CN104129055B - 用于聚酰胺线料合成的高生产量模头 - Google Patents

用于聚酰胺线料合成的高生产量模头 Download PDF

Info

Publication number
CN104129055B
CN104129055B CN201410145215.2A CN201410145215A CN104129055B CN 104129055 B CN104129055 B CN 104129055B CN 201410145215 A CN201410145215 A CN 201410145215A CN 104129055 B CN104129055 B CN 104129055B
Authority
CN
China
Prior art keywords
strands
polyamide
die head
capillary
diameter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410145215.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104129055A (zh
Inventor
查尔斯·R·克尔曼
托马斯·A·米茨卡
约翰·P·普安萨蒂
加里·R·韦斯特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Invista Textiles UK Ltd
Original Assignee
Invista Textiles UK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Invista Textiles UK Ltd filed Critical Invista Textiles UK Ltd
Publication of CN104129055A publication Critical patent/CN104129055A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104129055B publication Critical patent/CN104129055B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/30—Extrusion nozzles or dies
    • B29C48/345—Extrusion nozzles comprising two or more adjacently arranged ports, for simultaneously extruding multiple strands, e.g. for pelletising
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/022—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/05—Filamentary, e.g. strands
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/30—Extrusion nozzles or dies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/04—Particle-shaped
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2077/00—Use of PA, i.e. polyamides, e.g. polyesteramides or derivatives thereof, as moulding material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Polyamides (AREA)

Abstract

本申请涉及用于聚酰胺线料合成的高生产量模头。本申请涉及包括改进的线料模头的改进的聚酰胺线料形成单元，以及使用这种改进的聚酰胺线料形成单元的方法。

Description

用于聚酰胺线料合成的高生产量模头
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年5月1日提交的美国临时专利申请号61／818,126 的优先权权益，其公开通过引用以其全部内容结合在此。
技术领域
本申请涉及用于聚酰胺线料合成的高生产量模头。
背景技术
在多个连续聚酰胺生产方法中，将熔融聚酰胺成形为线料，当其硬化时可以被切割为粒料。为增加聚酰胺产量，聚酰胺生产系统的一个或多个部件可以被改进以提高该方法的速率-限制步骤的功能。然而，连续生产系统具有必须一同操作的数个部件。替换出一个部件以更好地优化其功能可以需要其他部件的改造，导致昂贵的整个系统的改装、重组、对准和调节。因此，该系统的一个部件尝试最优化的益处可以通过不仅改变这一部件而且改变该系统的其他部件的成本而抵消。
