8g环己醇(必要时可以用水冲洗)。在上述混合液内插入一支温度计，将溶液冷至30℃以下。 (2)在烧杯中将11.5gNa2CrO7溶解于6ml水中 (3)分批将(2)加至(1)中，充分振摇，第一批加入后可观察到反应温度上升和反应液由橙红色变为墨绿色，表明氧化反应已经发生。继续分批向圆底烧瓶中滴加剩余的溶液(全程保持烧瓶内反应液温度在60~65℃之间，若超过此温度时立即在冰水浴中冷却，温度不够则加热)，同时不断振摇烧瓶，控制滴加速度。滴加完毕后离浴，继续振摇反应瓶并监测至溶液温度自动下降趋势，然后再加入少量的草酸（约需1g），使反应液完全变成墨绿色，以破坏过量的重铬酸盐。 (4)在反应瓶内加入60ml水，再加几粒沸石，装成蒸馏装置，将环己酮与水
尼龙66生产工艺流程
尼龙66生产工艺流程 尼龙66是一种常用的合成纤维材料，广泛应用于纺织、机械、汽车等领域。下面将介绍尼龙66的生产工艺流程。 首先是原料准备。尼龙66的主要原料是己内酰胺和六亚胺。 己内酰胺经过精炼、脱水、压滤等工艺处理，得到己内酰胺料。六亚胺经过煮沸、蒸馏等工艺处理，得到六亚胺料。 接着是聚合。将己内酰胺料和六亚胺料按照一定比例混合，加入聚合反应器中，加热至适宜的反应温度。在反应器中加入引发剂和催化剂，进行高温聚合反应。在聚合过程中，己内酰胺和六亚胺发生缩合反应，形成尼龙66聚合物。 然后是放热分解。将聚合得到的尼龙66聚合物进行放热分解，即将聚合物加热至高温，使其分子链断裂，变为低聚物和单体。这一步的目的是降低聚合度，使得后续的溶解过程更加顺利。 接下来是溶解。将放热分解得到的低聚物和单体加入溶解槽中，与溶剂进行反应。溶剂能够溶解尼龙66，使其形成高分子溶液。在溶解过程中，还需要进行过滤和去除杂质。 然后是纺丝。将溶解得到的高分子溶液通过纺丝机进行纺丝。纺丝机将高分子溶液注入到旋转的纺丝盘中，利用离心力将溶液中的尼龙66纤维拉伸成细长的丝状。然后将丝状物经过冷却、定向、拉伸等工艺处理，形成成型的尼龙66纤维。 最后是后处理。将纺丝得到的尼龙66纤维经过热定型、拉伸、
涂膜等工艺处理，以提高纤维的力学性能和性能稳定性。然后经过剪切、纺纱、织造等工艺，将尼龙66纤维制成纺织品。 以上是尼龙66的主要生产工艺流程。通过原料准备、聚合、放热分解、溶解、纺丝和后处理等步骤，最终得到高质量的尼龙66纤维产品。这一工艺流程在生产实践中已经得到广泛应用，并不断进行优化和改进，以提高生产效率和产品性能。
尼龙66的合成实验报告
尼龙66的合成实验报告 一、实验目的 掌握尼龙66的合成方法和反应原理，了解尼龙66的性质及应用。 二、实验原理 尼龙66是一种以己内酰胺（尼龙6）和己二酸（己酸）为原料合成 的高分子材料。其合成反应为己内酰胺的聚合反应，具体反应方程式如下：nH2N-(CH2)6-NH2+nHOOC-(CH2)4-COOH→{(H2N-(CH2)6-NH-(CH2)4-COO)}n+2nH2O 三、实验步骤 1.实验前准备：称取适量的己内酰胺和己二酸，准备足够的反应溶剂。 2.反应槽的装配：将称量好的己内酰胺和己二酸分别溶解在反应溶剂中，并进行搅拌，直到完全溶解。 3.加热反应：将反应槽放置在加热棒上，加热至适当的反应温度。 4.反应时间：在适当的温度下，将反应保持一段时间，使得己内酰胺 和己二酸发生聚合反应。 5.收集产物：在反应完成后，将产物通过过滤、洗涤等步骤，收集并 干燥。 6.检测性质：对合成的尼龙66进行物理性质和化学性质的检测，如 密度、熔点、拉伸强度等。 四、实验结果及讨论
通过上述步骤，我们成功地合成了尼龙66，并对其进行了性质检测。我们发现，合成的尼龙66具有较高的拉伸强度和熔点，且具有良好的耐 磨性和耐腐蚀性。这使得尼龙66在工业上有广泛的应用，如制作织物、 机械零件、汽车零件等。 五、实验总结 通过本次实验，我们熟悉了尼龙66的合成方法和反应原理，了解了 尼龙66的性质及应用。同时，我们也了解到了尼龙66的合成需要适当的 反应条件和时间，这对于实际应用尼龙66的合成工艺具有指导意义。在 实验中我们还注意到了尼龙66的化学性质和物理性质的检测方法，这对 于判断合成尼龙66的质量和性能也非常重要。 七、致谢 感谢实验室的技术人员和教师的指导和帮助，在实验中得到了许多帮 助和启发。另外，感谢实验中的合作同学们的努力和配合。 以上是尼龙66的合成实验报告，共计1200字。
