用于制備聚酰胺的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種用于聚酰胺的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：主聚合系統(tǒng)，所述主聚合系統(tǒng)配置為將一種或多種原材料轉(zhuǎn)化為聚酰胺產(chǎn)物；所述主聚合系統(tǒng)下游的導(dǎo)管，所述導(dǎo)管配置為傳遞所述聚酰胺產(chǎn)物；和包括向所述導(dǎo)管中的輸出的進(jìn)料管線，其中所述進(jìn)料管線配置為將含銅組合物進(jìn)料至導(dǎo)管中。形成聚酰胺組合物的方法包括將一種或多種原材料在主聚合系統(tǒng)中聚合以形成聚酰胺產(chǎn)物，在導(dǎo)管中傳遞來自所述主聚合系統(tǒng)的聚酰胺產(chǎn)物，并且將含銅組合物進(jìn)料至所述主聚合系統(tǒng)下游的所述導(dǎo)管中。
【專利說明】用于制備聚酰胺的系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年5月1日提交的美國臨時(shí)專利申請?zhí)?1/817，921的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，其公開內(nèi)容通過引用以其全部內(nèi)容結(jié)合在此。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本申請涉及形成聚酰胺組合物的方法和用于制備聚酰胺的系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0004]聚酰胺具有有用的性質(zhì)如極高的耐久性和強(qiáng)度，這使得它們在可以在多種環(huán)境中使用。聚酰胺如尼龍、芳族聚酰胺和聚(天冬氨酸)鈉通常用于，例如，地毯、氣袋、機(jī)械部件、服飾、繩索和長筒襪。尼龍6，6是一種最常使用的聚酰胺。尼龍6，6的長分子鏈和致密結(jié)構(gòu)使得它有資格作為高級尼龍纖維，其展現(xiàn)高機(jī)械強(qiáng)度、剛性和熱穩(wěn)定性。
[0005]聚酰胺在大規(guī)模制造設(shè)備中商業(yè)合成。聚酰胺可以通過將二胺和二羧酸，有時(shí)以兩個(gè)化合物的羧酸銨鹽的形式，在溶劑如水中聚合獲得。例如，尼龍6，6可以通過使六亞甲基二銨己二酸鹽經(jīng)歷縮合反應(yīng)，以形成酰胺鍵并釋放水而合成。在如蒸發(fā)器、反應(yīng)器、閃蒸器和后縮聚器的一系列組件中，可以將熱施加至反應(yīng)混合物，并且可以將水逐漸地移除以驅(qū)動平衡朝向聚酰胺(例如尼龍6，6)，直至聚合物鏈達(dá)到所需的分子量范圍。之后，可以將熔融的聚酰胺擠出為粒料，其可以紡為纖維或加工成其他的形狀。
[0006]可以將添加劑在工藝的不同階段加入至反應(yīng)混合物以便提高或改進(jìn)聚酰胺的某些所需特性。例如，可以將一種或多種抗氧化劑加入至聚酰胺以減少聚酰胺隨時(shí)間斷裂的可能性，特別是在高溫條件下。通常加入的抗氧化劑的一個(gè)實(shí)例是含銅化合物，如鹵化銅(Cu1、CuBr)或乙酸銅。典型地，在鹽溶液源已經(jīng)加入含銅化合物，例如，加入至包含羧酸銨鹽的容器。
[0007]含銅化合物向鹽溶液源的加入可能導(dǎo)致銅金屬在下游設(shè)備單元操作的一個(gè)或多個(gè)的內(nèi)部上鍍出，如在蒸發(fā)器、反應(yīng)器、閃蒸器和后縮聚器中。銅金屬的鍍出可能干擾每件設(shè)備的運(yùn)行并且可能減少設(shè)備的整體壽命，例如，設(shè)備在修理、更換或以其他方式維護(hù)之前可以在技術(shù)規(guī)格內(nèi)運(yùn)行的時(shí)間量。具有鍍銅的設(shè)備的維護(hù)可能是困難的、昂貴的并且耗時(shí)的。一些鍍出的銅金屬也可能變得被移出并且可能被夾帶在聚酰胺聚合物流中，其中所移出的銅金屬可能干擾工藝的運(yùn)行，如通過堵塞或以其他方式妨礙聚酰胺聚合物的流動，或者銅金屬可能不適宜地結(jié)合在最終的聚酰胺產(chǎn)物中。含銅化合物的加入還可能導(dǎo)致在加入含銅化合物的點(diǎn)下游的設(shè)備或管的腐蝕。
[0008]含銅化合物在鹽溶液源中或在其他上游位置的加入也可能導(dǎo)致聚酰胺聚合物的凝膠化。聚酰胺的凝膠化可能在聚酰胺流動通過工藝設(shè)備時(shí)妨礙聚酰胺的流動，并且可能降低最終的聚酰胺產(chǎn)物的品質(zhì)。
[0009]如本文所述，本實(shí)用新型的實(shí)施方案可以提供這些問題的解決方案。實(shí)用新型內(nèi)容
[0010]本公開描述了制備聚酰胺，如尼龍6，6的系統(tǒng)和方法。本公開的系統(tǒng)和方法可以包括將含銅組合物進(jìn)料至聚酰胺制造工藝的主聚合系統(tǒng)下游的傳遞管線中。例如，本公開的系統(tǒng)和方法可以包括含銅組合物向蒸發(fā)器、反應(yīng)器和閃蒸器下游的傳遞管線中的進(jìn)料。傳遞管線還可以在后縮聚器的下游。含銅組合物在聚合系統(tǒng)下游的加入可以避免銅金屬鍍出到聚合系統(tǒng)的設(shè)備上，如在反應(yīng)器或閃蒸器中，并且還可以減少聚酰胺流的凝膠化的可能性。
[0011]本公開描述了一種用于制備聚酰胺的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以包括:聚合系統(tǒng)，所述聚合系統(tǒng)配置為將一種或多種原材料轉(zhuǎn)化為聚酰胺產(chǎn)物；聚合系統(tǒng)下游的導(dǎo)管，所述導(dǎo)管配置為傳遞聚酰胺產(chǎn)物；以及包括向所述導(dǎo)管中的輸出的進(jìn)料管線，其中所述進(jìn)料管線配置為將含銅組合物進(jìn)料至導(dǎo)管中。
[0012]本公開描述了一種形成聚酰胺組合物的方法。該方法可以包括將一種或多種原材料在聚合系統(tǒng)中聚合以形成聚酰胺產(chǎn)物，在導(dǎo)管中傳遞來自聚合系統(tǒng)的聚酰胺產(chǎn)物，和將含銅組合物進(jìn)料至聚合系統(tǒng)下游的導(dǎo)管中。
[0013]本實(shí)用新型的系統(tǒng)和方法的這些和其他實(shí)例和特征將在以下詳述中部分闡述。本概述的目的為提供本實(shí)用新型的主題的概述，不意圖提供排他性或窮舉性說明。包括下面的詳述以提供關(guān)于本實(shí)用新型的系統(tǒng)和方法的進(jìn)一步的信息。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是用于制造尼龍6，6的示例系統(tǒng)的示意流程圖。
[0015]圖2是用于將含銅組合物進(jìn)料至圖1中給出的示例系統(tǒng)的導(dǎo)管中的進(jìn)料系統(tǒng)的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]本公開描述一種用于制造聚酰胺，如尼龍6,6的方法和系統(tǒng)。本文描述的系統(tǒng)和方法可以包括用于減少或消除鍍銅或凝膠化的可能性的將含銅組合物加入至聚酰胺的裝置、系統(tǒng)和方法。
[0017]以范圍格式表達(dá)的值應(yīng)當(dāng)以靈活方式解釋以不僅包括作為范圍的界限明確敘述的數(shù)值，而且包括該范圍內(nèi)所包括的所有的單獨(dú)數(shù)值或子范圍，如同將每個(gè)數(shù)值和子范圍明確地陳述一樣。例如，“約0.1%至約5%”或“約0.1%至5% ”的范圍應(yīng)當(dāng)解釋為不僅包括約0.1%至約5%，而且包括所指出的范圍內(nèi)的單獨(dú)的值(例如，1%、2%、3%和4% )和子范圍(例如，0.1%至0.5%、1.1%至2.2%、3.3%至4.4%)。除非另外指出，陳述“約X至Y”具有與“約X至約Y”相同的含義。同樣，除非另外指出，陳述“約X、Y或約Ζ”具有與“約X、約Υ或約Ζ”相同的含義。
[0018]在本文中，除非上下文另外清楚地指出，使用術(shù)語“一個(gè)”、“一種”或“所述”以包括一個(gè)或多于一個(gè)。除非另外指出，使用術(shù)語“或”指代非排他性的“或”。此外，應(yīng)當(dāng)明白的是，本文采用的并且沒有另外定義的措辭或術(shù)語僅用于說明的目的而非限制性的。任何段落標(biāo)題的使用意圖為幫助文件的理解并且不被解釋為限定；與段落標(biāo)題相關(guān)的信息可以在特別的段落之內(nèi)或之外出現(xiàn)。此外，在本文中引用的所有的出版物、專利和專利文獻(xiàn)通過引用以其全部內(nèi)容結(jié)合在此，如同單獨(dú)地通過引用而結(jié)合。在本文與這樣通過引用結(jié)合的那些文獻(xiàn)之間用法不一致的情況下，所結(jié)合的引用文獻(xiàn)中的用法應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是本文中的補(bǔ)充；對于不可協(xié)調(diào)的矛盾，以本文中用法為準(zhǔn)。
[0019]本文描述的制造方法可以以本文描述的順序或任意順序進(jìn)行而不脫離本實(shí)用新型主題的原理，除了在明確指出時(shí)間或操作順序時(shí)。此外，該方法的特定部分可以同時(shí)進(jìn)行，除非明確的權(quán)利要求語言指出它們分開地進(jìn)行。例如，敘述進(jìn)行X和敘述進(jìn)行Y的權(quán)利要求可以在單一的操作內(nèi)同時(shí)地進(jìn)行，并且所得到的工藝將落在所要求保護(hù)的工藝的文字范圍內(nèi)。
[0020]如本文所使用的術(shù)語“約”可以允許值或范圍上的一定可變程度，例如，在所述的值或所述的范圍限制的10%內(nèi)，5%內(nèi)，或1%內(nèi)。
[0021]如本文所使用的術(shù)語“基本上”是指大部分，或主要地，如為至少約50 %、60%,70%,80%,90%,95%,96%,97%,98%,99%,99.5%,99.9%,99.99%，或至少約99.999% 以上。
[0022]如本文所使用的，術(shù)語“二羧酸”廣義地是指仏-仏一，ω-二羧酸。該術(shù)語包括C4-C10 α，ω-二羧酸和(；_(:80，ω-二羧酸。C4_C18 α，ω - 二羧酸包括的二羧酸的實(shí)例包括，但是不限于，琥珀酸(丁烷二酸)、戊二酸(戊烷二酸)、己二酸(己烷二酸)、庚二酸(庚烷二酸)、辛二酸(辛烷二酸)、壬二酸(壬烷二酸)和癸二酸(癸烷二酸)。在一些實(shí)施方案中，C4-C18 α，ω-二羧酸是己二酸、庚二酸或辛二酸。在再其他的實(shí)施方案中，C4_C18a，ω-二羧酸是己二酸。
[0023]如本文所使用的，術(shù)語“二胺”廣義地是指C4_C18 α , ω - 二胺。該術(shù)語包括C4_C1(I a ,ω - 二胺和C4_C8 a , ω - 二胺。由C4_C18 a , ω - 二胺包括的二胺的實(shí)例包括，但是不限于，丁燒-1，4_ 二胺、戍燒-1,5- 二胺和己燒-1,6- 二胺,也稱為六亞甲基二胺。在一些實(shí)施方案中，C4_C18a, ω-二胺是六亞甲基二胺。
[0024]在一些實(shí)例中，在本文預(yù)期己二酸與六亞甲基二胺組合的使用。
[0025]如本文所使用的，術(shù)語“聚酰胺”廣義地是指聚酰胺如尼龍6、尼龍7、尼龍11、尼龍12、尼龍6，6、尼龍6，9 ;尼龍6，10、尼龍6，12，或它們的共聚物。
[0026]如本文所使用的，術(shù)語“聚合物”可以包括共聚物。