发明内容
聚酰胺线料的数目可以与聚酰胺的产量相关，因为更多的线料可以允许生产更多的聚酰胺粒料。然而，线料也应当足够宽以具有结构完整性以使得线料断裂减少。因此，聚酰胺线料的直径不可以减少至低于产生稳定的聚酰胺线料所需的直径。对具有被选择为产生具有令人满意的线料完整性的聚酰胺线料的固定模头毛细管尺寸的现有系统，聚酰胺线料生产可以通过增加模头中毛细管的数目而增加。
然而，仅增加将聚酰胺通过其挤出的毛细管的数目可能将毛细管放置地过于接近，导致所得到的相当粘的聚酰胺线料熔合。线料熔合是使得通过自动线料切割器形成粒料变麻烦的常见问题。可以增加聚酰胺线料模头的尺寸以使得对于增加的毛细管可得更大的表面积，但是这将很可能需要生产系统的重组以使得可以将更大的模头配合至系统中。因此，在现有的生产系统中通过将另外的毛细管加入至线料模头增加聚酰胺生产的速率一般是不经济的。
增加聚酰胺生产而不导致聚酰胺线料熔合并且不重组连续聚酰胺生产系统的多于一个部件的问题通过增加聚酰胺线料模头中毛细管的长度和宽度而解决。对该问题的这种解决方案不仅提高聚酰胺产量而且提高聚酰胺线料稳定性。令人惊讶地，跨越聚酰胺线料模头的压降低，尽管有更长的毛细管长度。线料熔合也减少，这是出乎意料地，因为线料模头中的毛细管更加接近。
本文描述的线料模头具有多个毛细管，每个毛细管具有其直径约6.1 至约6.5倍的长度。线料模头的毛细管可以具有大约垂直于毛细管的纵轴的卵形或圆形横截面。约5.5—6.5mm的直径是指大约垂直于毛细管的纵轴的毛细管横截面的最大尺寸。例如，每个毛细管可以具有约3-4.5cm 的长度和约5.5-6.5mm的直径，其中毛细管具有大约垂直于毛细管的纵轴的圆形横截面。线料模头可以挤出比具有直径4.5mm和0.5英寸(1.27 cm)的长度的毛细管的模头多约20-60重量％的聚酰胺。线料模头还可以以比从具有直径4.5mm和0.5英寸(1.27cm)的长度的毛细管的模头挤出的聚酰胺线料更低的线料熔合发生率挤出聚酰胺线料。线料模头还可以挤出比从具有直径4.5mm和长度0.5英寸的毛细管的模头挤出的聚酰胺线料断裂少的聚酰胺线料。例如，线料模头可以配置为合成尼龙6；尼龙7；尼龙11；尼龙12；尼龙6，6；尼龙6，9；尼龙6，10；尼龙6，12；或它们的共聚物的线料。
本文还描述的是一种增加聚酰胺线料生产的方法，所述方法包括：在连续聚酰胺生产系统的挤出机单元中用本文描述的线料模头替换聚酰胺挤出模头，从而增加聚酰胺线料生产。
本文描述了避免聚酰胺线料熔合的方法，所述方法包括：在连续聚酰胺生产系统的挤出机单元中用本文描述的线料模头替换聚酰胺挤出模头，从而避免聚酰胺线料熔合；
本文描述了提高聚酰胺线料稳定性的方法，所述方法包括：在连续聚酰胺生产系统的挤出机单元中用本文描述的线料模头替换聚酰胺挤出模头，从而提高聚酰胺线料稳定性。
附图说明
图1是聚酰胺可以通过其挤出以形成聚酰胺线料的具有更小的毛细管的传统的聚酰胺线料形成模头的图。
图2是示例聚酰胺可以通过其挤出以形成具有改进的性质的聚酰胺线料的具有更大的毛细管的本发明的聚酰胺线料模头的图。
图3是包括聚酰胺线料模头板的聚酰胺线料形成单元。
具体实施方式
本文描述的改进的系统具有聚酰胺线料形成单元，其包括具有多个毛细管(例如，孔或钻孔)的聚酰胺线料模头板，每个毛细管宽度和长度当强制熔融聚酰胺通过毛细管时足以产生结构完整的聚酰胺线料，并且每个毛细管与每个其他的毛细管隔开足以避免线料熔合的距离。还描述的是包括使用这种线料形成单元的聚酰胺线料的生产的方法。
图1是具有毛细管的传统的聚酰胺线料形成模头的图，毛细管各自具有直径D1和长度L1，聚酰胺可以通过其挤出以形成聚酰胺线料。挤出机单元将熔融聚酰胺挤出至挤出室，其包括多个线料形成模头，最终将线料从其挤出。图2是示例具有各自具有直径D2和长度L2的毛细管的聚酰胺线料模头的实施方案的图。在一些实施方案中，D2可以与D1相同。在一些实施方案中，L2可以与L1相同。在一些实施方案中，图2中给出的聚酰胺线料模头的毛细管可以具有比图1中给出的传统的聚酰胺线料形成模头的直径D1更大的直径D2，并且在一些实施方案中长度L2可以大于长度L1。令人惊讶地，聚酰胺线料形成单元的实施方案的更大的毛细管的直径可以增加聚酰胺生产而不增加线料熔合，即使毛细管比在目前可得的具有相似的模头尺寸的线料形成单元中更接近。目前可得的用于聚酰胺线料形成的模头具有更小的毛细管尺寸，其中毛细管的长度为其宽度的约2.8倍(例如，4.5mm的直径，并且约1.27cm的长度)。这种更小的毛细管模头产生较少的聚酰胺产物，并且聚酰胺线料倾向于熔合，这困扰粒料形成。
例如，本文描述的线料模头可以挤出比这种目前可得的线料模头多约 20—60重量％的聚酰胺。本文描述的聚酰胺线料模头和方法解决对目前可得的聚酰胺线料形成单元通常观察到的低聚酰胺产量、聚酰胺线料熔合和聚酰胺线料断裂的问题。