尼龙66连续缩聚过程模拟与优化
【尼龙66连续缩聚过程模拟与优化】 近年来，随着化工工业的不断发展，尼龙66的生产技术和工艺优化成为了研究的热点之一。尼龙66是一种聚酰胺类高分子材料，具有优异的力学性能和耐热性能，广泛应用于纺织、塑料、汽车、航空航天等 领域。在尼龙66的生产过程中，连续缩聚是一个至关重要的步骤，直接关系到尼龙66的品质和产量。对尼龙66连续缩聚过程进行模拟和 优化，对提高尼龙66的生产效率和品质有着重要的意义。 1. 尼龙66连续缩聚过程的基本原理 尼龙66的生产过程一般包括预聚合、缩聚和加工等步骤。而在这些步骤中，缩聚是尼龙66的关键反应之一。尼龙66的连续缩聚过程主要 是将己内酰胺和辛二酰胺在缩聚剂的作用下，通过缩合反应形成尼龙 66聚合物。这个过程需要在一定的温度、压力和催化剂存在下进行，并且需要对原料的比例和流速进行精确的控制，以保证聚合物的质量 和产量。 2. 尼龙66连续缩聚过程的模拟 为了更好地理解和控制尼龙66连续缩聚过程，许多研究人员使用计算机模拟的方法对该过程进行研究。利用数学模型和计算流体力学方法，可以模拟尼龙66的缩聚过程，在不同温度、压力和流速条件下，预测反应的动力学行为和产物的分布情况。通过模拟，可以优化连续缩聚 反应的工艺参数，提高反应效率和产物品质。
3. 尼龙66连续缩聚过程的优化 基于模拟结果，可以对尼龙66连续缩聚过程进行优化。通过调整反应温度、压力和原料比例，可以使得缩聚反应更加充分，减少副反应产 物的生成，并提高目标产物的收率和品质。优化反应条件还可以减少 能耗和原料损耗，降低生产成本，提高生产效率。 总结回顾 尼龙66连续缩聚过程的模拟和优化是一个复杂而又具有挑战性的课题。通过模拟和优化，可以更好地理解尼龙66的缩聚反应机理，提高尼龙66的生产效率和品质。这也为化工工业的可持续发展提供了新的思路和方法。在未来的研究中，我们可以进一步探索尼龙66缩聚过程的机理，并结合实验和计算模拟，推动尼龙66生产技术的进一步提升和创新。 个人观点和理解 作为尼龙66连续缩聚过程的研究者，我认为模拟和优化是推动尼龙 66生产技术发展的关键。通过模拟，我们可以更深入地了解尼龙66 缩聚反应的原理和规律，通过优化，我们可以更好地控制反应条件， 提高生产效率和品质。我相信，在不远的将来，我们可以通过持续的 研究和创新，为尼龙66生产技术的发展做出更大的贡献。 在这篇文章中，我对尼龙66连续缩聚过程进行了全面的评估，并且通
尼龙66行业分析报告
尼龙66行业分析报告 尼龙66行业分析报告 一、定义 尼龙66，是指聚合物中以带有螺旋结构为主要特征的尼龙，化学式为（NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO）n。它是一种性能优异的合成树脂，具有韧性好、耐高温、耐磨损、耐腐蚀等优点，广泛应用于汽车、电子、纺织等领域。 二、分类特点 按照用途分类，尼龙66可分为工程尼龙和纺织尼龙两类。工程尼龙主要用于制造机械零件、汽车零件、电子配件等，具有高强度、高温性能、耐磨损等特点；纺织尼龙主要用于制造合成纤维、钓线等，具有高强度、耐磨损、耐腐蚀等特点。 三、产业链 尼龙66的产业链包括原材料供应商、尼龙生产企业、加工企业以及销售企业。原材料供应商提供尼龙66的原材料，如己内酰胺、六亚甲基二胺、硬脂酸等；尼龙生产企业对原材料进行加工生产尼龙66；加工企业将尼龙66制成各种成品，如机械零件、汽车零件等；销售企业则将成品推向市场。