[0027]如本文所使用的，術(shù)語“相對粘度”是指在毛細(xì)管粘度計(jì)中在25°C測量的溶液和溶劑粘度的比例。如通過ASTM D789-06測量的相對粘度是該測試程序的基礎(chǔ)并且是聚酰胺在90%甲酸(90重量％甲酸和10重量％水)中的8.4重量％溶液在25°C的粘度(以厘泊計(jì))與90%甲酸自身在25°C的粘度(以厘泊計(jì))的比例。相對粘度可以用作用于粘度和進(jìn)一步分子量的替代測量。
[0028]如本文所使用的，術(shù)語“溶劑”是指可以溶解固體、液體或氣體的液體。溶劑的非限制性實(shí)例是硅氧烷、有機(jī)化合物、水、醇、離子液體和超臨界流體。
[0029]用于制備聚酰胺的系統(tǒng)
[0030]圖1是用于制造聚酰胺，并且特別是用于制造尼龍6，6的實(shí)例系統(tǒng)10的流程圖。系統(tǒng)10可以包括儲器12，其容納液體或基本上液相的二羧酸、二胺和溶劑(例如，水)的水溶液。二羧酸和二胺可以形成羧酸銨鹽。在一個(gè)實(shí)例中，在系統(tǒng)10配置用于尼龍6，6制造的情況下，儲器12可以包括六亞甲基二銨己二酸鹽，其可以在儲器12中溶解在水中。儲器12可以用以混合或儲存羧酸銨鹽的水溶液。
[0031]在該實(shí)例中，可以將二羧酸和二胺以基本上等摩爾比加入至儲器12。所得到的羧酸銨鹽溶液可以具有約7.5，如約7.4至約7.6的pH。每個(gè)分子的羧酸銨鹽可以包含一個(gè)分子的二胺和一個(gè)分子的二羧酸?？梢詫⑺芤涸谝胫羶ζ?2之前預(yù)熱，如用預(yù)熱器，或者可以將水溶液在儲器12內(nèi)如用加熱器或用水蒸氣，如在系統(tǒng)10的另一部分中形成的水蒸氣加熱。
[0032]可以將包含二羧酸和二胺的溶液，例如，羧酸銨鹽水溶液，從儲器12經(jīng)由導(dǎo)管16傳遞至蒸發(fā)器14。蒸發(fā)器14可以配置為將來自水溶液的一部分的水從基本上液相以水蒸氣流18的形式轉(zhuǎn)化為基本上氣相。在實(shí)例中，蒸發(fā)器14通過將水溶液加熱至約100°C至約 230°C，如約 100°C至約 150°C，例如約 110°C、約 120°C、約 130°C、約 140°C、約 150°C、約160°C、約 170°C、約 180°C、約 190°C、約 200°C、約 210°C、約 220°C或約 230°C的溫度形成水蒸氣流18。蒸發(fā)器14可以增加羧酸銨鹽溶液的濃度。在實(shí)例中，離開儲器12并進(jìn)料至蒸發(fā)器14中的羧酸銨鹽溶液的濃度為水中約40重量％至約80重量％鹽，或約52重量％至約65重量％鹽，如水中約63重量％鹽。蒸發(fā)器14可以增加羧酸銨鹽溶液的濃度，例如至水中約72重量％鹽。
[0033]經(jīng)由蒸發(fā)移除水可以導(dǎo)致在蒸發(fā)器14內(nèi)在溶液中存在的至少一部分的二羧酸和二胺部分地反應(yīng)以形成可以包含相對短的二羧酸和二胺的聚合物鏈的聚酰胺預(yù)聚物。換言之，移除水可以開始二羧酸與二胺之間的縮合反應(yīng)，以形成可以是最終聚酰胺鏈的第一級的低聚物。如上面指出的，蒸發(fā)器14可以濃縮水溶液，例如，通過將離開蒸發(fā)器14的溶液的水濃度降低，如降低至約5重量％至約50重量％的水的水濃度，例如約25重量％至約35重量％的水，如約25重量％、約26重量％、約27重量％、約28重量％、約29重量％、約30重量％、約31重量％、約32重量％、約33重量％、約34重量％或約35重量％的水。
[0034]可以允許水蒸氣流18逃逸至大氣，或者水蒸氣流18可以冷凝并進(jìn)料返回至儲器12(未顯示)。也可以將冷凝水蒸氣提純，如經(jīng)由過濾或其他的純化方法。也可以使用冷凝水蒸氣作為用于產(chǎn)生可以在系統(tǒng)10的其他的方面中使用的水蒸氣的水源，如下面討論的。水蒸氣流18自身也可以用作用于系統(tǒng)10的其他方面的水蒸氣，如以將位于儲器12處的或其基本上緊接的下游的水溶液預(yù)熱。
[0035]可以將包含水、未反應(yīng)的二羧酸和二胺，例如，以未反應(yīng)的羧酸銨鹽的形式，以及，如果存在，聚酰胺預(yù)聚物的反應(yīng)混合物從蒸發(fā)器14經(jīng)由導(dǎo)管22傳遞至反應(yīng)器20。在反應(yīng)器20內(nèi)，將另外的水從反應(yīng)混合物移除并且未反應(yīng)的二羧酸和二胺可以彼此反應(yīng)，或與聚酰胺預(yù)聚物反應(yīng)，或兩者同時(shí)進(jìn)行，以形成第一聚酰胺聚合物。反應(yīng)器20中的溫度可以進(jìn)一步升高超過蒸發(fā)器14中的溫度以移除另外的水。在實(shí)例中，反應(yīng)器20中的溫度可以為約150°C至約300。。，如約200。。至約250°C，例如約220°C至約230。。，如約228°C，例如約150°C、約 160°C、約 170°C、約 180°C、約 190°C、約 200°C、約 210°C、約 215°C、約 220°C、約225 °C、約 230 °C、約 235 °C、約 240 °C、約 245 °C、約 250 °C、約 260 °C、約 270 °C、約 280 °C、約290°C或約300°C。離開反應(yīng)器20的第一聚酰胺聚合物和未反應(yīng)的二羧酸和二胺的溶液可以具有約1重量％的水至約20重量％的水的水濃度，如約5重量％的水至約15重量％的水，例如約1重量％、約2重量％、約3重量％、約4重量％、約5重量％、約6重量％、約7重量％、約 8 重量％、約 8.5 重量％、約 9 重量％、約 9.5、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19重量％，或20重量％的水。
[0036]反應(yīng)器20可以配備有與反應(yīng)器20流體連通的，如經(jīng)由導(dǎo)管26流體連通的精餾塔24。精餾塔24可以，進(jìn)而，與排放口管線28流體連通。
[0037]可以將在反應(yīng)器20中形成的第一聚酰胺聚合物與未反應(yīng)的二羧酸和二胺一起從反應(yīng)器20經(jīng)由導(dǎo)管32傳遞至閃蒸器30。在閃蒸器30內(nèi)，第一聚酰胺聚合物與未反應(yīng)的二羧酸和二胺的反應(yīng)混合物的溫度實(shí)質(zhì)性升高，如升高至約150°C至約400°C，例如約250°C至約350°C，如約260°C至約300°C，如約280°C，例如約200°C、或約210°C、約220°C、約230 °C、約 240 °C、約 250 °C、約 260 °C、約 265 °C、約 270 °C、約 275 °C、約 280 °C、約 285 °C、約290 V、約 295°C、約 300 V、約 305°C、約 310°C、約 320 V、約 330 V、約 340 V或約 350 V 的溫度。在閃蒸器30的入口處，反應(yīng)混合物的壓力相對高，如約L 7兆帕(MPa)(約245磅/平方英寸絕對壓力(psia))至約2.lMPa(305psia)，例如約1.9MPa (約275psia)至約2MPa (約290psia)。壓力可以隨著反應(yīng)混合物行進(jìn)通過閃蒸器30逐漸地降低，以使得在閃蒸器30的出口處，壓力相對低，在一些情況下接近真空，例如具有約6千帕(kPa)(約0.9psia)至約50kPa (約 7.2psia)，如約 25kPa (約 3.7psia)至約 45kPa (約 6.5psia)的絕對壓力。在閃蒸器30內(nèi)的高溫，逐漸降低的壓力隨著反應(yīng)混合物通過閃蒸器30而施加在反應(yīng)混合物上，將另外的水從反應(yīng)混合物以閃蒸離開的水蒸氣的形式移除。隨著水蒸氣從反應(yīng)混合物閃蒸離開，第一聚酰胺聚合物可以經(jīng)歷進(jìn)一步聚合以形成第二聚酰胺聚合物。在閃蒸器30的出口端處，可以形成氣態(tài)水蒸氣和第二聚酰胺聚合物及未反應(yīng)的二羧酸和二胺的液體混合物的兩相混合物。可以將水蒸氣從閃蒸器30釋放，如通過閃蒸器30中的排放孔(未顯示)，或與經(jīng)由出口導(dǎo)管34離開閃蒸器30的產(chǎn)物流一起。離開閃蒸器30的第二聚酰胺聚合物及未反應(yīng)的二羧酸和二胺的溶液可以具有約0.1重量％的水至約5重量％的水的水濃度，如約0.5重量％的水至約2重量％的水，例如約0.1重量％、約0.2重量％、約0.4重量％、約0.5重量％、約0.6重量％、約0.8重量％、約0.9重量％、約1重量％、約1.1重量％、約1.2重量％、約1.4重量％、約1.5重量％、約1.6重量％、約1.8重量％或約2重量％的水。離開閃蒸器30的第二聚酰胺聚合物和未反應(yīng)的二羧酸和二胺的溶液可以具有約5至約30，如約9至約20的相對粘度。
[0038]閃蒸器30可以包括至少一個(gè)相對長的管，其纏繞通過閃蒸器30，也稱為閃蒸器30的管。該管可以將反應(yīng)混合物從閃蒸器30的入口運(yùn)載至出口。該管可以在入口處以小的截面積例如小直徑起始，并且可以沿管的長度膨脹，直至它在出口處具有相對更大的截面積，例如，相對大的直徑。截面積從入口至出口的增加可以從閃蒸器30的入口至出口減小壓力，如上所述。
[0039]可以將催化劑加入至反應(yīng)混合物以有助于促進(jìn)本文描述的形成聚酰胺的縮合反應(yīng)。在實(shí)例中，可以將催化劑在蒸發(fā)器14處(例如，至進(jìn)入蒸發(fā)器14中的入口中)、在反應(yīng)器20處(例如，至進(jìn)入反應(yīng)器20中的入口中)或在閃蒸器30處(例如，至進(jìn)入閃蒸器30中的入口中)加入至反應(yīng)混合物。雖然可以加入催化劑，但是催化劑對于使聚酰胺聚合反應(yīng)發(fā)生不是必須的。在一個(gè)實(shí)例中，催化劑可以包括次磷酸鈉、次磷酸錳和苯基次膦酸中的至少一個(gè)。
[0040]可以將在閃蒸器30中形成的第二聚酰胺聚合物，未反應(yīng)的二羧酸，以及二胺經(jīng)由導(dǎo)管34從閃蒸器30傳遞至后縮聚器36。后縮聚器36可以移除另外的水以使得第二聚酰胺聚合物經(jīng)歷進(jìn)一步聚合以形成具有最終的所需分子量或分子量范圍的最終的聚酰胺聚合物。所選的最終的所需分子量或分子量范圍可以取決于聚酰胺產(chǎn)物的最終的所需性質(zhì)。后縮聚器36中的水可以通過將高溫和真空壓力施加至后縮聚器36內(nèi)的反應(yīng)混合物移除。通過控制施加至后縮聚器36的真空壓力，以及反應(yīng)混合物在后縮聚器36內(nèi)的停留時(shí)間，可以控制最終的聚酰胺聚合物的分子量的最終范圍。后縮聚器36中的溫度可以為約150°C至約400。。，如約250°C至約350°C，例如約260。。至約300。。，如約284°C或約285°C，例如約 210°C、約 220°C、約 230°C、約 240°C、約 250°C、約 260°C、約 265°C、約 270°C、約 275°C、約 280°C、約 285°C、約 290°C、約 295°C、約 300°C、約 305°C、約 310°C、約 320°C、約 330°C、約340°C或約350°C。在一個(gè)實(shí)例中，后縮聚器36中的壓力可以是與閃蒸器30的出口處的壓力相似的或相同的，如約5kPa(約0.7psia)至約50kPa(約7.2psia)，如約10kPa(l.4psia)至約20kPa(約2.9psia)。離開后縮聚器36的最終的聚酰胺聚合物可以具有約0.0001重量％至約2重量％的水的水濃度，例如約0.001重量％至約1重量％的水，如約0.01重量％至約1重量％的水,例如約0.0001重量％、約0.001重量％、約0.01重量％、約0.05重量％、約0.1重量％、約0.2重量％、約0.3重量％、約0.4重量％、約0.5重量％、約0.6重量％、約0.7重量％、約0.8重量％、約0.9重量％、約1重量％、約1.2重量％、約1.4重量％、約1.5重量％、約1.6重量％、約1.8重量％或約2重量％的水。離開后縮聚器36的最終的聚酰胺聚合物可以具有約30至約100的相對粘度。