聚酰胺线料形成单元可以因此具有带多个毛细管的聚酰胺线料模头，单独的毛细管各自具有大约垂直于毛细管的纵轴的圆形(圆)、卵形、方形或三角形横截面。例如，单独的毛细管可以各自具有大约垂直于毛细管的纵轴的圆形(圆)或卵形横截面。
聚酰胺线料模头可以具有与现在用于挤出聚酰胺的线料模头互换的形状。例如，聚酰胺线料模头可以是圆形的、方形的或三角形的板，其配置为适合于连续聚酰胺生产系统的挤出机。
本文提供的聚酰胺线料模头可以具有多个毛细管，其中毛细管具有大于4.5mm的直径。通常，聚酰胺线料模头中的毛细管的长度可以是其宽度的约6.3倍。
例如，毛细管的直径可以是大于4.7mm，大于4.8mm，大于4.9mm，大于5.0mm，大于5.1mm，大于5.2mm，大于5.3mm，大于5.4mm，大于5.5mm，大于5.6mm，大于5.7mm，大于5.8mm，大于5.9mm。聚酰胺线料模头中的毛细管可以具有小于7.0mm，小于6.9mm，小于6.8 mm，小于6.7mm，小于6.6mm，小于6.5mm，小于6.4mm，小于6.3mm，或小于6.2mm的直径。例如，聚酰胺线料形成单元可以具有直径为约6.0 mm的毛细管。在一些实施方案中，毛细管的直径从毛细管的一端至另一端可以是基本上恒定的。在其他的实施方案中，毛细管可以具有在入口更小的直径和在出口更大的直径，或在出口更大的直径和在入口更小的直径。在具有不同的入口和出口直径的毛细管中，入口与出口之间的毛细管的部分的直径可以是任意合适的直径，如在入口与出口直径之间逐渐过渡，或允许模头如本文所述使用的任意其他的合适的形状。
聚酰胺线料模头中的毛细管可以具有在线料形成时足以稳定线料的长度。例如，毛细管可以具有减少聚酰胺在模头板的出口处积累的长度。毛细管可以，例如，具有调节沿毛细管的长度的压力梯度的长度。这种压力的调节减少毛细管出口处聚酰胺泼溅或积累的发生。通常更长的毛细管长度可以减少跨越聚酰胺线料模头中毛细管的长度的压力差。聚酰胺线料模头可以具有长度大于1.5cm的毛细管。例如，毛细管的长度可以大于 1.6cm，大于1.7cm，大于1.8cm，大于1.9cm，大于2.0cm，大于2.1cm，大于2.2cm，大于2.3cm，大于2.4cm，大于2.5cm，大于2.6cm，大于 2.7cm，大于2.8cm，大于2.9cm，大于3.0cm，大于3.1cm，大于3.2cm，大于3.3cm，大于3.4cm，大于3.5cm，大于3.6cm，大于3.7cm。
聚酰胺线料模头可以具有长度小于5.0cm的毛细管。例如，毛细管的长度可以小于4.9cm，小于4.8cm，小于4.7cm，小于4.6cm，小于 4.5cm，小于4.4cm，小于4.3cm，小于4.2cm，小于4.1cm，小于4.0cm，或小于3.9cm。例如，聚酰胺线料模头可以具有约3.81cm的长度的毛细管。
Fourn6(SYNTHETIC FIBERSat第242页(Hanser Publishers，Munich1999)) 推荐线料之间的间隔为14.4mm。然而，本文描述的聚酰胺线料模头中的毛细管之间的间隔可以小于14.4mm或大于14.4mm。例如，使用本文描述的聚酰胺线料模头和方法产生的线料不容易熔合，所以本文描述的聚酰胺线料模头中毛细管之间的间隔可以小于14.4mm。因此，本文描述的聚酰胺线料模头中毛细管之间的间隔可以从约3mm至14mm，或约4mm 至13mm，或约5mm至12mm，或约6mm至11mm，或约7mm至13 mm，或约8mm至12mm变化，或者约4mm至13mm的任意值。
聚酰胺线料模头中的毛细管的数目可以变化。例如，当聚酰胺线料模头的表面具有更大的表面积时，在聚酰胺线料模头中可以存在更多的毛细管。然而，当聚酰胺线料模头的表面具有更小的表面积时，在聚酰胺线料模头中可以存在更少的毛细管。例如，聚酰胺线料模头可以具有约10-200 个毛细管，20—150，50—100，25-40，或约30个毛细管，或约10、15、20、 25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、 150、160、170、180、190，或约200个毛细管。
聚酰胺线料模头可以由对聚酰胺反应物和产物基本上惰性的材料组成。用于聚酰胺线料模头采用的材料可以传递热以使得进入聚酰胺线料模头的毛细管的熔融聚酰胺保持足够地熔融以通过毛细管，但以足够的内聚性出现以形成结构上可靠的聚酰胺线料。例如，聚酰胺线料模头可以由材料如不锈钢，如奥氏体钢、铁素体钢、马氏体钢，以及它们的组合以任意合适的比例组成。不锈钢可以包括任意合适的一系列不锈钢，如例如440A、 440B、440C、440F、430、316、409、410、301、301LN、304L、304LN、 304、304H、305、312、321、321H、316L、316、316LN、316Ti、316LN、 317L、2304、2205、904L、1925hMo／6MO、254SMO。奥氏体钢可以包括300系列钢，其例如具有最大约0.15％碳，最小约16％铬，以及足够的镍或锰，以在从低温区域至合金的熔点的基本上全部温度保持奥氏体结构。