四、发展历程 20世纪30年代，德国化学家保罗·祖特以尿素和己内酰胺为原料，成功合成了第一种尼龙，即尼龙6。二战期间，尼龙作为一种重要的合成树脂，在军事制造和其他领域得到了广泛应用。1947年，杜邦公司成功合成尼龙66，并于1952年投入生产。此后，尼龙66得到了广泛应用，并逐渐成为工程塑料的代表之一。 五、行业政策文件 2016年9月，国家发改委、工信部、环保部等多部门联合 出台了《塑料制品污染防治行动计划》，提出了对塑料制品生产 过程的严格监管，限制低质量和单一类型的尼龙66等塑料制品 的生产和使用。 六、经济环境 随着制造业的发展，尼龙66的需求不断增长。2019年，全球尼龙66市场规模达到了69.58亿美元，在未来几年内仍将保 持较快增长。 七、社会环境 尼龙66具有良好的耐久性和可重复利用性，但也有一定的 环境风险。例如，尼龙制品的生产和废弃物处理会产生大量的废水和二氧化碳排放。尼龙行业需要加强环境保护和可持续发展。 八、技术环境 尼龙66的生产技术一直在不断发展，尤其是近年来的生物 基尼龙、再生尼龙等新产品的研发和应用，为尼龙66行业的发
锦纶66帘子布布面质量分析研究
锦纶66帘子布布面质量分析研究 锦纶66（也称为尼龙66）是一种常见的合成纤维，由腈纶和尼龙6 在高温下合成而成。锦纶66帘子布是一种常见的装饰布料，用于制作窗 帘和其他室内装饰品。本文将对锦纶66帘子布的布面质量进行分析研究。 首先，评估锦纶66帘子布的布面平整度。布面平整度是指布料表面 的平整程度，对于帘子布来说，平整度较高可以使窗帘挂起来更加美观。 评估布面平整度可以通过观察布料表面是否存在褶皱、皱纹和起球等现象 来进行。同时，可以通过手感来判断布面平整度，手感舒适平滑的布料往 往具有良好的布面平整度。 其次，评估锦纶66帘子布的颜色牢度。颜色牢度是指布料颜色在一 定条件下的稳定性，对于帘子布来说，颜色牢度较高可以避免洗涤后退色 或褪色的情况。可以使用一些颜色牢度实验来评估布料的颜色牢度，如洗 涤牢度、摩擦牢度和光牢度等。实验结果可以用来判断布料的颜色牢度是 否符合要求。 然后，评估锦纶66帘子布的强度和耐磨性。强度是指布料抗拉伸的 能力，对于帘子布来说，强度较高可以保证窗帘的使用寿命。可以通过拉 伸试验来评估布料的强度，测试布料在一定力的作用下产生的变形和断裂 情况。耐磨性是指布料抵抗磨损的能力，对于帘子布来说，耐磨性较高可 以保持窗帘的美观和整洁。可以通过磨损试验来评估布料的耐磨性，测试 布料在一定磨擦次数下表面的损伤情况。 最后，评估锦纶66帘子布的阻燃性能。阻燃性能是指布料的耐火能力，对于帘子布来说，阻燃性能较好可以降低火灾风险，并提供更高的安
全性。可以通过燃烧试验来评估布料的阻燃性能，测试布料在一定条件下的燃烧情况和燃烧后的残留物。 综上所述，锦纶66帘子布的布面质量分析研究可以从布面平整度、颜色牢度、强度和耐磨性以及阻燃性能等方面进行评估。这些评估可以通过一系列实验和测试来完成，以确保锦纶66帘子布的质量符合要求。
尼龙66抗剪强度设计值
尼龙66抗剪强度设计值 尼龙66是一种高性能合成纤维材料，具有优异的抗剪强度。在设 计中，抗剪强度是一个重要的参数，可以用来确定材料的使用安全性 和可靠性。 抗剪强度是指在外力作用下材料抵抗剪切破坏的能力。对于尼龙 66来说，其抗剪强度主要受到材料本身的分子结构和加工工艺的影响。尼龙66的分子链结构中含有大量的酰胺键，这种键的形成使得尼龙66具有较高的抗剪强度。此外，尼龙66的加工工艺也会对其抗剪强度产 生影响。 在设计中确定尼龙66的抗剪强度设计值时，需要考虑以下几个因素： 1.材料的机械性能特点：尼龙66的抗剪强度与其他力学性能参数（如抗拉强度、屈服强度）相关联。一般来说，尼龙66的抗剪强度与 其抗拉强度相近。
2.材料的使用环境：不同的工作环境对尼龙66的抗剪强度要求不同。例如，在低温环境下，尼龙66的抗剪强度可能会降低，需要额外考虑这一因素。 3.材料的设计寿命和安全系数：在确定抗剪强度设计值时，通常会考虑材料的设计寿命和安全系数。安全系数是指实际使用荷载与设计荷载之间的比值，用于保证结构在实际使用中不发生破坏。根据设计要求和行业标准的要求，可以确定适当的安全系数，进而确定抗剪强度设计值。 在实际工程设计中，通常将尼龙66的抗剪强度设计值作为一个设计参数进行考虑。根据所设计的具体结构和工况条件，可以通过材料试验或使用经验公式来确定抗剪强度设计值。 尼龙66的抗剪强度设计值对于结构的安全性和可靠性具有重要影响。合理选择并确定抗剪强度设计值是工程设计中的一项重要任务，需要在考虑材料性能、使用环境和设计要求的基础上进行综合分析和决策。 总之，尼龙66抗剪强度设计值是工程设计中的一个重要参数，需要根据具体情况进行评估和确定。通过合理选择材料、考虑使用环境
