Procédé et appareil pour la production des polycarboxylamides linéaires
La présente invention se rapporte à un procédé et à un appareil pour la préparation de polycarboxylamides linéaires d'un type caractérisé par un haut poids moléculaire, ainsi que leurs utilisations pour la fabrication des fibres ou filaments.
Dans un exemple de préparation de polycarboxylamides tels que les nylons et équivalents, on soumet une solution de la composition de formation du polyamide et qui contient habituellement de l'eau ou un autre solvant, à des pressions supérieures à la pression atmosphérique et à la température de formation des polyamides pour provoquer la polycondensation ou la réaction de formation d'un polyamide.
A mesure de la progression de la polycondensation de la composition de formati on du polyamide, la viscosité de la masse réactionnelle croît d'une façon bien connue en soi et on a constaté que, lorsqu'on utilise un appareil de polymérisation du type connu jusqu'à présent, certaines parties de la masse réactionnelle visqueuse tendent à rester dans un état relativement stagnant ou physiquement inerte, en particulier dans les dernières phases du processus de condensation, dans lesquelles la masse est ordinairement exposée à des conditions dynamiques réduites.
Ces conditions de polycondensation combinées à l'accroissement de la viscosité de la masse tendent à tre un obstacle au rendement du processus de polycondensation, parce qu'elles gnent fortement la jonction des molécules de la composition de formation du polyamide et parce qu'elles opposent des difficultés considérables à l'élimination de l'eau de réaction et d'autres produits de polycondensation indésirables de la masse réactionnelle. Par suite de la tendance de l'eau de la réaction et des autres produits de la polycondensation à rester inclus dans la masse, le processus de polycondensation tend à s'inverser ou à s'interrompre avant l'achèvement normal, le résultat étant que le produit final est fonné d'un polyamide de qualité inférieure, et de poids moléculaire faible.
Par ailleurs, on rencontre jusqu'à présent des difficultés dans l'utilisation des appareils de polycondensation actuels et non seulement les difficultés de travail proprement dites avec les appareils connus et auxquels la masse réactionnelle est soumise, mais également par suite de mauvaises conditions de transmission de la chaleur qui sont communes à ces appareils. En raison de ces inconvénients, on a constaté que la masse réactionnelle doit tre maintenue à une température élevée pendant des périodes longues pour assurer l'évaporation des produits volatils et assurer l'aboutissement favorable de la réaction de polycondensation. Le fait de maintenir des compositions de formation de polymères telles que celles décrites plus haut, à une haute température pendant une période relativement longue, engendre une dégradation ou une dégénérescence thermique du polymère résultant.
En outre, lorsque le processus de polymérisation approche de son aboutissement et lorsque la viscosité de la masse réactionnelle s'approche de sa valeur optimale désirée, la chaleur transmise à la masse peut donner lieu à un excès de polymérisation, à des réactions parallèles indésirables, ou à ces deux phénomènes, ce qui peut avoir pour résultat la formation de masses d'une matière gnante, que l'on désigne généralement par un < gel . > > . Bien que la composition chimique de ces gels ne soit pas exactement connue, on sait que ces gels sont préjudiciables et qu'ils provoquent une réduction sensible de la qualité du produit polymérisé final.
On a proposé diverses structures pour maintenir la masse réactionnelle dans un état turbulent et pour favoriser de bonnes conditions de transmission de la chaleur, en particulier au cours des dernières phases de la polymérisation; toutefois, toutes ces constructions n'ont pas pu résoudre le problème de la formation des gels et on constate encore une dégradation thermique du polymère lorsqu'on cherche à produite un polymère à haut poids moléculaire.
L'invention a donc pour objet un nouvel appareil et un nouveau procédé pour la préparation de polycarboxylamides linéaires possédant des propriétés filmogènes et fibrogènes. qui réduisent ou éliminent la dégradation thermique et la formation de masses gélatineuses dans les masses réactionnelles de formation du polymère et dans lesquels on peut mettre en oeuvre un traitement de polycondensation efficace pour produire un polymère de haut poids moléculaire, qui puisse tre transformé par filage en fibres et en filaments ainsi qu'un appareil pour mélanger et transporter des liquides visqueux.