奥氏体钢可以包括，例如，304和316钢，如316L钢。在一些实例中，线料模头可以包括耐腐蚀材料。耐腐蚀材料的实例可以包括超合金，如含有少量的铁和痕量的其他元素的镍-铜合金如400，析出加强的镍 -铁-铬合金如牌合金，例如800系列，或奥氏体镍-铬系牌合金，或镍-铬-钼合金如牌合金，例如， 耐腐蚀材料的实例可以包括任意合适的耐腐蚀材料，如超奥氏体不锈钢(例如AL6XN、254SMO、904L)、双相不锈钢(例如2205)，超双相不锈钢(例如2507)，镍系合金(例如合金C276，C22，C2000，600，625， 800，825)，钛合金(例如级别1、2、3)、锆合金(例如702)、Hasteloy276、 duplex2205、super duplex2507、Ebrite26—1、Ebrite16-1、Hasteloy276、 Duplex2205、316SS、316L和304SS、锆、锆覆金属316、Ferralium255，或它们的任意组合。
在一些实施方案中，可以将模头的表面清洁或抛光。毛细管或模头可以具有任意合适的平均粗糙度。术语“平均粗糙度”(Ra)是那些不规则处的表面峰和谷的测量平均值，并且以微米(μm)和以微英寸(μin)表达。表面质地测量是本领域技术人员已知的并且采用表面外形装置。已知的表面外形装置可得自TAYLOR-HOBSON，公司AMETEK，INC.，1100Cassatt Road，P.O.Box1764，Berwyn，宾夕法尼亚，19312USA。在一些实例中，毛细管或模头可以具有不大于约6.00μm，约1.00μm至约6.00μm，约 0.90μm至约1.50μm，约0.60μm至约1.00μm，不大于约0.5μm，不大于约0.10μm，约0.10μm至约0.80μm，或约0.90μm至约1.50μm的平均表面粗糙度。
材料从挤出机通过和通过模头的流动速率一般是均匀的和恒定的。流动均匀性依赖于聚合物的特性(换言之，其粘弹性)和在通过聚酰胺线料模头传送的过程中施加在聚合物上的剪切应力的水平两者。精密齿轮泵可以用于提供稳定的压力和准确的计量，以使得聚酰胺以受控和无涌浪方式达到模头顶。这种齿轮泵可以安装在挤出机器件(例如，螺杆挤出机)与聚酰胺线料模头之间，或挤出机的上游。齿轮泵可以是主要挤出机控制器件，以减少在传统的挤出系统中可以是固有的低效性。排放压力变化，并且因此质流变化，可以保持为少于3％或少于1％，以促进均匀线料生产并避免收缩、不完整性和凝胶形成。
加热室将聚酰胺加热至合适的温度用于通过聚酰胺线料模头挤出。通常，如果挤出温度不足够高，熔融的聚合物将不足够均匀，并且可以存在一些固体或晶体聚酰胺。相反，如果挤出温度过高，降解的风险增加，并且可能难以挤出聚酰胺，因为它可以在更高的温度具有低粘度。通常，加热室温度可以是约185-350℃以当聚酰胺通过聚酰胺线料模头时将聚酰胺保持在约180-300℃的温度。将聚酰胺保持的温度可以随着要制成线料的聚酰胺的类型变化。例如，尼龙6当通过聚酰胺线料模头时可以保持在约 225-260℃的温度，而尼龙6,6当通过聚酰胺线料模头时可以保持在约 270-295℃的温度。在一个实例中，尼龙11当通过聚酰胺线料模头时可以保持在约190-220℃的温度，而尼龙12当通过聚酰胺线料模头时可以保持在约185-215℃的温度。
在从聚酰胺线料模头出来之后，可以将聚酰胺线料冷却至约10—100℃的温度。例如，可以将从聚酰胺线料模头出来的线料喷射或浸渍在水中以将它们快速冷却并硬化。可以切割硬化的线料或以其他方式加工为容易包装的长度或尺寸。通常，在包装之前将聚酰胺干燥以将水含量减少至1％以下，或0.7％以下，或0.5％以下，或0.2％以下，或0.1％以下。
聚酰胺线料模头和使用这种模头的方法出乎意料地增加聚酰胺生产，同时也减少线料熔合，即使毛细管比在目前可得的线料形成单元中更接近。凝胶形成减少。凝胶可以是由聚合物质形成的任意固体材料，其积累或堵塞设备或者污染聚酰胺产物，如由聚合物的氧化或热降解形成的无序固体。凝胶可以在通过该系统的聚合物的流中以滞积袋以及不规则或漩涡形成。聚酰胺线料模头促进聚酰胺的流动并且从而减少凝胶形成。
实例聚酰胺线料形成单元
图3显示聚酰胺线料形成单元的实例实施方案。来自连续聚酰胺生产系统的熔融聚酰胺10通过至少一个传递管线20传送至聚酰胺线料形成单元的入口30。入口30可以包括挤出机或齿轮泵(例如，精密齿轮泵)以促进聚酰胺至挤出室45中和通过聚酰胺线料模头60的传送。在一些实施方案中，齿轮泵可以在管线20的上游出现。齿轮泵可以有助于缓冲流的涌浪，如由挤出机所导致的。加热室40可以用以将挤出室45的温度保持在合适的温度以使得所要挤出的聚酰胺50保持熔融，而且具有合适的粘度用于当通过聚酰胺线料模头60时的线料形成。通过使聚酰胺通过聚酰胺线料模头60形成聚酰胺线料70。
聚酰胺生产