尼龙66切线模量
尼龙66切线模量 介绍 尼龙66是一种高性能合成纤维，具有优异的物理和化学性质。它是由尼龙6和尼 龙12两种材料共聚而成，因此也被称为PA66。尼龙66在工业领域被广泛应用于 制造纺织品、塑料制品、汽车零部件等。 切线模量是描述材料抵抗剪切应力的能力的物理量。对于尼龙66这种纤维材料来说，切线模量的大小直接影响着其使用性能和应用范围。 切线模量的定义 切线模量（Tangent Modulus），也称为剪切弹性模量或剪切模量，是指在给定剪 切应变下，材料对应的剪切应力与该剪切应变之间的比值。 通常情况下，材料的弹性行为可以用胡克定律来描述。根据胡克定律，当材料受到外力作用时，其应变与应力之间存在线性关系。而对于非金属材料（如尼龙66） 来说，其弹性行为主要表现在剪切方向上，因此我们关注的是剪切应力与剪切应变之间的关系。 切线模量的测量方法 测量尼龙66的切线模量可以采用不同的方法，常见的有以下几种： 1.剪切试验法：将尼龙66样品加工成规定尺寸的试件，通过施加正交方向上 的力来产生剪切应变，然后测量样品在剪切过程中产生的剪切应力。根据胡 克定律，可以计算出样品在给定剪切应变下对应的剪切模量。 2.动态力学分析法：利用动态力学分析仪器（如DMA）对尼龙66进行测试。 该方法可以在不同频率和温度下进行测试，并得到相应的动态力学性能参数，包括切线模量。 3.数值模拟法：通过建立尼龙66材料的有限元模型，并进行数值计算和仿真 分析，可以得到材料在不同加载状态下的力学性能参数，包括切线模量。 尼龙66切线模量与应用 尼龙66具有优良的机械性能和热稳定性，因此被广泛应用于各个领域。切线模量 是评估材料刚性和变形能力的重要指标之一，对尼龙66的应用具有重要意义。 1.纺织品：尼龙66纤维具有高强度和耐磨性，用于制造高品质的服装、运动 装备和家居纺织品等。切线模量的大小直接影响着纤维的柔软度和弹性，因
尼龙66毕业设计解析
摘要 聚酰胺66在聚酰胺材料中有较高的熔点。它是一种部分结晶材料。聚酰胺66在较高温度下也能保持较强的强度和刚度。聚酰胺66在成型后依然具有吸湿性，其主要程度取决于材料组成以及环境条件。虽然聚酰胺纤维是我国最早工业化生产的合成纤维，但由于多种原因发展比较缓慢，仍有很大的发展潜力。因此对聚酰胺车间的设计和研究是很有必要的。 本设计主要是1.36×107千克/年聚酰胺66切片制造车间工艺设计中的反应器的设计，课题以及选题来源于工厂的真实设计。从聚酰胺66的发展历程和目前现状入手，对聚酰胺66工艺形成初步认识。通过聚酰胺66工艺手册，对设计的装置组成、生产方法、生产制度和工艺参数的原则正确合理的操作规程和指标。 本次工艺设计主要包括物料衡算、热量衡算和设备计算三部分。其中主要包括反应器设计计算的总传热系数、传热系数、传热面积。最后要用Auto CAD 绘制物料平衡图和带控制点的工艺流程图。 经计算得到反应器的总传热面积S=12.67m2，总传热系数k=399 利用整个平衡计算过程的参数和结论，进行设计的主体部分反应器设计。经过最后核算，本次设计符合预期目标，各项参数均已达标。 关键词：聚酰胺66；反应器；工艺设计 I
Abstract In the materials of polyamide,PA 66 has the higher melting point.It is a partial crystalline material.PA66 will remain relatively strong strength and stiffness even at the higher temeperatures.After the molding,PA66 is still of hygroscopicity,which mainly depends on its material composition and environmental conditions.Although polyamide fiber is the first industrial