[0041]最終的聚酰胺聚合物可以通過傳遞管線40離開后縮聚器36。傳遞管線40可以進(jìn)料至最終處理系統(tǒng)42中，其中最終的聚酰胺聚合物可以經(jīng)過進(jìn)一步的機(jī)械處理，如紡線、擠出和造粒中的一個(gè)或多個(gè)。例如，可以將最終的聚酰胺聚合物通過具有多個(gè)小毛細(xì)管的模頭擠出，以連續(xù)地制備多個(gè)聚酰胺線料?？梢詫⒕€料在造粒機(jī)中切割為聚酰胺粒料。
[0042]反應(yīng)器20和閃蒸器30可以在本文稱為“主聚合系統(tǒng)”，因?yàn)槎人岷投返拇蟛糠志酆显诜磻?yīng)器20和閃蒸器30內(nèi)發(fā)生。雖然系統(tǒng)10可以包括其中發(fā)生聚合的其他設(shè)備，如后縮聚器36，該其他的設(shè)備出于本公開的目的不被認(rèn)為是“主聚合系統(tǒng)”的一部分。
[0043]一般工藝的另外的實(shí)例描述在美國專利號2，130，948、美國專利號2，361，717、美國專利號2，689，839、美國專利號3，113，843、美國專利號3，361，537、美國專利號3，717，330、美國專利號3，900，450和美國專利號4，134，736中，它們的公開內(nèi)容通過引用結(jié)合，如將其以整個(gè)內(nèi)容在本文重新給出一樣。
[0044]可以將添加劑加入至聚酰胺聚合物以提供或提高所得到的聚酰胺產(chǎn)物的多個(gè)特征。例如，可以加入顏料以控制聚酰胺產(chǎn)物的顏色，如二氧化鈦(Ti02)可以用作白色顏料?？梢詫⒎舛藙?，如乙酸加入至工藝的末端，例如，以終止聚合。還可以將封端劑加入至儲器12中的鹽。如果使用催化劑，可以將失活試劑，如碳酸氫鈉，在工藝的末端加入以使催化劑失活。
[0045]可以加入以增加聚酰胺產(chǎn)物的整體壽命的一類添加劑是抗氧化劑?？寡趸瘎┨砑觿┛梢苑乐?、減少或延遲聚酰胺歸因于暴露于熱、光和氧中的一種或多種的降解。在聚酰胺制造中，例如在尼龍6，6的制造中使用的普通的抗氧化劑穩(wěn)定化添加劑是含銅化合物，如銅鹽或銅配合物。
[0046]可以將含銅化合物加入至工藝的任意級，并且典型地加入至儲器12中的鹽溶液，至反應(yīng)器20，或至流動到閃蒸器30中的反應(yīng)混合物中。在本公開的實(shí)例系統(tǒng)10中，可以將含銅化合物在系統(tǒng)10的主聚合系統(tǒng)中發(fā)生的大部分聚合的下游，例如在閃蒸器30的下游，或在反應(yīng)器20的下游但在閃蒸器30的上游加入，如本文更詳細(xì)地描述的。在圖1的實(shí)例工藝中，可以將第一含銅組合物50經(jīng)由第一進(jìn)料管線52加入至閃蒸器30與后縮聚器36之間的導(dǎo)管34，或者可以將第二含銅組合物54經(jīng)由第二進(jìn)料管線56加入至在后縮聚器36下游和處理系統(tǒng)42上游的傳遞管線40，或者兩者同時(shí)進(jìn)行。
[0047]可以加入至系統(tǒng)10的含銅化合物的實(shí)例包括，但是不限于，銅鹽和銅配合物。銅鹽的實(shí)例包括銅(I)鹽(例如，亞銅鹽)和銅(II)鹽(例如，二價(jià)銅鹽)，其可以是鹵化銅鹽的形式，如碘化銅(I) (Cul)、溴化銅(I) (CuBr)、溴化銅(II) (CuBr2)或氯化銅(II) (CuCl2)。也可以使用其他的銅鹽，如乙酸銅(II) (Cu(0C(0)CH3)2)。
[0048]含銅化合物可以與可以支撐、提高或補(bǔ)充含銅化合物的穩(wěn)定化或抗氧化效果的一種或多種其他的助添加劑組合加入。在本文將含銅化合物和一種或多種這種助添加劑的組合稱為“含銅組合物”，并且有時(shí)稱為“抗氧化劑包”或“抗氧化劑混合物”。術(shù)語“含銅組合物”可以是指混合在一起，或在加入至聚酰胺聚合物之前組合的含銅化合物和一種或多種助添加劑的組合物，該組合物包括在基本上相同的時(shí)間或系統(tǒng)10中相同的點(diǎn)加入至聚酰胺聚合物的含銅化合物和一種或多種助添加劑，或最終的聚酰胺產(chǎn)物中最終的組合物包括含銅化合物和任選地包括一種或多種助添加劑?？梢耘c含銅化合物一起包括以支撐、提高或補(bǔ)充含銅化合物的助添加劑的實(shí)例包括，但是不限于，一種或多種鉀鹽如溴化鉀(KBr)和碘化鉀(KI)。
[0049]然而，將含銅化合物加入至聚酰胺如尼龍6，6可能導(dǎo)致問題。例如，含銅化合物已知在聚酰胺制造工藝內(nèi)的設(shè)備或管中作為銅金屬鍍出。鍍出的銅可能干擾工藝設(shè)備，如反應(yīng)器20、精餾塔24、閃蒸器30或后縮聚器36的運(yùn)行。所鍍的銅還可能導(dǎo)致工藝的特殊部件的維護(hù)或停機(jī)之間的時(shí)間，在本文稱為設(shè)備的特定件的“維護(hù)壽命”變短。例如，上面描述的閃蒸器如閃蒸器30可以具有24至36個(gè)月的額定維護(hù)壽命，但銅金屬至閃蒸器的管中的鍍出可能將維護(hù)壽命減少至6至12個(gè)月。歸因于銅鍍出的縮短的維護(hù)壽命可能導(dǎo)致更多的停機(jī)和更高的維護(hù)花費(fèi)。
[0050]歸因于更短的維護(hù)壽命，銅的鍍出可能招致長期停機(jī)而不能制造最終的聚酰胺產(chǎn)物。備選地，可以安裝設(shè)備的第二或備份件以在設(shè)備的第一或主要件的停止操作或維護(hù)過程中保持工藝運(yùn)行。例如，如果銅鍍出在閃蒸器上，那么系統(tǒng)可能需要第二閃蒸器以使得可以將該系統(tǒng)從第一個(gè)鍍銅的閃蒸器轉(zhuǎn)換為第二個(gè)新的閃蒸器。對于第二閃蒸器的需要可能是昂貴的。例如，每個(gè)閃蒸器可能是昂貴的，并且系統(tǒng)將還需要另外的管、閥和控制系統(tǒng)部件以能夠在兩個(gè)閃蒸器之間轉(zhuǎn)換，以使得用于僅添加另外的閃蒸器的總的附加資金需要可能是閃蒸器成本的約四倍。如果預(yù)期銅在任意其他的設(shè)備，如反應(yīng)器、后縮聚器或設(shè)備之間的任意管中鍍出，可能需要類似的在系統(tǒng)的總資金成本上的增加。
[0051]除了停機(jī)和任選的第二設(shè)備的成本之外，包含鍍銅的設(shè)備的維護(hù)還可能是更有挑戰(zhàn)性的和更昂貴的。再次以銅鍍出到閃蒸器上，如鍍出到閃蒸器管的內(nèi)表面上為例，可以將管從閃蒸器取出，并且可以將銅化學(xué)移除。將銅從管移除的工藝可能是昂貴的、耗時(shí)的，并且可能需要另外的安全措施。從閃蒸器管移除銅的一種方法可以包括用硝酸(hno3)清潔管，其可以逐漸地與鍍在上面的銅反應(yīng)并將其移除。然而，采用硝酸的工作可能需要安全性預(yù)防以避免不當(dāng)暴露于硝酸。此外，無論如何小心地配置或施用硝酸，都可能難以或不可能防止硝酸將管的材料如不銹鋼的至少一小部分移除，而不是僅移除鍍銅。因此，硝酸法可能實(shí)質(zhì)上減少管的整體壽命，例如，從約25年的正?？倝勖鼫p少至約10至12年的總壽命。因此，銅的鍍出可能導(dǎo)致更高的成本，更有挑戰(zhàn)性的維護(hù)程序，并且可能需要設(shè)備的更頻繁更換，這歸因于維護(hù)程序自身減少設(shè)備的壽命。
[0052]銅的鍍出可能減少聚酰胺產(chǎn)物中含銅化合物的濃度。銅濃度上的這種減少可能導(dǎo)致低的抗氧化效果或者可能需要更大量的含銅化合物以獲得與不包括銅鍍出的系統(tǒng)相同的所需抗氧化效果。
[0053]鍍出的銅也可能在聚酰胺制造工藝的過程中脫落，并且脫落的銅金屬可能導(dǎo)致聚酰胺聚合物產(chǎn)物的阻塞或停止。最終的聚酰胺產(chǎn)物中的銅可能降低聚酰胺的品質(zhì)，如通過負(fù)面地影響一種或多種物理性質(zhì)，如強(qiáng)度或耐久性，或通過導(dǎo)致聚酰胺產(chǎn)物的變色。
[0054]含銅化合物還可能導(dǎo)致在該工藝內(nèi)聚酰胺聚合物的凝膠化。據(jù)信，含銅化合物可以與聚酰胺聚合物相互作用或反應(yīng)以導(dǎo)致凝膠的形成或積聚，如經(jīng)由聚酰胺的降解。在含銅化合物在閃蒸器中或在后縮聚器中的加入之后，聚酰胺聚合物的凝膠化可特別可能出現(xiàn)，這歸因于設(shè)備的這些件的條件(例如，溫度和壓力)并且歸因于聚酰胺聚合物當(dāng)其在閃蒸器和后縮聚器中達(dá)到更高的分子量時(shí)的高粘度。凝膠化可能干擾聚酰胺的制造，例如通過堵塞設(shè)備或系統(tǒng)內(nèi)的導(dǎo)管。
[0055]含銅化合物還可能導(dǎo)致腐蝕問題，這或者來自含銅化合物自身或者與可以與含銅化合物一起包括以形成含銅組合物的助添加劑組合，如上所述。例如，如果使用溴化銅(I)(CuBr)或溴化銅(II) (CuBr2)作為含銅化合物，或者如果與溴化鉀(KBr) —起使用另一種含銅化合物，含銅組合物可能變?yōu)榉浅Ｓ懈g性。CuBr、CuBr2或含銅化合物和KBr的組合據(jù)信形成氫溴酸(HBr)，其可能腐蝕管道、閃蒸器的管，以及其他設(shè)備。為防止這種腐蝕，將接觸含銅化合物和可能導(dǎo)致腐蝕的任意添加劑的設(shè)備可能需要由專門的耐腐蝕材料，如鈦或其他更奇特金屬合金制成。然而，這些特殊材料可能極大地增加系統(tǒng)的成本費(fèi)用。
[0056]本實(shí)用新型的實(shí)施方案的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將含銅化合物在閃蒸器30上游加入(如通過在工藝的開始將含銅化合物加入至儲器12中，或至基本上剛好在閃蒸器30上游的導(dǎo)管32)時(shí)，上面描述的與含銅化合物有關(guān)的很多問題出現(xiàn)。例如，銅金屬的鍍出當(dāng)其在閃蒸器30中發(fā)生時(shí)可能是特別的問題，因?yàn)殚W蒸器30的管可能對銅在閃蒸器30運(yùn)行條件下的鍍出特別敏感。如上所述，銅鍍出對閃蒸器30的影響也可能是特別昂貴的，表現(xiàn)在需要另外的閃蒸器30、減少的維護(hù)壽命、減少的總壽命以及增加的維護(hù)。
[0057]由含銅化合物導(dǎo)致的凝膠化可能在閃蒸器30的處理?xiàng)l件(例如，溫度和壓力)下更容易出現(xiàn)，使得如果將含銅化合物在閃蒸器30的上游加入，凝膠化可能更容易出現(xiàn)。閃蒸器30的內(nèi)管的小截面積當(dāng)出現(xiàn)凝膠化時(shí)也可能是對堵塞特別敏感的。
[0058]在本公開的實(shí)例系統(tǒng)10中，可以將含銅化合物加入至主聚合系統(tǒng)下游的聚酰胺聚合物，例如，反應(yīng)器20和閃蒸器30下游的聚酰胺聚合物。系統(tǒng)10可以配置以使得將含銅化合物在移除主要部分的水之后加入至聚酰胺聚合物，例如，使得在含銅化合物加入點(diǎn)處聚酰胺聚合物中水的百分?jǐn)?shù)為少于約20重量％的水，例如少于約15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4或3重量％的水，少于約2重量％的水，少于約1.5重量％的水，少于約1.4重量％的水，少于約1.3重量％的水，少于約1.2重量％水，少于約1.1重量％的水，或少于約1重量％的水。系統(tǒng)10還可以配置為使得將含銅化合物加入至聚酰胺聚合物獲得特定相對粘度的點(diǎn)，例如，至少約2，如至少約2.5，例如至少約5，如至少約6、至少約7、至少約8、至少約9、至少約10、至少約11、至少約12、至少約13、至少約14、至少約15、至少約16、至少約17、至少約18、至少約19、至少約20、至少約25、至少約30、至少約35、至少約40、至少約45、至少約50、至少約55、至少約60、至少約65、至少約70、至少約75、至少約80、至少約85、至少約90、至少約95或至少約100。系統(tǒng)10還可以配置為使得將含銅化合物加入至聚酰胺聚合物獲得指定分子量的點(diǎn)。