术语″聚酰胺″意指含有多个酰胺键的聚合物。聚酰胺，例如，在重复酰胺单元之间具有至少85％脂族键的脂族直链聚酰胺也被称为尼龙。术语“直链”意指聚酰胺可得自双官能化反应物，其中结构单元以尾对尾并且以链状方式连接。像这样，该术语意在排除得自三胺或得自三元酸的聚合物中可能存在的三维聚合结构。参见，Wallace H.Carothers，美国专利号 2,130,948，题为“合成纤维”。
脂族聚酰胺当与伯或仲胺反应时可以得自二元羧酸和其他的二元羧酸的酰胺形成衍生物(如酸酐、酰胺、酰卤、半酯和二酯)。基本上全部脂族聚酰胺聚合物从由二羧酸和二胺构成的单体的形成可以通过伯或仲二胺(具有至少一个连接至每个氮的氢的二胺)与二羧酸或二元羧酸的酰胺- 形成衍生物的反应完成。
HOOC-R-COOH+H2N-R'-NH2→-[NH-R'-NH-CO-R-CO]m-+nH2O
其中R和R’表示二价烃基。
所产生的产物由从由以下结构构成的一系列相同单元建立的长链构成：
-NH-R'-NH—CO—R—CO—
其中水是聚合物形成的唯一副产物。
用于二胺和二酸聚酰胺的命名惯例规定，将得自各一分子的二酸和二胺的聚合物的“结构单元”以各自的基团R和R’中碳原子的数目命名。由六亚甲基-1，6-二胺和己二酸提供的聚酰胺被称为“尼龙6，6”(聚己二酰己二胺)。
用于制备聚酰胺的商业方法可以包括使二胺-二元羧酸盐的水溶液在超大气压力下连续地通过连续反应区。参见，例如，Taylor的美国专利号 2,361,717；Heckert的美国专利号2,689,839。
聚酰胺可以通过将基本上等摩尔量的二胺和二羧酸或二元羧酸的形成酰胺的衍生物在缩聚条件下加热制备。这种缩聚条件一般包括约180℃至300℃的温度。
例如，在尼龙6,6方法中，可以向连续聚合反应器进料六亚甲基二铵己二酸盐(尼龙6,6盐)的水溶液，其具有35至65重量％的范围内的浓度。六亚甲基二铵己二酸盐的浓度在反应器上游的任选蒸发器中可调节。来自闪蒸器级(也称为次要反应器)的流出物包括聚酰胺预聚合物，其典型地具有约9-20的相对粘度。将该流进料至后缩聚(finishing)装置中。后缩聚装置中的控制变量可以包括温度、压力和停留量。这些控制变量可调节以使得获得典型地在30至100的范围内的所需相对粘度的最终聚合物。将后缩聚装置中的温度保持在270°至290℃的范围内。将压力保持在25KPa 至64KPa。停留量为大约20至40分钟。
当获得足够高分子量时产物具有成纤性质。例如，当聚酰胺具有如在间-甲酚溶液中测量的约0.5和2.0的范围内的固有粘度时，这种成纤出现。
当获得所需的聚合度时聚合完成。聚合度以聚合物粘度间接表达。聚合度，通常作为相对粘度或RV测量，是对粘度并且进而分子量的替代测量。
在高温，聚合度是所存在的水的量的函数并由其限定。在聚合物一方面与水之间，并且另一方面，与解聚的聚合物(或者甚至反应物)之间存在动态平衡。具有比通过在大气压与水蒸气平衡可获得的RV显著更高的 RV的聚酰胺通常是适宜的。
给定聚酰胺的性质可以变化，尤其是随着聚酰胺的分子量变化。聚酰胺性质也受到其端基的性质影响，其进而依赖于何种反应物过量使用，二胺还是二酸。
聚酰胺的平均分子量可以是难以确定的，但对于大部分目的，平均分子量的准确认知一般是不重要的。通常，存在聚合的两个阶段或程度：其分子量很可能位于1000至4000附近的低聚物，以及其分子量很可能高于约至少7000的成纤聚酰胺。低聚物与高聚物或“超聚物”之间的区别是前者当熔融时粘性相对较低。高聚物是非常粘的，即使在高于它们的熔点的 25℃温度。
与低聚物相反，聚酰胺的高聚物容易地纺为强的、连续的、柔韧的、永久定向的纤维。然而，低聚物，例如具有小于约9的单元长度的那些，可以通过连续聚合反应转化为高聚物。
成纤聚酰胺一般具有高熔点和低溶解度。得自更简单的类型的胺和酸的那些一般是不透明固体，其在相当确定的温度熔融或变得透明。低于它们的熔点，成纤聚酰胺一般展现尖锐的X射线晶体粉末衍射图案，这是它们的晶体结构的证据。这些聚酰胺的密度一般位于1.0至1.2之间。尼龙6,6的密度通常被认为是1.14克／立方厘米。
聚酰胺可以具有相似结构的单独单元。对这些单独单元的平均尺寸，聚合物的平均分子量，在特定的范围内进行慎重控制。聚合反应进一步进行，平均分子量(和固有粘度)将更高。如果在聚合过程中以精确地等摩尔量使用反应物，并且加热在允许挥发物产物的逸出的条件下长时间继续，获得非常高分子量的聚酰胺。然而，如果过量使用任一种反应物，聚合可以进行至特定点并且之后基本停止。聚合停止的点依赖于过量使用的二胺或二元酸(或衍生物)的量。
制备聚酰胺的便利方法可以包括通过将大约化学相等的量的二胺和二羧酸在液体中混合制备盐。液体可以是所得到的盐的不良溶剂。之后可以将从液体分离的盐提纯，如果需要，通过从合适的溶剂结晶。这些二胺 -二羧酸盐是晶体并且具有确定的熔点。它们在水中可溶并且可以从特定的醇和醇-水混合物结晶。
成纤聚酰胺由二胺-二羧酸盐的制备可以以数种方式进行。可以将盐在不存在溶剂或稀释剂的情况下在允许在反应中形成的水的移除的条件下加热至反应温度(180℃-300℃)。