Le procédé de préparation des polycarboxylamides linéaires à haut poids moléculaire consistant à faire passer la masse réactionnelle du polymère par un finisseur de polymérisation pour éliminer du liquide final et des gaz de réaction en vue d'augmenter le poids moléculaire est caractérisé en ce que la masse réactionnelle est avancée à travers cet appareil à une vitesse constante mais réglable, ce qui produira les modifications désirées du poids moléculaire pendant cet avancement que l'on mélange des petites portions de ladite masse réactionnelle d'une façon consécutive pendant cet avancement. tout en maintenant le niveau de ladite masse réactionnelle à une profondeur constante dans ledit appareil.
Selon une mise en oeuvre de l'invention, une masse réactionnelle comprenant une solution aqueuse d'un sel d'acide dicarboxvlique d'une diamine, est soumise dans les phases initiales du nouveau procédé, à l'action d'une température élevée et d'une pression appropriée pour évaporer une partie du solvant de la masse réactionnelle. Le résidu de l'évaporation est soumis à des conditions de température et de pression appropriées pour transformer progressivement une partie prédominante de la matière réactionnelle en un produit de condensation pendant que l'eau de réaction et autres substances produites consécutivement à l'union des molécules de la masse réactionnelle sont éliminées.
On fait passer en continu la masse réactionnelle polymérisée résultante qui est capable de subir une autre transformation donnant un polymère de poids moléculaire plus élevé dans une cuve dans laquelle on fournit au système une chaleur suffisante pour en éliminer l'eau de réaction ou autre substance analogue sous la forme gazeuse.
En raison de la haute viscosité que possède la masse réactionnelle dans cet étage de l'installation, il est nécessaire d'obtenir un temps de séjour maximum pour la masse de façon que les bulles de vapeurs ou autres substances gazeuses puissent monter à travers la masse réactionnelle visqueuse et tre éliminées, afin d'éviter l'établissement d'un équilibre dans la réaction. En outre, en raison de l'accroissement prononcé de la viscosité d'une masse déjà visqueuse à l'intérieur de la cuve de réaction à ce stade du traitement, il est important que la masse visqueuse qui arrive à ce stade du traitement, ne soit pas entraînée vers la sortie par la masse plus visqueuse, ce qui permettrait d'obtenir une matière insuffisamment polymérisée, mélangée de gel et d'une matière dégradée thermiquement.
Le temps de séjour maximum de la masse réactionnelle dans cet étage de l'installation et la suppression de l'entraînement de la matière plus visqueuse qui est éjectée par la matière de plus faible viscosité qui y arrive sont obtenus à l'aide d'un appareil qui comprend une cuve horizontale contenant un dispositif de pompage à vis qui tourne sur un axe sensiblement parallèle au grand axe de la cuve et à la direction de l'écoulement de la masse réactionnelle dans cette cuve. Le dispositif de pompage à vis comprend un arbre muni de filets de vis en saillie sur cet arbre, ces filets étant percés d'ouvertures. Le pas des filets peut tre régulier ou variable.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé donné à titre d'exemple fera bien comprendre comment l'invention peut tre réalisée.
La fig. 1 montre schématiquement un procédé de polymérisation suivant l'invention.
La fig. 2 est une vue verticale, avec coupe partielle, d'un dispositif constituant une forme de réalisation de l'invention et qui constitue une partie d'un finisseur représenté sur le schéma de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en coupe partielle de l'appareil de la fig. 2 et elle montre une coupe transversale du dispositif de pompage à vis.
Les fig. 4, 5 et 6 sont des vues de dispositifs de pompage à vis selon différentes formes d'exécution de l'invention.
Sur la fig. 1, on a représenté schématiquement une forme de réalisation du nouveau procédé de fabrication de carboxylamides linéaires suivant l'invention. L'appareil de polymérisation utilisé pour la mise en oeuvre du procédé de la fig. 1 comprend deux récipients ou cuves de mélange 10 et 11 dans lesquelles on peut éventuellement déposer initialement et mélanger uniformément les proportions appropriées des constituants qui forment la composition de formation du polymère ou la masse réactionnelle. A titre d'exemple de composition de formation du polymère, la masse réactionnelle contenue dans les cuves 10 et 11 peut comprendre un mélange composé d'une diamine organique primaire ou secondaire et d'un acide carboxylique, dibasique, organique, un sel de cet acide ou un acide organique monoamino polymérisable.