production of synthetic fibers,its development has been relatively slow owing to a variety of reason.So there is still great potential for its development.So the polyamide workshop design and research is absolutely necessary. The design is mainly about technology design of manufacture workshop of 7 polyamide 66 granule,topics and subject the real design from the kg 1.3610/ factory.We can make a preliminary understanding from the development process and the present situation.t\Through the operating manual of PA66,to design of device component,production method,production system and the process parameter of principle correct reasonable operation procedures and index. The process of the design including mainly three parts:material balance,energy balance and the calculation of the equipment.Include the reactor design calculation of the total heat transger coefficient,heat transfer coefficient,heat transfer area.With Auto CAD rendering final material balance chart and take control points of process flow diagram. The total heat transfer area of S=12.67m2 reactor is obtained throughcalculation, the total heat transfer coefficient k=399 Use the entire balance calculation process parameters and conclusions to calculate the reaction instrument.After the final accounting,this design is expected to meet the goals,all the parameters have been fulfilled. Key words: polyamide 66; reaction instrument; technological design I
尼龙66在工业上的应用及发展前景
尼龙66在工业上的应用及发展前景 摘要：随着工业的迅速发展，高分子材料在现代生产中的作用日益显著，作为世界上第二类合成纤维的尼龙-66也不例外。因其优良的力学性能。尼龙的机械强度高，韧性好。自润性、耐摩擦性好。尼龙具有很好的自润性，摩擦系数小，从而，作为传动部件其使用寿命长。弹性好，耐疲劳性好，可经得住数万次的双挠曲耐腐蚀性能佳，不霉，不怕蛀，有耐碱的能力，但不耐酸和氧化剂染色性能良好相对密度小，仅为1.04-1.14，除聚烯烃纤维外，是纤维中最轻的等综合特点，尼龙-66被广泛应用于橡胶、轮胎、塑料、电子、化工、化纤等行业。因此了解它的合成、性质，及其在工业上的应用意义匪浅。