聚酰胺聚合反应可以经历减压，例如，等于50至300mm汞柱(67 至400毫巴)的绝对压力以促进基本上完成聚合。例如，可以将其中制备聚酰胺的反应容器抽真空，之后允许聚合物固化。
通常，在上面描述的聚酰胺形成的方法中不需要加入催化剂。然而，特定含磷材料可以发挥一定程度的催化功能。含磷材料可以包括金属膦酸盐。附加催化剂的使用可以促进高分子量材料的生产。
测试方法
热降解指数(TDI)是与聚合物的热史相关的量度。较低的TDI是指在生产过程中较不剧烈的温度历史。本领域技术人员可得的TDI测定方法测量聚合物在90％甲酸中的1％(以重量计)溶液在292nm的波长的吸光度。
氧化降解指数(ODI)是与聚合物在其高温生产过程中暴露至氧化条件相关的量度。较低的ODI是指在生产过程中较不严重的降解。其通过测量聚合物在90％甲酸中的1％(以重量计)溶液在260nm的波长的吸光度确定。
相对粘度(RV)是指在毛细管粘度计中在25℃测量的溶液和溶剂粘度的比例。通过ASTM D789-06测量的RV是该测试程序的基础并且是聚酰胺在90％甲酸(90重量％甲酸和10重量％的水)中的8.4重量％溶液在25℃的粘度(以厘泊计)与90％甲酸自身在25℃的粘度(以厘泊计)的比例。
定义
如本文所使用的术语“约”可以允许值或范围的一定可变程度，例如，在所述的值或所述的范围界限的10％内，5％内，或1％内。
如本文所使用的术语“基本上”是指大部分，或主要地，如至少约50％、 60％、70％、80％、90％、95％、96％、97％、98％、99％、99.5％、99.9％、99.99％或至少约99.999％以上。
如本文所使用的术语“溶剂”是指可以溶解固体、液体或气体的液体。溶剂的非限制性实例是硅氧烷、有机化合物、水、醇、离子液体和超临界流体。
如本文所使用的术语“空气”是指具有与一般地在地面水平从大气取得的气体的天然组成大约相同的组成的气体的混合物。在一些实例中，空气取自周围环境。空气具有包括大约78％氮、21％氧、1％氩和0.04％二氧化碳，以及小量的其他的气体的组成。
以范围格式表达的值应当以灵活方式解释以不仅包括作为范围的界限明确叙述的数值，而且包括该范围内包括的所有的单独数值或子范围，如同将每个数值和子范围明确地陈述一样。例如，“约0.1％至约5％”或“约 0.1％至5％”的范围应当解释为不仅包括约0.1％至约5％，而且包括所指出的范围内的单独的值(例如，1％、2％、3％和4％)和子范围(例如，0.1％至0.5％、1.1％至2.2％、3.3％至4.4％)。除非另外指出，陈述“约X至Y”具有与“约X至约Y”相同的含义。同样，除非另外指出，陈述“约X、Y 或约Z”具有与“约X、约Y或约Z”相同的含义。
在本文中，除非上下文另外清楚地指出，使用术语“一个”、“一种”或“所述”以包括一个或多于一个。除非另外指出，使用术语“或”指代非排除性的“或”。此外，应当明自的是本文采用的并且未不同地定义的措辞或术语仅用于说明的目的并且是非限制性的。任何段落标题的使用预期为帮助文章的理解并且不被解释为限定；与段落标题相关的信息可以在特别的段落之内或之外出现。
通过以下实施例示例线料形成单元和使用这种单元制备聚酰胺的方法，其不意图限制本发明。
实施例1a：使用具有长度为直径的约2.8倍并且具有4.5mm的直径的毛细管的毛细管挤出模头的方法
制备尼龙6,6聚合物并作为熔融材料以约58L／分钟的速率从挤出机排出，所述挤出机包括将材料排出至挤出室中的螺杆型挤出机，其包括将尼龙线料通过其挤出的多个毛细管挤出模头。挤出机具有10个模头，每个具有30个毛细管。每个毛细管具有4.5mm的直径，以及0.5英寸(1.27 cm)的成型段(land)长度(即，毛细管的长度)。模头具有约10cm的直径。纤维从每个毛细管以约12M／分钟的速率出来。所出来的纤维具有4.5mm 直径，270℃的温度，并且具有约0.1％的总重量百分数的水，其主要是内部水。将线料以与水平面成约45°角挤出并且当它们从模头出来时将水喷射至线料上。线料行进至造粒机，其将线料切断为2.5mm长粒料。
线料熔合显著，其中大约0.000,1重量％的粒料熔合。显著的线料断裂出现，其中大约每10分钟1次线料断裂。每个模头在约5g的凝胶或聚合物积累在其上之后停止工作用于清洁，约每6个月一次。
实施例1b：使用具有毛细管长度为直径的约2.8倍并且具有6mm的直径的毛细管挤出模头的方法
制备尼龙6,6聚合物并作为熔融材料以约58L／分钟的速率从挤出机排出，所述挤出机包括将材料排出至挤出室中的螺杆型挤出机，其包括将尼龙线料通过其挤出的多个毛细管挤出模头。挤出机具有10个模头，每个具有30个毛细管。每个毛细管具有6mm的直径，以及0.66英寸(1.68 cm)的成型段长度。模头具有约10cm的直径。纤维从每个毛细管以约6.8M／分钟的速率出来。所出来的纤维具有6mm直径，270℃的温度，并且具有约0.1％的总重量百分数的水，其主要是内部水。将线料以与水平面成约45°角挤出并且当它们从模头出来时将水喷射至线料上。线料行进至造粒机，其将线料切断为2.5mm长粒料。