Il va de soi que le procédé suivant l'invention peut tre mis en oeuvre avec plus d'avantages en préparant initialement la composition du polyamide sous la forme d'une solution aqueuse. Par exemple, on peut prévoir une solution aqueuse à 45 O/o ou 50 o/o ou davantage d'un adipate d'hexaméthylène-ammonium lorsque l'on veut stocker la solution à la température ambiante ou proche de la température ambiante et sous pression atmosphérique.
La solution du sel de formation du polyamide ou masse réactionnelle est transportée par un moyen non représenté indiqué à la ligne 12, à l'appareil d'évaporation 13, ou à un moyen analogue, pour éliminer l'eau par la chaleur, et à travers lequel la masse passe en continu. Dans cette opération, la concentration de la matière de formation des polymères dans la solution aqueuse est portée à une valeur comprise entre 60 et 750/0 en poids ou davantage. L'évaporateur 13 peut tre l'un quelconque des types d'échangeurs de chaleur bien connus, par exemple un évaporateur à enveloppes et à tubes dans lequel la chaleur est transmise à la masse réactionnelle au moyen d'un fluide de chauffage approprié, par exemple des vapeudrs Dowtherm , de la vapeur d'eau ou équivalent.
Le fluide de chauffage peut tre entraîné en continu à travers l'appareil 13, au moyen de l'entrée 14 et de la sortie 15. La masse réactionnelle est de préférence agitée dans l'appareil d'évaporation par un moyen approprié (non représenté) afin d'améliorer les conditions de transmission de la cha leur et d'expulsion de l'eau. L'eau de la solution évaporée ou la vapeur peut tre éliminée de l'appareil 13 à travers la sortie 16.
Par exemple, la solution de sel de formation du polyamide peut tre portée dans l'évaporateur à une température d'environ 105 à 1 1 5o C, pendant environ 20 à 30 minutes à des pressions appropriées, pour donner cette concentration. Suivant les conditions de tem- pérature et de pression dans l'évaporateur, il peut également se produire dans cet appareil un début d'oligomérisation de la masse réactionnelle.
La masse réactionnelle concentrée dans l'évaporateur 13 peut en tre évacuée en continu par un moyen non représenté et conduite, à travers une conduite d'ali mentation 17, à un autoclave ou réacteur 18. Dans une forme de réalisation représentée, le réacteur 18 est de préférence analogue à l'évaporateur 13 et il peut donc tre du type à enveloppe et tube à travers lequel la masse réactionnelle est transportée en continu pendant que l'on transmet de la chaleur à cette masse. Pour obtenir la polycondensation du sel d'acide adipique et de l'hexaméthylènediamine, la masse réactionnelle peut tre mise, dans le réacteur 18, sous une pression d'environ 16,9 à 17,6 kg/cm2 et elle peut tre portée à une température de formation du polyamide d'environ 2350C.
Comme dans l'évaporateur 13, la masse contenue dans le réacteur peut tre de préférence chauffée dans un fluide de chauffage que l'on peut faire passer en continu à travers le circuit, au moyen de conduites d'entrée et de sortie 19 et 20 respectivement, et la masse qui subit la polycondensation peut tre agitée pour améliorer les conditions de transmission de la chaleur.
Les produits volatils, y compris l'eau résiduelle de la solution et l'eau de réaction produite dans le réacteur pendant la polycondensation peuvent tre éliminés à travers une sortie 21 du réacteur.
A la pression supérieure à la pression atmosphérique et à la température de formation du polyamide qui règnent dans le réacteur 18 un large pourcentage de la masse réactionnelle qui traverse ce réacteur en continu peut tre polycondensé et transformé en un polyamide à faible poids moléculaire. Bien que la durée de séjour de la masse réactionnelle dans le réacteur soit choisie en fonction du traitement particulier qu'il s'agit de mettre en oeuvre, dans un traitement de polymérisation mis en oeuvre suivant l'invention, une durée de séjour d'environ 2 heures est avantageuse.