[0059]例如，可以將含銅化合物加入至閃蒸器30與后縮聚器36之間的導(dǎo)管34以及后縮聚器36下游的傳遞管線40中的一個(gè)或兩者。圖1顯示了可以用于將第一含銅組合物50進(jìn)料至閃蒸器30與后縮聚器36之間的導(dǎo)管34的第一進(jìn)料管線52，以及可以用于將第二含銅組合物54進(jìn)料至傳遞管線40的第二進(jìn)料管線56。在一些實(shí)例中，系統(tǒng)可以包括第一進(jìn)料管線52和第二進(jìn)料管線56中的一個(gè)或兩者。
[0060]在一些實(shí)例中，僅具有閃蒸器30與后縮聚器36之間的第一進(jìn)料管線52的系統(tǒng)可能是需要的，例如，依賴于系統(tǒng)的運(yùn)行條件。在其他的實(shí)例中，僅具有連接至后縮聚器36下游的傳遞管線40中的第二進(jìn)料管線56的系統(tǒng)可能是希望的，例如，使得在該工藝中盡可能晚加入含銅化合物以避免鍍銅、凝膠化和/或腐蝕的出現(xiàn)(例如，因?yàn)閭鬟f管線40中的條件較不容易導(dǎo)致它們出現(xiàn))或最小化暴露于這些問題的系統(tǒng)10的量(例如，使得可以僅在一部分的傳遞管線和處理系統(tǒng)42中經(jīng)歷維護(hù)、多余設(shè)備和上面描述的其他問題)。
[0061]雖然通過在閃蒸器30的下游加入含銅化合物可以避免或最小化與含銅化合物的加入相關(guān)的問題，將含銅化合物加入至從閃蒸器30通過導(dǎo)管34流動的第二聚酰胺聚合物或加入至從后縮聚器36通過傳遞管線40流動的最終的聚酰胺聚合物仍然是困難的。這些聚酰胺聚合物的分子量可能相對高，這一般意味著流動通過導(dǎo)管34或傳遞管線40的材料可能是高度粘性的流體。在尼龍6，6制造的情況下，流動通過導(dǎo)管34的第二聚酰胺聚合物可以具有約5至約9，并且在一些情況下，高達(dá)約20或約30的相對粘度，并且流動通過傳遞管線40的最終的聚酰胺聚合物可以具有約30至約50，并且在一些情況下高達(dá)約100的相對粘度。
[0062]這些相對高的粘度可能使得特別難以確保聚酰胺聚合物內(nèi)含銅化合物和任何所需的助添加劑的合適混合。在含銅化合物和助添加劑沒有基本上完全和基本上均勻混合的情況下，所需的抗氧化效果可能不在最終的聚酰胺產(chǎn)物內(nèi)的所有位置存在。換言之，聚酰胺產(chǎn)物內(nèi)的某些位置可能仍然對歸因于熱、光或氧的氧化降解是敏感的，這可能導(dǎo)致由聚酰胺產(chǎn)物形成的聚酰胺制品的缺陷或失效。含銅化合物和助添加劑在第二聚酰胺聚合物和最終的聚酰胺聚合物中的混合，與它可能在進(jìn)料至閃蒸器30中的第一聚酰胺聚合物中的混合相比，可能是顯著更困難的，例如，因?yàn)榈谝痪埘０肪酆衔锟梢跃哂信c第二聚酰胺聚合物和最終的聚酰胺聚合物相比顯著更低的分子量和相對粘度。尤其是，將含銅化合物混合至導(dǎo)管34中的第二聚酰胺聚合物中或傳遞管線40中的最終的聚酰胺聚合物中可能是困難的，因?yàn)榭梢詫⒑~化合物結(jié)合至液體或漿液混合物中，但含銅化合物的液體或漿液混合物將典型地具有與第一聚酰胺聚合物或最終的聚酰胺聚合物顯著不同的粘度。混合具有顯著不同的粘度的兩個(gè)流體可能是特別困難的。
[0063]為了避免與含銅化合物在閃蒸器30上游的加入相關(guān)的問題，并且也為了提供足夠的混合以使得含銅組合物在整個(gè)聚酰胺聚合物中基本上一致地并均勻地混合，系統(tǒng)10可以包括一個(gè)或多個(gè)混合器以將含銅組合物混合至聚酰胺聚合物中。例如，系統(tǒng)10可以包括用于將第一含銅組合物50混合至導(dǎo)管34中的第二聚酰胺聚合物中的第一混合器70A，或用于將第二含銅組合物54混合至傳遞管線40中的最終的聚酰胺聚合物中的第二混合器70B，或者系統(tǒng)10可以包括第一混合器70A和第二混合器70B兩者。每個(gè)混合器70A、70B可以將相應(yīng)的含銅組合物50、54混合至導(dǎo)管34或傳遞管線40內(nèi)的相應(yīng)的聚酰胺聚合物中。
[0064]銅添加劑可以經(jīng)由以下形式加入至流中:加入純的銅添加劑，或經(jīng)由包含銅添加劑和載體材料的混合物，所述載體材料如溶劑(例如，水或有機(jī)溶劑)、預(yù)制尼龍6，6載體、另一種聚合物載體，加入了添加劑的分流產(chǎn)物流的一部分，或它們的組合。在包括產(chǎn)物流的分流的實(shí)施方案中，分流可以是約0.000, 001重量％的產(chǎn)物流或更少，產(chǎn)物流的0.000, 01重量 %,0.000，1,0.001,0.01,0.1、1、2、3、4、5、10、15、20、30、40 或約 50 重量 ％。含有銅添加劑的加入至產(chǎn)物流的材料可以具有以下銅添加劑濃度:約0.000，001重量％至約100 重量%，或約 0.000，001 重量%或更少，或約 0.000，005 重量%,0.000，01,0.000，05、0.000，1,0.000，5,0.001,0.005,0.01,0.05,0.1,0.5、1、1.5、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、96、97、98 或約 99 重量 ％ 或更多。添加劑或包括該添加劑的混合物可以以任意合適的流速，如約0.000, OOlL/分鐘或更低，或約0.000，005L/ 分鐘、0.000，01,0.000，05,0.000，1,0.000，5,0.001,0.005,0.01,0.05,0.1、
0.5、1、1.5、2、3、4、5、10、15、20、25、50、75、100、125、150、175、200、250、300、400、500、750、
1,000,2, 500,5, 000、10，000,50, 000或約100，000L/分鐘或更高，加入至產(chǎn)物流。向其加入添加劑或添加劑混合物的產(chǎn)物流的溫度可以是任意合適的溫度，如約100°C _350°C，或約 100°C 或更低，或約 110°C、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、34(TC或約 350°C或更高?？梢詫⑻砑觿┗虬砑觿┑幕旌衔镆匀我夂线m的溫度加入至產(chǎn)物流，如與產(chǎn)物流的溫度接近的溫度，或如比產(chǎn)物流的溫度高的溫度(例如，以防止冷凝)，如約100°c -350°c，或約100°C或更低，或約 110 °C、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340°C或約350°C或更高；任選地，可以將注入?yún)^(qū)域類似地加熱以防止或最小化產(chǎn)物流中聚合物材料的冷凝。在添加劑的加入之后產(chǎn)物流中銅添加劑的濃度可以是任意合適的濃度，如約0.000，001重量％或更低，或約0.000，005重量％，0.000，01、0.000，05、0.000，1,0.000，5,0.001,0.005,0.01,0.05,0.1,0.5、1、1.5、2、3、4 或約 5 重量％或更低。
[0065]圖2顯示可以用于將含銅組合物72混合至運(yùn)載聚酰胺聚合物76的導(dǎo)管74中的實(shí)例混合器70C的示意圖。實(shí)例混合器70C可以用作圖1的系統(tǒng)10中的第一和第二混合器70A、70B中的任一個(gè)。因此，含銅組合物72可以表示圖1中的第一含銅組合物50或者第二含銅組合物54，并且導(dǎo)管74可以是閃蒸器30與后縮聚器36之間的導(dǎo)管34，或者可以是后縮聚器36下游的傳遞管線40。在具有多個(gè)混合器的實(shí)施方案中，每個(gè)混合器可以加入添加劑總量中的任意合適的比例。例如，任意混合器，如第一或第二混合器中的任一個(gè)，可以加入約 I 重量％ 的總添加劑，2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、96、97、98或約99重量％的總添加劑，余下部分經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)其他的混合器加入。
[0066]在一個(gè)實(shí)例中，含銅組合物72可以包括含銅化合物和聚合物載體的粒子，如聚合物載體的固體粒子。在含銅組合物72中還可以包括其他化合物，如上面描述的助添加劑，例如以助添加劑的粒子的形式。
[0067]含銅化合物的粒子可以包括上面描述的一種或多種含銅化合物的粒子，例如銅鹽如碘化銅(I)、溴化銅(I)、溴化銅(II)、乙酸銅(II)或氯化銅(II)。聚合物載體可以包括可以熔融并且與導(dǎo)管74中的聚酰胺聚合物76混合的聚合物，如下面描述的。聚合物載體可以與聚酰胺聚合物76所需的最終用途相容，以使得小量的聚合物載體的包含將基本上不負(fù)面影響最終聚酰胺產(chǎn)物的所需物理性質(zhì)。在一些實(shí)例中，聚合物載體包括聚酰胺以便提供與聚酰胺聚合物76的基本上緊密匹配。例如，在聚酰胺聚合物76包括尼龍6，6的情況下，聚合物載體可以包括尼龍6，6或尼龍6。聚合物載體可以還包括其他類型的聚合物(例如，加聚物如塑料、丙烯酸類、聚酯等)，條件是聚合物載體與聚酰胺產(chǎn)物(例如，尼龍6，6)相容并且不負(fù)面影響聚酰胺產(chǎn)物所需的機(jī)械或物理性質(zhì)。
[0068]在一個(gè)實(shí)例中，聚合物載體還可以是可以混合在一起的粒子的形式，如以干燥的混合物與含銅化合物粒子和可能所需的任意助添加劑混合。含銅化合物的粒子和聚合物載體也可以以含銅化合物和聚合物載體的預(yù)定比例預(yù)形成為粒料或小塊。
[0069]可以將含銅組合物72的混合物或粒料保持在配置為向螺旋送料機(jī)80中進(jìn)料(如經(jīng)由進(jìn)料槽82)的料斗78中。螺旋送料機(jī)80可以包括螺絲鉆84，其可以將含銅組合物72移動通過螺旋送料機(jī)80?？梢詫⒙菪土蠙C(jī)80加熱至足以熔融聚合物載體的溫度，產(chǎn)生含銅化合物和熔融聚合物載體的混合物。在一個(gè)實(shí)例中，混合物可以包括溶解在熔融聚合物載體中的含銅化合物。在另一個(gè)實(shí)例中，混合物可以包括保持為基本上固體形式的含銅化合物，例如，作為含銅化合物的粒子，其中該混合物形成熔融聚合物載體和基本上固體含銅化合物的漿液。混合物可以還包括溶解在熔融聚合物載體中的一部分含銅化合物和保持為固體粒子的一部分含銅化合物(其與熔融聚合物載體形成漿液)的組合。
[0070]在一個(gè)實(shí)例中，可以使用加熱器(未顯示)將螺旋送料機(jī)80加熱，所述加熱器可以部分地或完全環(huán)繞螺旋送料機(jī)80的至少一部分。例如，可以使用水蒸氣夾套或其他的熱交換器以將螺旋送料機(jī)80加熱至足以熔融聚合物載體的溫度。
[0071]可以將含銅化合物、任何助添加劑以及熔融聚合物載體的混合物從螺旋送料機(jī)80經(jīng)由可以將基本上液體混合物進(jìn)料至導(dǎo)管74中的熔融聚酰胺聚合物76中的進(jìn)料管線86傳遞至導(dǎo)管74。進(jìn)料管線86可以包括泵88，其可以加壓熔融聚合物載體和含銅化合物的混合物以使得它可以進(jìn)入聚酰胺聚合物76的流并基本上與聚酰胺聚合物76混合，如經(jīng)由湍流混合，使得含銅化合物和任意助添加劑將在聚酰胺聚合物76內(nèi)基本上均勻地混合。導(dǎo)管74可以包括混合器，如靜態(tài)混合器，以將含銅化合物和任意助添加劑與聚酰胺聚合物76均勻地混合。
[0072]實(shí)施例
[0073]本實(shí)用新型的實(shí)施方式可以通過參考通過示例的方式提供的以下實(shí)例而被更好地理解。本實(shí)用新型不限于本文給出的實(shí)例。
[0074]用于實(shí)施例的通用系統(tǒng)