尼龙66化学名称为聚己二酰己二胺，工业简称PA66，是一种半透明或不透明乳白色的树脂，本文简述尼龙-66在工业上的重要应用及发展前景。 关键词：尼龙66；工业丝的生产；应用及性能 尼龙66工业丝在生产过程中，其卷绕张力是一项重要指标，卷绕张力最佳为200至370cN，过大的卷绕张力会缩减工业丝的负荷伸长率，提高丝筒硬度；相反地，如果卷绕张力过小，工业丝的定负荷伸长率渐强，会时常出现不易生头或是断头问题，此外，丝筒也变得更为松软。 一、帘子布 尼龙帘子布具有其强力高、耐疲劳及耐冲击性好, 与橡胶粘结牢固等优良性能, 目前在帘子布中占据主要地位。据估计, 2000～2030年, 我国的帘子布仍以尼龙为主。尼龙帘子布又分为尼龙6和尼龙66, 但由于分子立体结构不同, 分子间形成氢键和取得高结晶度的能力不同, 从而使两者在物理性能上呈现一定的差异, 尼龙66的某些性能优与尼龙6。国内生产尼龙66工业丝有两种不同的工艺技术: 连续缩聚直接纺丝拉伸卷绕联合生产技术; 间歇缩聚、固相缩聚纺丝拉伸卷绕生产技术能优于尼龙6。 二、尼龙66的性能及其工业上的应用 尼龙-66是半透明或不透明的乳白色结晶聚合物，在聚酰胺材料中有较高的熔点。它是一种半晶体-晶体材料，械强度较高，耐应力开裂性好，是耐磨性最好的尼龙，自润滑性优良，仅次于聚四氟乙烯和聚甲醛，耐热性也较好，属自熄性材料，吸水性大，因而尺寸稳定性差。尼龙66主要用于工业丝具有强度高、耐高温、尺寸稳定等特点，是广泛用于帘子布、帆布、传输带、羊毛包装袋等的优异合纤材料。从最终用途看，汽车行业消耗的尼龙66占第一位，电子电器占第二位。大约有88%的尼龙66通过注射成型加工成各种制件，约12%的尼龙66则通过挤出、吹塑等成型加工成相应的制品。高强力尼龙66工业丝由于其强度
尼龙66项目可行性报告
尼龙66项目可行性报告 规划设计 / 投资分析
摘要说明— 该尼龙66项目计划总投资2798.01万元，其中：固定资产投资 2099.04万元，占项目总投资的75.02%；流动资金698.97万元，占项目总 投资的24.98%。 达产年营业收入4846.00万元，总成本费用3711.93万元，税金及附 加48.84万元，利润总额1134.07万元，利税总额1339.33万元，税后净 利润850.55万元，达产年纳税总额488.78万元；达产年投资利润率 40.53%，投资利税率47.87%，投资回报率30.40%，全部投资回收期4.79年，提供就业职位95个。 报告针对项目的特点，分析投资项目能源消费情况，计算能源消费量 并提出节能措施；分析项目的环境污染、安全卫生情况，提出建设与运营 过程中拟采取的环境保护和安全防护措施。 项目概论、项目必要性分析、项目市场调研、项目投资建设方案、选 址方案、土建工程、工艺原则、环境保护概况、职业保护、风险防范措施、节能情况分析、进度方案、项目投资分析、经济收益、综合评估等。
第一章项目必要性分析 一、项目建设背景 尼龙66切片是由己二酸与己二胺通过缩聚反应形成的一种半透明或不透明的乳白色合成树脂，广泛应用在化纤和工程塑料两大行业。尼龙66切片机械强度较高，具有耐磨、抗震、耐腐蚀等特性。 国内尼龙66产能从2011年的19.0万吨增至2018年的52.8万吨，其中2012-2014年产能增长缓慢，2014年以来上海英威达等企业的投产增长较快。2017年我国尼龙66产量为13.1万吨，2018年我国尼龙66产量增长至33万吨。根据中国海关统计数据2018年我国尼龙66出口数量为8.6万吨，年度进口数量为27.3万吨，我国尼龙66表观消费量为51.7万吨。 尼龙-66纤维主要用于生产民用丝、工业丝、地毯丝等，尼龙-66工程塑料主要用于汽车零部件或其他行业需自润滑的轴承齿轮等产品。具体来看尼龙66下游应用领域为工程塑料，需求占比为48.9%、工业丝领域需求占比为34.2%、民用丝领域需求占比为13.1%。 近年来，中国尼龙工程塑料的发展速度较快，但国内用于尼龙66工程塑料的量还是很少，其原因是国内尼龙66盐供应短缺，主要以进口尼龙66树脂的形势来满足市场需求，所以国内高档尼龙工程塑料的未来发展前景很大，随着行业产能的增长以及产业产能利用水平的提升，预计到2025年我国尼龙66产量将达到52.0万吨。