Après une durée de séjour suffisante de la masse réactionnelle de formation de polymère dans le réacteur 18, la matière partiellement polymérisée peut tre évacuée en continu du réacteur et transportée à travers une conduite 22, à un appareil de détente ou évaporateur éclair 23. La masse réactionnelle partiellement polymérisée contenue dans l'évaporateur éclair 23 peut tre amenée rapidement et en continu à une pression sensiblement égale à la pression atmosphérique, et Veau ou autres sous-produits de polymérisation analogues inclus dans la phase liquide contenue dans la masse réactionnelle sont éliminés de la masse par évaporation rapide, ce qui permet un accroissement du degré de polymérisation de la masse. L'eau ou autre sous-produit de polymérisation inclus peut tre évacuée de l'évaporateur éclair par la conduite 24.
En mme temps, il est préférable de transmettre une quantité prédéterruinée de chaleur à la masse pour remplacer la chaleur perdue pendant l'évaporation éclair. Cette chaleur peut tre fournie par un fluide de chauffage approprié qui passe par les conduites d'entrée et de sortie 25 et 26 respectivement.
I1 va de soi que les phases décrites plus haut du traitement de polymérisation qui fait partie du nouveau procédé suivant l'invention sont bien connues et qu'elles sont mises en ceuvre en général dans toute l'industrie. Les valeurs de pression et de température, ainsi que la séquence particulière de phases citées plus haut sont données uniquement à titre illustratif et on peut s'en écarter, pour obtenir la masse réactionnelle partiellement polymérisée qui est déchargée de l'évaporateur éclair 23. Par ailleurs, il va de soi que la masse qui quitte l'évaporateur éclair n'est pas entièrement polycondensée et qu'il est nécessaire d'assurer un complément de polycondensation aboutissant à la production d'un polymère de poids moléculaire plus élevé pour obtenir un produit final satisfaisant.
I
A ce stade, la masse réactionnelle partiellement polymérisée est extrmement visqueuse et difficile à manipuler. Suivant l'invention, on prévoit des moyens pour compléter la polymérisation de la masse réactionnelle d'une façon efficace et avec utilisation maximum de l'équipement pour obtenir un polycarboxylamide de qualité extrmement élevée, sensiblement exempt de gel et de polymère dégradé thermiquement, et avec un poids moléculaire élevé approprié pour les opérations consécutives de formation de fibres ou de pellicules.
Plus particulièrement, on peut faire passer la masse réactionnelle partiellement polymérisée à travers une conduite 27, à un autre appareil ou finisseur 28. On peut faire passer la masse réactionnelle en continu à travers cet appareil d'une façon qui assure la durée maximum de séjour en utilisant au maximum le volume disponible à l'intérieur du finisseur 28 et on peut évacuer par la conduite 29 un polymère présentant le haut poids moléculaire recherché et la répartition appropriée. La chaleur peut tre transmise à la masse réactionnelle contenue dans le finisseur 28 par un fluide de chauffage approprié qui peut pénétrer dans le circuit du finisseur en 30 et sortir en 31. Les vapeurs issues de la masse réactionnelle formée dans le finisseur 28 peuvent tre évacuées à travers la sortie 32.
Dans la polymérisation continue du nylon, la phase finale du traitement peut tre assurée par un appareil de finissage qui est, en principe une cuve cylindrique horizontale à travers laquelle la masse réactionnelle est entraînée par un transporteur à vis à filets ajourés, qui a sensiblement le mme diamètre que la cuve cylindrique. Le transporteur à vis ajourée fonctionnait généralement de façon à séparer une portion particulière de la masse réactionnelle entre deux filets adjacents du transporteur à vis et à déplacer cette portion de la masse vers l'avant à une vitesse qui correspond au produit de la distance entre filets adjacents de la vis, ou pas, par la vitesse de rotation du transporteur à vis. La masse réactionnelle termine sa polymérisation donnant le poids moléculaire voulu pendant son déplacement.