[0075]在連續(xù)尼龍6，6制造工藝中，將己二酸和六亞甲基二胺以大致等摩爾比混合在水中，以形成含有尼龍6，6鹽和具有約50重量％水的水性混合物。將鹽水溶液以大約105L/分鐘傳遞到蒸發(fā)器。蒸發(fā)器將鹽水溶液加熱至約125-135°C (130°C )并且將水從加熱的鹽水溶液移除，使得水濃度為約30重量％。將蒸發(fā)的鹽混合物以大約75L/分鐘傳遞到管式反應(yīng)器。反應(yīng)器將蒸發(fā)的鹽混合物的溫度升高至約218-250°C (235°C)，從而允許反應(yīng)器將水從加熱的蒸發(fā)的鹽混合物進(jìn)一步移除，使得水濃度達(dá)到約10重量％，并且使得鹽進(jìn)一步聚合。將反應(yīng)的混合物以大約60L/分鐘傳遞到閃蒸器。閃蒸器將反應(yīng)的混合物加熱至約270-2900C (280V )以從反應(yīng)的混合物進(jìn)一步移除水，使得水濃度達(dá)到約0.5重量％，并且使得反應(yīng)的混合物進(jìn)一步聚合。將具有約13的相對粘度的閃蒸的混合物以大約54L/分鐘傳遞到后縮聚器，使聚合混合物經(jīng)受真空以進(jìn)一步移除水，使得水濃度達(dá)到約0.1重量％并且相對粘度達(dá)到約60，從而使得聚酰胺獲得合適的最終聚合度范圍，之后將后縮聚過的聚合混合物以約54L/分鐘傳遞到經(jīng)由多線料模頭產(chǎn)生尼龍線料的擠出機(jī)和將線料切割為粒料的造粒機(jī)。
[0076]用于確定凝膠率的一般方法。實(shí)施例中描述的每個(gè)凝膠率通過取由兩種方法確定的凝膠率的平均值確定。在第一方法中，在反應(yīng)混合物仍然是熱的同時(shí)，將液體反應(yīng)混合物從系統(tǒng)排出，將系統(tǒng)冷卻，拆卸，并且視覺檢查以估算其中的凝膠的體積。在第二方法中，在反應(yīng)混合物仍然是熱的同時(shí)，將液體反應(yīng)混合物從系統(tǒng)排出，冷卻，填充水，并且排出水。從沒有凝膠的系統(tǒng)體積減去從系統(tǒng)排出的水的體積以確定系統(tǒng)中的凝膠的體積。為了確定設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)具體件或特定位置下游的凝膠率，僅將設(shè)備的具體件或特定位置下游的系統(tǒng)用水填充。在兩種方法中，凝膠的密度據(jù)估算為0.9g/cm3。
[0077]比較例Ia-乙酸銅在閃蒸器上游的加入
[0078]將尼龍6，6和5重量％乙酸銅(II) (Cu(0C(O)CH3)2，也稱為乙酸銅)的混合物加入至聚合反應(yīng)器與閃蒸器之間、反應(yīng)器下游且閃蒸器上游的尼龍聚合物混合物。將混合物在加入之前預(yù)熱至約235°C，并且以約2.lL/h加入。
[0079]閃蒸器上游乙酸銅的加入導(dǎo)致一部分銅原子作為銅金屬在閃蒸器、后縮聚器和與其連接的傳遞管線內(nèi)鍍出。在約12周的運(yùn)行之后，大約0.1mm的銅層鍍出在加入的下游的設(shè)備上。一部分鍍出的銅金屬有時(shí)變得從閃蒸器或后縮聚器移出，并且與尼龍聚合物混合物一起攜帶，導(dǎo)致最終的聚酰胺產(chǎn)物內(nèi)不適宜的銅金屬薄片，降低了產(chǎn)物品質(zhì)。閃蒸器中銅鍍出的形成速率導(dǎo)致在約8個(gè)月的運(yùn)行時(shí)間之后停止運(yùn)轉(zhuǎn)和清潔閃蒸器，這至少部分地歸因于產(chǎn)物品質(zhì)由最終產(chǎn)物中顯著量的銅薄片而降低。當(dāng)將閃蒸器取下離線用于清潔和維護(hù)時(shí)，將鍍出的銅經(jīng)由使用硝酸以將銅金屬從閃蒸器管移除的程序移除，這是耗時(shí)的并且昂貴的。因?yàn)橄鄬Χ痰木S護(hù)間隔和用于閃蒸器所需的復(fù)雜清潔程序，該系統(tǒng)用并聯(lián)的兩個(gè)閃蒸器代替一個(gè)運(yùn)行，以使得一個(gè)閃蒸器總是保持運(yùn)行，這在系統(tǒng)中要求更大的資本投資。
[0080]閃蒸器內(nèi)的溫度和壓力(280°C和2MPa)導(dǎo)致乙酸銅與尼龍反應(yīng)并將其劣化。劣化的尼龍導(dǎo)致下游增加的凝膠化(約2Kg/周增加的凝膠產(chǎn)生，與在閃蒸器之前沒有乙酸銅加入的相應(yīng)的系統(tǒng)比較)，其積累在閃蒸器中，閃蒸器與后縮聚器之間的傳遞管線和閥中，后縮聚器中，以及后縮聚器下游的傳遞管線中。增加的凝膠產(chǎn)生降低最終產(chǎn)物的整體品質(zhì)。
[0081]銅金屬的鍍出還減少進(jìn)入擠出機(jī)的最終的尼龍聚合物產(chǎn)物內(nèi)的乙酸銅濃度，從而減少了后縮聚過的產(chǎn)物中銅添加劑的抗氧化劑和穩(wěn)定劑效果的量。進(jìn)入擠出機(jī)的尼龍聚合物混合物中乙酸銅的濃度歸因于大約0.001重量％的乙酸銅作為銅金屬在系統(tǒng)中的鍍出而減少約33%。進(jìn)入擠出機(jī)的最終的尼龍聚合物產(chǎn)物內(nèi)的乙酸銅濃度為約0.002重量％。
[0082]比較例Ib-碘化銅在閃蒸器上游的加入
[0083]將尼龍6，6和5重量％碘化銅的混合物加入至聚合反應(yīng)器與閃蒸器之間、反應(yīng)器下游且閃蒸器上游的尼龍聚合物混合物。將混合物在加入之前預(yù)熱至約235°C，并且以約2.lL/h 加入。
[0084]閃蒸器上游的碘化銅的加入導(dǎo)致一部分的銅原子作為銅金屬在閃蒸器、后縮聚器和與其連接的傳遞管線內(nèi)鍍出。在運(yùn)行約12周后，大約0.1mm的銅層鍍出在加入下游的設(shè)備上。一部分的鍍出的銅金屬有時(shí)變得從閃蒸器或后縮聚器移走，并且與尼龍聚合物混合物一起攜帶，導(dǎo)致最終的聚酰胺產(chǎn)物內(nèi)不適宜的銅金屬薄片，降低了產(chǎn)物品質(zhì)。閃蒸器中銅鍍出形成的速率導(dǎo)致在約8個(gè)月的運(yùn)行時(shí)間之后的停止運(yùn)轉(zhuǎn)和清潔閃蒸器，至少部分歸因于產(chǎn)物品質(zhì)上的降低，這歸因于最終的產(chǎn)物中顯著量的銅薄片。當(dāng)將閃蒸器換下時(shí)，將鍍出的銅經(jīng)由使用硝酸以將銅金屬從閃蒸器管溶解的程序移除，這是耗時(shí)的并且昂貴的。因?yàn)閷τ陂W蒸器需要相對快的更換和更復(fù)雜的維護(hù)程序，該系統(tǒng)用并聯(lián)的兩個(gè)閃蒸器代替一個(gè)運(yùn)行，以使得一個(gè)閃蒸器總是保持運(yùn)行，這要求系統(tǒng)中更大的資本投資。
[0085]閃蒸器內(nèi)的溫度和壓力(280°C和2MPa)導(dǎo)致碘化銅與尼龍反應(yīng)并將其劣化。劣化的尼龍導(dǎo)致下游增加的凝膠化(如與在閃蒸器之前沒有碘化銅加入的相應(yīng)的系統(tǒng)比較，約2Kg/周增加的凝膠產(chǎn)生)，其積累在閃蒸器中，閃蒸器與后縮聚器之間的傳遞管線和閥中，后縮聚器中，以及后縮聚器下游的傳遞管線中。增加的凝膠產(chǎn)生降低最終的產(chǎn)物的整體品質(zhì)。
[0086]銅金屬的鍍出也減少進(jìn)入擠出機(jī)的最終的尼龍聚合物產(chǎn)物內(nèi)的碘化銅濃度，從而降低后縮聚過的產(chǎn)物中銅添加劑的抗氧化劑和穩(wěn)定劑效果的量。進(jìn)入擠出機(jī)的尼龍聚合物混合物中的碘化銅的濃度歸因于大約0.001重量％的碘化銅作為銅金屬在系統(tǒng)中的鍍出而減少約33%。進(jìn)入擠出機(jī)的最終的尼龍聚合物產(chǎn)物內(nèi)的碘化銅濃度為約0.002重量％。
[0087]比較例Ic-溴化銅(II)在閃蒸器上游的加入
[0088]將尼龍6，6和5重量％溴化銅(II)的混合物加入至聚合反應(yīng)器與閃蒸器之間、反應(yīng)器下游且閃蒸器上游的尼龍聚合物混合物。將混合物在加入之前預(yù)熱至約235°C，并且以約2.lL/h加入。
[0089]閃蒸器上游溴化銅(II)的加入導(dǎo)致一部分的銅原子作為銅金屬在閃蒸器、后縮聚器和與其連接的傳遞管線內(nèi)鍍出。在運(yùn)行約12周后，大約0.1mm的銅層在加入下游的設(shè)備上鍍出。一部分的鍍出的銅金屬有時(shí)變得從閃蒸器或后縮聚器移出，并且與尼龍聚合物混合物一起被攜帶，導(dǎo)致最終的聚酰胺產(chǎn)物內(nèi)不適宜的銅金屬薄片，降低了產(chǎn)物品質(zhì)。在閃蒸器中形成鍍銅的速率在約8個(gè)月的運(yùn)行時(shí)間之后導(dǎo)致停止運(yùn)轉(zhuǎn)和清潔閃蒸器，這至少部分歸因于產(chǎn)物品質(zhì)上來自最終的產(chǎn)物中顯著量的銅薄片的降低。當(dāng)將閃蒸器取下離線用于清潔和維護(hù)，將鍍出的銅經(jīng)由使用硝酸以將銅金屬從閃蒸器管溶解的程序移除，這是耗時(shí)的并且昂貴的。因?yàn)閷τ陂W蒸器需要的相對短的維護(hù)間隔和復(fù)雜的清潔程序，該系統(tǒng)用并聯(lián)的兩個(gè)閃蒸器代替一個(gè)運(yùn)行，以使得一個(gè)閃蒸器總是保持運(yùn)行，這要求系統(tǒng)中更大的成本投資。
[0090]閃蒸器內(nèi)的溫度和壓力(280°C和2MPa)導(dǎo)致溴化銅(II)與尼龍反應(yīng)并劣化尼龍。劣化的尼龍導(dǎo)致下游增加的凝膠化(約2Kg/周增加的凝膠產(chǎn)生，與沒有在閃蒸器之前的溴化銅(II)加入的相應(yīng)的系統(tǒng)比較)，其積累在閃蒸器中，閃蒸器與后縮聚器之間的傳遞管線和閥中，后縮聚器中，以及后縮聚器下游的傳遞管線中。增加的凝膠產(chǎn)生降低最終的產(chǎn)物的整體品質(zhì)。
[0091]銅金屬的鍍出還減小進(jìn)入擠出機(jī)的最終的尼龍聚合物產(chǎn)物中的溴化銅(II)濃度，從而減少后縮聚過的產(chǎn)物中銅添加劑的抗氧劑和穩(wěn)定劑效果的量。進(jìn)入擠出機(jī)的尼龍聚合物混合物中溴化銅(II)的濃度歸因于大約0.001重量％的溴化銅(II)作為銅金屬在系統(tǒng)中的鍍出而減少約33%。進(jìn)入擠出機(jī)的最終的尼龍聚合物產(chǎn)物內(nèi)的溴化銅(II)濃度為約0.002重量％。
[0092]實(shí)施例2-乙酸銅添加劑在閃蒸器與后縮聚器之間的加入
[0093]將尼龍6，6和5重量％乙酸銅(II)的混合物加入至聚合反應(yīng)器與閃蒸器之間、閃蒸器下游且后縮聚器上游的傳遞管線中的尼龍聚合物混合物。將混合物在加入之前預(yù)熱至約280°C，并且以約2.lL/h加入。
[0094]乙酸銅在閃蒸器之后至管線的加入避免了閃蒸器中的鍍銅。因?yàn)殂~不在閃蒸器中鍍出，閃蒸器具有約36個(gè)月的運(yùn)行時(shí)間。歸因于更長的運(yùn)行時(shí)間，該系統(tǒng)僅使用單一的閃蒸器建造，并且單一的閃蒸器的停機(jī)時(shí)間是可容忍的。閃蒸器的清潔程序不需要用于鍍銅的移除的處理。后縮聚器中更低的壓力條件導(dǎo)致與比較例Ia相比較少的銅金屬的鍍出，具有約0.000, 01重量％的乙酸銅在該系統(tǒng)中鍍出，提供約0.003重量％的進(jìn)入擠出機(jī)的最終的尼龍產(chǎn)物中的乙酸銅的濃度。如與比較例Ia比較，在最終的后縮聚過的產(chǎn)物中觀察到至少10x更少的銅薄片，給出更高品質(zhì)的后縮聚過的產(chǎn)物。如與比較例Ia比較，在系統(tǒng)中產(chǎn)生約2Kg/周的較少凝膠，這給出系統(tǒng)維護(hù)之間更長的期間。
[0095]實(shí)施例3a_乙酸銅添加劑至后縮聚器下游的傳遞管線的加入。
[0096]將尼龍6，6和5重量％乙酸銅(II)的混合物加入至聚合反應(yīng)器與閃蒸器之間的傳遞管線中的，閃蒸器和后縮聚器下游，且擠出機(jī)上游的傳遞管線中的尼龍聚合物混合物。將混合物在加入之前預(yù)熱至約280°C，并且以約2.lL/h加入。