线料熔合显著，其中大约0.000,09重量％的粒料熔合。显著的线料断裂出现，其中大约每15分钟1次线料断裂。每个模头在约5g的凝胶或聚合物积累在其上之后停止工作用于清洁，约每8个月一次。
实施例2a：使用具有长度为直径的约5.6倍并且具有4.5mm的直径的毛细管的毛细管挤出模头的方法
制备尼龙6,6聚合物并作为熔融材料以约58L／分钟的速率通过挤出机从挤出机排出，所述挤出机包括将材料排出至挤出室中的螺杆型挤出机，其包括将尼龙线料通过其挤出的多个毛细管挤出模头。挤出机具有10个模头，每个具有30个毛细管。每个毛细管具有4.5mm的直径，以及0.992 英寸(2.52cm)的成型段长度。模头具有约10cm的直径。纤维从每个毛细管以约12M／分钟的速率出来。所出来的纤维具有4.5mm直径，270℃的温度，并且具有约0.1％的总重量百分数的水，其主要是内部水。将线料以与水平面成约45°角挤出并且当它们从模头出来时将水喷射至线料上。线料行进至造粒机，其将线料切断为2.5mm长粒料。
线料熔合显著，其中大约0.000,08重量％的粒料熔合。显著的线料断裂出现，其中大约每30分钟1次线料断裂。每个模头在约5g的凝胶或聚合物积累在其上之后停止工作用于清洁，约每10个月一次。
实施例2b：使用具有长度为直径的约5.6倍并且具有6mm的直径的毛细管的毛细管挤出模头的方法
制备尼龙6，6聚合物并作为熔融材料以约58L／分钟的速率从挤出机排出，所述挤出机包括将材料排出至挤出室中的螺杆型挤出机，其包括将尼龙线料通过其挤出的多个毛细管挤出模头。挤出机具有10个模头，每个具有30个毛细管。每个毛细管具有6mm的直径，以及1.32英寸(3.36 cm)的成型段长度。模头具有约10cm的直径。纤维从每个毛细管以约6.8M／分钟的速率出来。所出来的纤维具有6mm直径，270℃的温度，并且具有约0.1％的总重量百分数的水，其主要是内部水。将线料以与水平面成约45°角挤出并且当它们从模头出来时将水喷射至线料上。线料行进至造粒机，其将线料切断为2.5mm长粒料。
线料熔合显著，其中大约0.000,07重量％的粒料熔合。显著的线料断裂出现，其中大约每50分钟1次线料断裂。每个模头在约5g的凝胶或聚合物积累在其上之后停止工作用于清洁，约每11个月一次。
实施例2c：使用具有长度为直径的约5.6倍并且具有7mm的直径的毛细管的毛细管挤出模头的方法
制备尼龙6，6聚合物并作为熔融材料以约58L／分钟的速率从挤出机排出，所述挤出机包括将材料排出至挤出室中的螺杆型挤出机，其包括将尼龙线料通过其挤出的多个毛细管挤出模头。挤出机具有10个模头，每个具有30个毛细管。每个毛细管具有7mm的直径，以及1.54英寸(3.92 cm)的成型段长度。模头具有约10cm的直径。纤维从每个毛细管以约5M／分钟的速率出来。所出来的纤维具有7mm直径，270℃的温度，并且具有约0.1％的总重量百分数的水，其主要是内部水。将线料以与水平面成约45°角挤出并且当它们从模头出来时将水喷射至线料上。线料行进至造粒机，其将线料切断为2.5mm长粒料。
线料熔合显著，其中大约0.000,08重量％的粒料熔合。显著的线料断裂出现，其中大约每30分钟1次线料断裂。每个模头在约5g的凝胶或聚合物积累在其上之后停止工作用于清洁，约每10个月一次。
实施例3a：使用具有长度为直径的约7倍并且具有4.5mm的直径的毛细管的毛细管挤出模头的方法
制备尼龙6，6聚合物并作为熔融材料以约58L／分钟的速率从挤出机排出，所述挤出机包括将材料排出至挤出室中的螺杆型挤出机，其包括将尼龙线料通过其挤出的多个毛细管挤出模头。挤出机具有10个模头，每个具有30个毛细管。每个毛细管具有4.5mm的直径，以及1.24英寸(3.15 cm)的成型段长度。模头具有约10cm的直径。纤维从每个毛细管以约12M／分钟的速率出来。所出来的纤维具有4.5mm直径，270℃的温度，并且具有约0.1％的总重量百分数的水，其主要是内部水。将线料以与水平面成约45°角挤出并且当它们从模头出来时将水喷射至线料上。线料行进至造粒机，其将线料切断为2.5mm长粒料。
线料熔合显著，其中大约0.000,08重量％的粒料熔合。显著的线料断裂出现，其中大约每30分钟1次线料断裂。每个模头在约5g的凝胶或聚合物积累在其上之后停止工作用于清洁，约每10个月一次。
实施例3b：使用具有长度为直径的约7倍并且具有6mm的直径的毛细管的毛细管挤出模头的方法
制备尼龙6，6聚合物并作为熔融材料以约58L／分钟的速率从挤出机排出，所述挤出机包括将材料排出至挤出室中的螺杆型挤出机，其包括将尼龙线料通过其挤出的多个毛细管挤出模头。挤出机具有10个模头，每个具有30个毛细管。每个毛细管具有6mm的直径，以及1.65英寸(4.2cm) 的成型段长度。模头具有约10cm的直径。纤维从每个毛细管以约6.8M／分钟的速率出来。所出来的纤维具有6mm直径，270℃的温度，并且具有约0.1％的总重量百分数的水，其主要是内部水。将线料以与水平面成约45°角挤出并且当它们从模头出来时将水喷射至线料上。线料行进至造粒机，其将线料切断为2.5mm长粒料。