La fig. 2 représente en détail un finisseur comprenant une cuve cylindrique 42 supportée de façon appropriée en position sensiblement horizontale, une cuve cylindrique intérieure 44 formant un espace annulaire 45 entre les cuves 42 et 44, et un dispositif de pompage à vis 46 portant des filets de vis 47. Le dispositif de pompage à vis 46 peut tre entraîné en rotation sur son axe principal par un mécanisme d'entraînement (non représenté) qui agit, par l'intermédiaire de l'accou 8 page à vis dans le sens représenté en 49.
La masse réactionnelle peut pénétrer dans le finisseur par la conduite 27. tre entraînée horizontalement par les filets successifs 47, par la rotation 49 et sortir du finisseur par la conduite 29. Un fluide de chauffage approprié tel que des vapeurs Donvtherm ou des vapeurs d'eau peut pénétrer dans l'espace annulaire 45 par la conduite 30 et en sortir par une conduite 31 pour assurer une bonne circulation du fluide. Le gaz résultant
de la poursuite de la polycondensation de la masse
réactionnelle contenue dans le finisseur peut tre évacué par une conduite 32. disposée en général au sommet du finisseur et on peut utiliser le vide pour favoriser l'élimination du gaz. Un gaz inerte peut pénétrer dans le finisseur par la conduite 54 et en sortir avec la vapeur éventuellement.
En fonctionnement, le finisseur est de préférence incomplètement rempli. L'arrivée de la masse réactionnelle dans le finisseur par la conduite 27 est réglée de facon que le niveau de la masse entre l'extrémité 55 du finisseur et le premier filet 56 ne soit jamais supérieur
à celui du sommet de l'arbre 57 de la vis, représenté
en 58. De cette façon, une portion segmentée de la masse réactionnelle est entraînée positivement vers la
Sortie 29. Dans un exemple préféré de polycarboxyl
amide tel que le nylon 66, on a constaté que la vitesse des filets de vis par rapport à la masse du polymère doit tre supérieure à 30 cm par minute si l'on veut
éviter la formation d'une matière gélifiée et d'autres formes de polymères thermiquement dégradés.
Les filets 47 de la vis présentent des ouvertures
59 pour permettre à une fraction de la portion segmen
tée de la masse réactionnelle de s'écouler entre les filets successifs du dispositif de pompage à vis. Ces ouvertures 59 peuvent etre prévues sur tout ou partie des filets 47 et elles peuvent avoir d'autres formes que celles
représentées en 60, 61 et 62, sur les fig. 4, 5 et 6 respectivement. On peut également utiliser des combinaisons des ouvertures 59, 60, 61 et 62, ainsi que d'autres, dans les filets d'un dispositif donné de pompage à vis, suivant la viscosité de la masse réactionnelle liquide et le poids moléculaire que l'on veut obtenir pour cette masse.
La durée de séjour du polymère à l'intérieur du finisseur est, en règle générale, critique pour obtenir le
degré voulu de polymérisation de la masse réactionnelle. Antérieurement à la présente invention, on estimait qu'il était nécessaire, pour obtenir un bon polymè
re. de disposer d'un dispositif à vis à pas constant, incomplètement rempli, classique, déplaçant une portion séparée particulière de la masse réactionnelle dans le
finisseur à une vitesse linéaire constante. Ceci était fré
quemment sans efficacité, parce que la densité de la masse réactionnelle dans le finisseur croît de l'entrée
vers la Sortie, à mesure de la progression de la poly
mérisation et du dégagement de vapeur.
Par exemple,
dans la polymérisation du nylon 66, on trouve commu
nément des poids spécifiques compris entre 0,30 et 0,38 pour la masse réactionnelle à l'entrée du finisseur et
des poids spécifiques de 0,47 à 0,65 à la sortie du finisseur. Etant donné que la densité de la portion séparée de la masse réactionnelle croît dans une mesure notable pendant son déplacement à travers le finisseur, dM iaL te la paltie sépMée b :
réactionnelle décroît fortement à mesure de son dépla
cement à travers un finisseur classique, à vis non per
forée.