[0097]如實(shí)施例2 —樣，銅不在閃蒸器中鍍出，使得閃蒸器在維護(hù)和清潔之間具有約36個(gè)月的運(yùn)行時(shí)間。如實(shí)施例2 —樣，閃蒸器的維護(hù)/清潔間隔是可容忍的，使得該系統(tǒng)僅用單一的閃蒸器建造。當(dāng)將閃蒸器和后縮聚器取出離線用于維護(hù)和清潔時(shí)，不需要用于銅的移除的程序。
[0098]傳遞管線中的條件導(dǎo)致銅金屬在傳遞管線或擠出機(jī)中的很少的鍍覆，在聚合物混合物中僅有0.000, 001重量％的乙酸銅作為銅在傳遞管線中和擠出機(jī)中鍍出，給出約0.003重量％的擠出材料中乙酸銅的濃度。在最終的產(chǎn)物中未觀察到銅薄片，給出比比較例Ia和實(shí)施例2更聞品質(zhì)的后縮聚過的廣物。
[0099]實(shí)施例3b_乙酸銅添加劑至后縮聚器下游的傳遞管線的加入，使用分流產(chǎn)物流。
[0100]將尼龍6，6和5重量％乙酸銅(II)的混合物加入至聚合反應(yīng)器與閃蒸器之間的傳遞管線中的，閃蒸器和后縮聚器下游，且擠出機(jī)上游的傳遞管線中的尼龍聚合物混合物。將尼龍6，6從由后縮聚器出現(xiàn)的產(chǎn)物流分流，分流以約2.lL/h出現(xiàn)，并且將純的乙酸銅加入至分流尼龍以形成混合物。將混合物保持在約280°C，之后加入至傳遞管線，并且以約2.lL/h 加入。
[0101]如實(shí)施例2 —樣，銅不在閃蒸器中鍍出，使得閃蒸器在維護(hù)和清潔之間具有約36個(gè)月的運(yùn)行時(shí)間。如實(shí)施例2 —樣，閃蒸器的維護(hù)/清潔間隔是可容忍的，使得該系統(tǒng)僅用單一的閃蒸器建造。當(dāng)將閃蒸器和后縮聚器取出離線用于維護(hù)和清潔時(shí)，不需要用于銅的移除的程序。
[0102]傳遞管線中的條件導(dǎo)致銅金屬在傳遞管線或擠出機(jī)中的很少的鍍覆，在聚合物混合物中僅有0.000, 001重量％的乙酸銅作為銅在傳遞管線中和擠出機(jī)中鍍出，給出約0.003重量％的擠出材料中乙酸銅的濃度。在最終的產(chǎn)物中未觀察到銅薄片，給出比比較例Ia和實(shí)施例2更聞品質(zhì)的后縮聚過的廣物。
[0103]實(shí)施例4-碘化銅添加劑至后縮聚器下游的傳遞管線的加入。
[0104]將尼龍6，6和5重量％碘化銅的混合物加入至聚合反應(yīng)器與閃蒸器之間的傳遞管線中的，閃蒸器和后縮聚器下游，且擠出機(jī)上游的傳遞管線中的尼龍聚合物混合物。將混合物在加入之前預(yù)熱至約280°C，并且以約2.lL/h加入。
[0105]如實(shí)施例2 —樣，銅不在閃蒸器中鍍出，使得閃蒸器在維護(hù)和清潔之間具有約36個(gè)月的運(yùn)行時(shí)間。如實(shí)施例2 —樣，閃蒸器的維護(hù)/清潔間隔是可容忍的，使得該系統(tǒng)僅用單一的閃蒸器建造。當(dāng)將閃蒸器和后縮聚器取出離線用于維護(hù)和清潔時(shí)，不需要用于銅的移除的程序。
[0106]傳遞管線中的條件導(dǎo)致銅金屬在傳遞管線或擠出機(jī)中的很少的鍍覆，在聚合物混合物中僅有0.000, 001重量％的碘化銅作為銅在傳遞管線中和擠出機(jī)中鍍出，給出約0.003重量％的擠出的材料中碘化銅的濃度。在最終的產(chǎn)物中未觀察到銅薄片，給出比比較例Ib和實(shí)施例2更聞品質(zhì)的后縮聚過的廣物。
[0107]實(shí)施例5-溴化銅(II)添加劑至后縮聚器下游的傳遞管線的加入。
[0108]將尼龍6，6和5重量％溴化銅(II)的混合物加入至聚合反應(yīng)器與閃蒸器之間的傳遞管線中的，閃蒸器和后縮聚器下游，且擠出機(jī)上游的傳遞管線中的尼龍聚合物混合物。將混合物在加入之前預(yù)熱至約280°C，并且以約2.lL/h加入。
[0109]如實(shí)施例2 —樣，銅不在閃蒸器中鍍出，使得閃蒸器在維護(hù)和清潔之間具有約36個(gè)月的運(yùn)行時(shí)間。如實(shí)施例2 —樣，閃蒸器的維護(hù)/清潔間隔是可容忍的，使得該系統(tǒng)僅用單一的閃蒸器建造。當(dāng)將閃蒸器和后縮聚器取出離線用于維護(hù)和清潔時(shí)，不需要用于銅的移除的程序。
[0110]傳遞管線中的條件導(dǎo)致銅金屬在傳遞管線或擠出機(jī)中的很少的鍍覆，在聚合物混合物中僅有0.000，001重量％的溴化銅(II)作為銅在傳遞管線中和擠出機(jī)中鍍出，給出約
0.003重量％的擠出材料中溴化銅(II)的濃度。在最終的產(chǎn)物中未觀察到銅薄片，給出比比較例Ic和實(shí)施例2更高品質(zhì)的后縮聚過的產(chǎn)物。
[0111]所采用的術(shù)語和表述作為說明性的術(shù)語使用而非限制性的，并且在這種術(shù)語和表述的使用中沒有排除所給出和描述的特征的任何等價(jià)物或其一部分的意圖，而應(yīng)明白的是，在所要求保護(hù)的本實(shí)用新型的主題的范圍內(nèi)，多種修改是可能的。因此，應(yīng)理解的是，雖然已經(jīng)通過實(shí)例和任選的特征具體地公開了本實(shí)用新型的實(shí)施方案，本文公開的概念的修改和變化可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員采取，并且這種修改和變化被認(rèn)為落入由后附權(quán)利要求限定的本實(shí)用新型的主題的范圍內(nèi)。
[0112]另外的實(shí)施方案
[0113]本實(shí)用新型提供以下示例實(shí)施方案，其序號不被解釋為給出重要程度:
[0114]實(shí)施方案I可以包括主題(如裝置、器件、方法或進(jìn)行動作的一種或多種方式)，如可以包括一種用于聚酰胺的制備的系統(tǒng)。所述的主題可以包括:主聚合系統(tǒng)，所述主聚合系統(tǒng)配置為將一種或多種原材料轉(zhuǎn)化為聚酰胺產(chǎn)物；所述主聚合系統(tǒng)下游的導(dǎo)管，所述導(dǎo)管配置為傳遞所述聚酰胺產(chǎn)物；和進(jìn)料管線，所述進(jìn)料管線配置為將含銅組合物進(jìn)料至導(dǎo)管中。
[0115]實(shí)施方案2可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案I的主題組合，以任選地包括，所述進(jìn)料管線包括用于接收所述含銅組合物的加熱的螺旋送料機(jī)。
[0116]實(shí)施方案3可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案I和2中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述含銅組合物包括含銅化合物的粒子和聚合物載體的混合物。
[0117]實(shí)施方案4可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-3中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述加熱的螺旋送料機(jī)將所述聚合物載體熔融以形成包含熔融聚合物和所述含銅化合物的混合物。
[0118]實(shí)施方案5可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-3中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述加熱的螺旋送料機(jī)配置為將所述混合物進(jìn)料至所述導(dǎo)管中。
[0119]實(shí)施方案6可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-5中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述聚合物載體包括尼龍6和尼龍6，6中的至少一個(gè)。
[0120]實(shí)施方案7可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-6中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述主聚合系統(tǒng)包括聚合反應(yīng)器，所述聚合反應(yīng)器配置為將一種或多種原材料轉(zhuǎn)化為第一聚酰胺；和所述聚合反應(yīng)器下游的后段系統(tǒng)，所述后段系統(tǒng)配置為增加所述第一聚酰胺的分子量以形成所述聚酰胺產(chǎn)物。
[0121]實(shí)施方案8可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-7中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述后段系統(tǒng)包括所述聚合反應(yīng)器下游的閃蒸器，其中所述閃蒸器配置為增加所述第一聚酰胺的分子量以形成第二聚酰胺。
[0122]實(shí)施方案9可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-8中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，導(dǎo)管，所述導(dǎo)管與所述閃蒸器流體連通，并且所述聚酰胺產(chǎn)物包括所述第二聚酰胺。
[0123]實(shí)施方案10可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-9中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述后段系統(tǒng)還包括所述閃蒸器下游的后縮聚器，其中所述后縮聚器配置為增加所述第二聚酰胺的分子量以形成第三聚酰胺。
[0124]實(shí)施方案11可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-10中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述導(dǎo)管與所述后縮聚器流體連通，并且所述聚酰胺產(chǎn)物包括所述第三聚酰胺。
[0125]實(shí)施方案12可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-11中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述主聚合系統(tǒng)配置為使得所述導(dǎo)管中的所述聚酰胺產(chǎn)物含少于約5重量％的水。
[0126]實(shí)施方案13可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-12中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述主聚合系統(tǒng)配置為使得所述導(dǎo)管中的所述聚酰胺產(chǎn)物具有至少約2的相對粘度。
[0127]實(shí)施方案14可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-13中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述主聚合系統(tǒng)配置為使得所述導(dǎo)管中的所述聚酰胺產(chǎn)物具有至少約5的相對粘度。
[0128]實(shí)施方案15可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-14中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述主聚合系統(tǒng)配置為使得所述導(dǎo)管中的所述聚酰胺產(chǎn)物具有至少約9的相對粘度。
[0129]實(shí)施方案16可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-15中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述主聚合系統(tǒng)配置為使得所述導(dǎo)管中的所述聚酰胺產(chǎn)物具有至少約15的相對粘度。
[0130]實(shí)施方案17可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-16中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述主聚合系統(tǒng)配置為使得所述導(dǎo)管中的所述聚酰胺產(chǎn)物具有至少約20的相對粘度。
[0131]實(shí)施方案18可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-17中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述主聚合系統(tǒng)配置為使得所述導(dǎo)管中的所述聚酰胺產(chǎn)物具有至少約25的相對粘度。
[0132]實(shí)施方案19可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-18中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述主聚合系統(tǒng)配置為使得所述導(dǎo)管中的所述聚酰胺產(chǎn)物具有至少約30的相對粘度。
[0133]實(shí)施方案20可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-19中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述主聚合系統(tǒng)配置為使得所述導(dǎo)管中的所述聚酰胺產(chǎn)物具有至少約40的相對粘度。
[0134]實(shí)施方案21可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-19中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述主聚合系統(tǒng)配置為使得所述導(dǎo)管中的所述聚酰胺產(chǎn)物具有至少約50的相對粘度。
[0135]實(shí)施方案22可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-21中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述主聚合系統(tǒng)配置為使得所述導(dǎo)管中的所述聚酰胺產(chǎn)物具有至少約75的相對粘度。
[0136]實(shí)施方案23可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-22中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，連接至所述進(jìn)料管線下游的導(dǎo)管的擠出機(jī)，所述擠出機(jī)配置為擠出所述聚酰胺產(chǎn)物以形成一個(gè)或多個(gè)聚酰胺線料。
[0137]實(shí)施方案24可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-23中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述含銅組合物包括銅鹽。
[0138]實(shí)施方案25可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-24中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述含銅組合物包括銅(I)鹽和銅(II)鹽中的至少一種。
[0139]實(shí)施方案26可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-25中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述含銅組合物包括鹵化銅(I)鹽和鹵化銅(II)鹽中的至少一種。
[0140]實(shí)施方案27可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-26中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述含銅組合物包括得自羧酸的至少一種銅鹽。
[0141]實(shí)施方案28可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-27中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述含銅組合物包括碘化銅(I)、溴化銅(I)、溴化銅(II)、乙酸銅(II)和氯化銅(II)中的至少一個(gè)。
[0142]實(shí)施方案29可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-28中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述一種或多種原材料包括直鏈的二羧酸和直鏈的二胺或由直鏈的二羧酸和直鏈的二胺形成的低聚物。
[0143]實(shí)施方案30可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-29中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述二羧酸具有結(jié)構(gòu)HOC (O) -R1-C (O) 0H，其中R1是C1-C15亞烷基。
[0144]實(shí)施方案31可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-30中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述二羧酸是己二酸。
[0145]實(shí)施方案32可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-31中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述二胺具有結(jié)構(gòu)H2N-R2-NH2，其中R2是C1-C15亞烷基。
[0146]實(shí)施方案33可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-32中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述二胺是六亞甲基二胺。
[0147]實(shí)施方案34可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-33中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述一種或多種原材料包括己二酸和六亞甲基二胺的混合物或由己二酸和六亞甲基二胺的混合物形成的低聚物。
[0148]實(shí)施方案35可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-34中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述聚酰胺是尼龍6，6。
[0149]實(shí)施方案36可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-35中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以包括主題(如裝置、器件、方法或進(jìn)行動作的一種或多種方式)，如可以包括一種形成聚酰胺組合物的方法。所述的主題可以包括將一種或多種原材料在主聚合系統(tǒng)中聚合以形成聚酰胺產(chǎn)物，在導(dǎo)管中傳遞來自所述主聚合系統(tǒng)的所述聚酰胺產(chǎn)物，和將含銅組合物進(jìn)料至所述聚合系統(tǒng)下游的所述導(dǎo)管中。
[0150]實(shí)施方案37可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-36中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述將所述含銅組合物進(jìn)料至所述導(dǎo)管中包括將含銅化合物的粒子和聚合物載體的混合物進(jìn)料至進(jìn)料管線中。
[0151]實(shí)施方案38可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-37中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述將所述含銅組合物進(jìn)料至所述導(dǎo)管中包括將所述聚合物載體在所述進(jìn)料管線中熔融以形成包含熔融聚合物和所述含銅化合物的混合物。
[0152]實(shí)施方案39可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-38中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述將所述含銅組合物進(jìn)料至所述導(dǎo)管中包括將所述混合物進(jìn)料至所述導(dǎo)管中。
[0153]實(shí)施方案40可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-39中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述聚合物載體包括尼龍6和尼龍6，6中的至少一個(gè)。
[0154]實(shí)施方案41可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-40中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，將所述一種或多種原材料聚合包括將一種或多種原材料轉(zhuǎn)化為第一聚酰胺。
[0155]實(shí)施方案42可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-41中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述將所述一種或多種原材料聚合包括增加所述第一聚合物的分子量以形成所述聚酰胺產(chǎn)物。
[0156]實(shí)施方案43可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-42中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，將所述一種或多種原材料聚合包括形成所述導(dǎo)管中的聚酰胺產(chǎn)物以具有少于約5重量％的水。
[0157]實(shí)施方案44可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-43中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，將所述一種或多種原材料聚合包括形成所述導(dǎo)管中的聚酰胺產(chǎn)物以具有至少約2的相對粘度。
[0158]實(shí)施方案45可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-44中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述將所述一種或多種原材料聚合包括形成所述導(dǎo)管中的聚酰胺產(chǎn)物以具有至少約5的相對粘度。