Dans un exemple dans lequel la densité d'une
portion séparée de la masse réactionnelle croît pour
passer de 0,305 à l'entrée à 0,478 à la sortie, le niveau
du liquide de la portion séparée décroît dans une mesu
re telle que le rapport du volume de la portion sépa
rée de la masse réactionnelle à l'entrée au volume de la
mme portion séparée à la sortie peut tre d'environ
1,8 à 1,0. I1 ressort nettement de cela que l'on n'utilise
pas la pleine capacité du finisseur.
Par affleures, si l'on
doit maintenir la masse réactionnelle dans le finisseur
pendant une durée de séjour voulue, pour obtenir le
degré voulu de polycondensation de la masse réaction
nelle, la vitesse de rotation du dispositif à vis doit tre
maintenue constante, ce qui, à son tour, limite le débit
de passage de la masse réactionnelle à peu près à la
moitié du débit qu'il serait possible d'obtenir théorique
ment avec un finisseur d'un volume donné. En pré
voyant des perforations ou ouvertures sur tout ou par
tie du dispositif à vis, en vue de permettre à une petite
portion de la masse réactionnelle de passer vers l'avant
à un segment de filets successifs, on double approxima
tivement le débit en volume de polymère pour un finis
seur de dimension donnée.
L'ouverture percée dans les filets de la vis peut représenter entre 5 et 80 oxo de la superficie nominale des
filets de la vis, suivant la viscosité de la matière qu'il
s'agit de transporter et le débit de passage entre filets
que l'on veut obtenir. En outre, les dimensions des ou
vertures percées dans les filets peuvent varier entre l'ex
trémité de la vis située à l'entrée du finisseur et l'extré
mité située à la sortie.
Dans un exemple préféré correspondant à la poly
mérisation du nylon 66, les ouvertures percées dans les
filets de la vie peuvent varier entre des trous de 12,7 mm
à 38 mm de diamètre, qui représentent approximative
ment 20 à 30 O/o de la surface des filets, à l'extrémité d'entrée du finisseur, et des trous de 38 à 67 67mm de
diamètre qui représentent approximativement 30 à 50 O/o
de la surface des filets, à l'extrémité de sortie du finis
seur pour compenser la variation de la viscosité de la
masse du polymère qui passe de 50-200 poises à l'extré
mité d'entrée, à 1500-15000 poises à l'extrémité de sor
tie et pour obtenir de cette façon un écoulement hori
zontal approprié du polymère dans la cuve,
afin de
maintenir le niveau du polymère à une hauteur constan
te et d'obtenir un polymère présentant la distribution
voulue de poids moléculaires.
Le fait d'assurer cet accroissement avantageux du
débit en volume d'un finisseur donné a pour résultat
inattendu de permettre d'obtenir un polymère présen
tant une distribution de poids moléculaire qu'il n'était
pas possible d'obtenir jusqu'à présent. Antérieurement
à la présente invention, lorsque l'on tentait de produire
des polymères de nylon d'un poids moléculaire moyen
plus élevé à l'aide de procédés et d'appareils qui sont
bien connus dans la technique afin de donner aux fibres
et filaments obtenus à partir de ces polymères, une plus
forte ténacité et résistance aux chocs, ainsi que l'amé
lioration d'autres propriétés physiques, on obtenait un polymère qui était dégradé thermiquement, contenait du gel et avait une mauvaise couleur.
Non seulement, on se heurtait à ces problèmes, mais le polymère ne filait pas bien en filaments, en raison de rupture des filières de filage du polymère et d'autres organes de l'installation de traitement sous l'action du polymère. Grâce au procédé et à l'appareil suivant l'invention, on obtient un polymère à haut poids moléculaire qui peut tre traité et filé sans entraîner de problèmes et au moyen des appareils de la technique connus, pour tre transformé en fibres et en filaments présentant des caractéristiques physiques - telles que la ténacité et la résistance aux chocs - améliorées.
Bien qu'on ne sache pas exactement pourquoi les polymères à haut poids moléculaire qu'il est possible d'obtenir par le procédé et l'appareil suivant l'invention peuvent tre traités et filés sans difficultés en fibres et filaments et produits analogues, on suppose que ce résultat est obtenu en raison de la distribution du poids moléculaire des molécules du polymère à l'intérieur de la masse du polymère. On suppose que la masse du polymère à haut poids moléculaire comprend une partie prédominante composée de polymères à poids moléculaire exceptionnellement élevé et une plus petite partie ayant un poids moléculaire plus bas que celui qu'on obtient en général.