[0159]實(shí)施方案46可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-45中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述將所述一種或多種原材料聚合包括形成所述導(dǎo)管中的聚酰胺產(chǎn)物以具有至少約9的相對粘度。
[0160]實(shí)施方案47可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-46中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述將所述一種或多種原材料聚合包括形成所述導(dǎo)管中的聚酰胺產(chǎn)物以具有至少約15的相對粘度。
[0161]實(shí)施方案48可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-47中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述將所述一種或多種原材料聚合包括形成所述導(dǎo)管中的聚酰胺產(chǎn)物以具有至少約20的相對粘度。
[0162]實(shí)施方案49可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-48中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述將所述一種或多種原材料聚合包括形成所述導(dǎo)管中的聚酰胺產(chǎn)物以具有至少約25的相對粘度。
[0163]實(shí)施方案50可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-49中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述將所述一種或多種原材料聚合包括形成所述導(dǎo)管中的聚酰胺產(chǎn)物以具有至少約30的相對粘度。
[0164]實(shí)施方案51可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-50中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述將所述一種或多種原材料聚合包括形成所述導(dǎo)管中的聚酰胺產(chǎn)物以具有至少約40的相對粘度。
[0165]實(shí)施方案52可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-51中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述將所述一種或多種原材料聚合包括形成所述導(dǎo)管中的聚酰胺產(chǎn)物以具有至少約50的相對粘度。
[0166]實(shí)施方案53可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-52中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述將所述一種或多種原材料聚合包括形成所述導(dǎo)管中的聚酰胺產(chǎn)物以具有至少約75的相對粘度。
[0167]實(shí)施方案54可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-53中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，擠出所述聚酰胺產(chǎn)物以形成一個(gè)或多個(gè)聚酰胺線料。
[0168]實(shí)施方案55可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-54中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述含銅組合物包括銅鹽。
[0169]實(shí)施方案56可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-55中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述含銅組合物包括銅(I)鹽和銅(II)鹽中的至少一種。
[0170]實(shí)施方案57可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-56中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述含銅組合物包括鹵化銅(I)鹽和鹵化銅(II)鹽中的至少一種。
[0171]實(shí)施方案58可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-57中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述含銅組合物包括得自羧酸的至少一種銅鹽。
[0172]實(shí)施方案59可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-58中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述含銅組合物包括碘化銅(I)、溴化銅(I)、溴化銅(II)、乙酸銅(II)和氯化銅(II)中的至少一個(gè)。
[0173]實(shí)施方案60可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-59中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述一種或多種原材料包括直鏈的二羧酸和直鏈的二胺或由直鏈的二羧酸和直鏈的二胺形成的低聚物。
[0174]實(shí)施方案61可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-60中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述二羧酸具有結(jié)構(gòu)HOC (O) -R1-C (O) 0H，其中R1是C1-C15亞烷基。
[0175]實(shí)施方案62可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-61中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，二羧酸是己二酸。
[0176]實(shí)施方案63可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-62中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述二胺具有結(jié)構(gòu)H2N-R2-NH2，其中R2是C1-C15亞烷基。
[0177]實(shí)施方案64可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-63中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述二胺是六亞甲基二胺。
[0178]實(shí)施方案65可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-64中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述一種或多種原材料包括己二酸和六亞甲基二胺的混合物或由己二酸和六亞甲基二胺的混合物形成的低聚物。
[0179]實(shí)施方案66可以包括，或者可以任選地與實(shí)施方案1-65中的一個(gè)或任意組合的主題組合，以任選地包括，所述聚酰胺是尼龍6，6。
【權(quán)利要求】
1.一種用于制備聚酰胺的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 主聚合系統(tǒng)，所述主聚合系統(tǒng)配置為將一種或多種原材料轉(zhuǎn)化為聚酰胺產(chǎn)物； 所述主聚合系統(tǒng)下游的導(dǎo)管，所述導(dǎo)管配置為傳遞所述聚酰胺產(chǎn)物；和 進(jìn)料管線，所述進(jìn)料管線配置為將含銅組合物進(jìn)料至所述導(dǎo)管中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述進(jìn)料管線包括用于接收所述含銅組合物的加熱的螺旋送料機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述加熱的螺旋送料機(jī)配置為將所述混合物進(jìn)料至所述導(dǎo)管中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述聚合物載體包括尼龍-6和尼龍-6，6中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述主聚合系統(tǒng)包括: 聚合反應(yīng)器，所述聚合反應(yīng)器配置為將所述一種或多種原材料轉(zhuǎn)化為第一聚酰胺；和 所述聚合反應(yīng)器下游的后段系統(tǒng)，所述后段系統(tǒng)配置為增加所述第一聚酰胺的分子量以形成所述聚酰胺產(chǎn)物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述后段系統(tǒng)包括所述聚合反應(yīng)器下游的閃蒸器，其中所述閃蒸器配置為增加所述第一聚酰胺的分子量以形成第二聚酰胺。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述導(dǎo)管與所述閃蒸器流體連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求6-7中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述后段系統(tǒng)還包括所述閃蒸器下游的后縮聚器，其中所述后縮聚器配置為增加所述第二聚酰胺的分子量以形成第三聚酰胺。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述導(dǎo)管與所述后縮聚器流體連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述主聚合系統(tǒng)配置為使得所述導(dǎo)管中的所述聚酰胺產(chǎn)物含少于5重量％的水。
11.根據(jù)權(quán)利要求ι-?ο中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述主聚合系統(tǒng)配置為使得所述導(dǎo)管中的所述聚酰胺產(chǎn)物具有至少5的相對粘度。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其還包括連接至所述進(jìn)料管線下游的導(dǎo)管的擠出機(jī)，所述擠出機(jī)配置為擠出所述聚酰胺產(chǎn)物以形成一個(gè)或多個(gè)聚酰胺線料。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述聚酰胺是尼龍_6，6。
【文檔編號】C08G69/28GK204058324SQ201420171121
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月1日
【發(fā)明者】托馬斯·A·米茨卡, 約翰·P·普安薩蒂 申請人:因溫斯特技術(shù)公司