Cette partie à bas poids moléculaire moyen de la masse du polymère peut jouer le rôle de plastifiant interne pour la partie à haut poids moléculaire de sorte que l'ensemble du polymère à haut poids moléculaire peut tre traité par filage et étirage d'une façon bien connue dans la technique pour former des fibres, filaments et autres objets analogues présentant des propriétés physiques notablement améliorées.
Les exemples donnés ci-dessous qui doivent tre considérés comme illustratifs permettront de mieux faire comprendre l'invention.
Exemple I
On a préparé un échantillon de nylon 66 conformément au procédé suivant l'invention, en utilisant un finisseur du type à vis horizontale dont la vis présente des perforations dans les filets, le long ou à proximité de l'axe central ou arbre de la vis. Le pas des filets de la vis était constant et les perforations des filets représentaient entre environ 15 0/o de la surface des filets à l'extrémité d'entrée du finisseur et environ 40 O/o de la surface des filets à l'extrémité de sortie. La superficie des perforations variait de façon sensiblement uniforme entre 15 U/o et 40 oxo sur les filets du finisseur, de l'extrémité d'entrée à l'extrémité de sortie du finisseur.
Une partie de l'échantillon du polymère nylon 6,6 préparé de cette façon a été soumise à un fractionnement sommatif en vue de la détermination de la distribution du poids moléculaire de l'échantillon de polymère. Ce fractionnement sommatif a été effectué de la façon habituelle connue par dissolution du polymère dans une solution de métacrésol et de cyclohexane, division de la solution en parties aliquotes et précipitation de coacervats des parties aliquotes par addition de quantités additionnelles de cyclohexane dans chacune des parties aliquotes. Les rapports cyclohexane/métacrésol pour le fractionnement sommatif variaient entre 3,7 et 5,0 et on a calculé la viscosité intrinsèque et les poids moléculaires des fractions de la façon habituelle.
Les résultats du fractionnement sommatif sont représentés ci-dessous au tableau I.
Tableau I
viscosité Poids Pourcentage
intrinsèque moléculaire du total
Fraction de la fraction de la fraction de l'échantillon
1 1,92-1,66 61.500-50.600 23,6 O/o
2 1,66-1,45 50.600-41.900 4,2 ouzo
3 1,45-1,37 41.900-38.700 24,8 o/o
4 1,36-1,06 38.700-21.700 11,9 oxo
5 1,06-0,42 < une hauteur sensiblement constante de l'entrée à la sortie et on obtient l'utilisation maximum du volume disponible dans le finisseur.
En outre, on obtient un meilleur malaxage du polymère de sorte qu'il n'existe pas de volume de polymère dont le déplacement soit lent ou nul, qui reste dans le finisseur pendant des périodes plus longues que celles qu'on voudrait obtenir. Les vitesses de rotation du transporteur à vis peuvent notablement tre augmentées tout en maintenant la durée de séjour de la masse réactionnelle dans le finisseur, au niveau voulu, on peut augmenter notablement le débit en volume de la matière polymérisée de la qualité voulue et on maintient dans le finisseur de meilleures conditions de transmission de la chaleur, ce qui contribue à éviter la formation de gel et la dégradation thermique du polymère.
REVENDICATIONS
I. Procédé de préparation des polycarboxylamides linéaires à haut poids moléculaire consistant à faire passer la masse réactionnelle du polymère par un finisseur de polymérisation pour éliminer du liquide et des gaz de réaction en vue d'augmenter le poids moléculaire, caractérisé en ce que la masse réactionnelle est avancée à travers cet appareil à une vitesse constante mais réglable, ce qui produira les modifications désirées du poids moléculaire pendant cet avancement, que l'on mélange des petites portions de ladite masse réactionnelle d'une façon consécutive pendant cet avancement, tout en maintenant le niveau de ladite masse réactionnelle à une profondeur constante dans ledit appareil.