线料熔合显著，其中大约0.000,07重量％的粒料熔合。显著的线料断裂出现，其中大约每50分钟1次线料断裂。每个模头在约5g的凝胶或聚合物积累在其上之后停止工作用于清洁，约每11个月一次。
实施例3c：使用具有长度为直径的约7倍并且具有7mm的直径的毛细管的毛细管挤出模头的方法
制备尼龙6,6聚合物并作为熔融材料以约58L／分钟的速率从挤出机排出，所述挤出机包括将材料排出至挤出室中的螺杆型挤出机，其包括将尼龙线料通过其挤出的多个毛细管挤出模头。挤出机具有10个模头，每个具有30个毛细管。每个毛细管具有7mm的直径，以及1.92英寸(4.9cm) 的成型段长度。模头具有约10cm的直径。纤维从每个毛细管以约5M／分钟的速率出来。所出来的纤维具有7mm直径，270℃的温度，并且具有约0.1％的总重量百分数的水，其主要是内部水。将线料以与水平面成约45°角挤出并且当它们从模头出来时将水喷射至线料上。线料行进至造粒机，其将线料切断为2.5mm长粒料。
线料熔合显著，其中大约0.000,08重量％的粒料熔合。显著的线料断裂出现，其中大约每30分钟1次线料断裂。每个模头在约5g的凝胶或聚合物积累在其上之后停止工作用于清洁，约每10个月一次。
实施例4：使用具有长度为直径的约6.35倍并且具有6mm的直径的毛细管的毛细管挤出模头的方法
制备尼龙6,6聚合物并作为熔融材料以约58L／分钟的速率从挤出机排出，所述挤出机包括将材料排出至挤出室中的螺杆型挤出机，其包括将尼龙线料通过其挤出的多个毛细管挤出模头。挤出机具有10个模头，每个具有30个毛细管。每个毛细管具有6mm的直径，以及1.5英寸(3.81cm) 的成型段长度。模头具有约10cm的直径。纤维从每个毛细管以约6.8M／分钟的速率出来。所出来的纤维具有6mm直径，270℃的温度，并且具有约0.1％的总重量百分数的水，其主要是内部水。将线料以与水平面成约45°角挤出并且当它们从模头出来时将水喷射至线料上。线料行进至造粒机，其将线料切断为2.5mm长粒料。
线料熔合相对于实施例1—3被改善，其中大约0.000,02重量％的粒料熔合。线料断裂相对于实施例1—3被改善，其中大约每1天1次线料断裂。每个模头在约5g的凝胶或聚合物积累在其上之后停止工作用于清洁，约每18个月一次。
实施例5a：使用具有长度为直径的约6.35倍并且具有5.5mm的直径的毛细管的毛细管挤出模头的方法
制备尼龙6,6聚合物并作为熔融材料以约58L／分钟的速率从挤出机排出，所述挤出机包括将材料排出至挤出室中的螺杆型挤出机，其包括将尼龙线料通过其挤出的多个毛细管挤出模头。挤出机具有10个模头，每个具有30个毛细管。每个毛细管具有5.5mm的直径，以及1.38英寸(3.49 cm)的成型段长度。模头具有约10cm的直径。纤维从每个毛细管以约8.2 M／分钟的速率出来。所出来的纤维具有5.5mm直径，270℃的温度，并且具有约0.1％的总重量百分数的水，其主要是内部水。将线料以与水平面成约45°角挤出并且当它们从模头出来时将水喷射至线料上。线料行进至造粒机，其将线料切断为2.5mm长粒料。
线料熔合相对于实施例1—3被改善，其中大约0.000,03重量％的粒料熔合。线料断裂相对于实施例1—3被改善，其中大约每20小时1次线料断裂。每个模头在约5g的凝胶或聚合物积累在其上之后停止工作用于清洁，约每15个月一次。
实施例5b：使用具有长度为直径的约6.35倍并且具有6.5mm的直径的毛细管的毛细管挤出模头的方法
制备尼龙6,6聚合物并作为熔融材料以约58L／分钟的速率从挤出机排出，所述挤出机包括将材料排出至挤出室中的螺杆型挤出机，其包括将尼龙线料通过其挤出的多个毛细管挤出模头。挤出机具有10个模头，每个具有30个毛细管。每个毛细管具有6.5mm的直径，以及1.63英寸(4.13 cm)的成型段长度。模头具有约10cm的直径。纤维从每个毛细管以约5.8 M／分钟的速率出来。所出来的纤维具有6.5mm直径，270℃的温度，并且具有约0.1％的总重量百分数的水，其主要是内部水。将线料以与水平面成约45°角挤出并且当它们从模头出来时将水喷射至线料上。线料行进至造粒机，其将线料切断为2.5mm长粒料。
线料熔合相对于实施例1—3被改善，其中大约0.000,03重量％的粒料熔合。线料断裂相对于实施例1—3被改善，其中大约每20小时1次线料断裂。每个模头在约5g的凝胶或聚合物积累在其上之后停止工作用于清洁，约每15个月一次。
实施例6a：使用具有长度为直径的约6.1倍并且具有6mm的直径的毛细管的毛细管挤出模头的方法
制备尼龙6，6聚合物并作为熔融材料以约58L／分钟的速率从挤出机排出，所述挤出机包括将材料排出至挤出室中的螺杆型挤出机，其包括将尼龙线料通过其挤出的多个毛细管挤出模头。挤出机具有10个模头，每个具有30个毛细管。每个毛细管具有6mm的直径，以及1.5英寸(3.81cm) 的成型段长度。模头具有约10cm的直径。纤维从每个毛细管以约6.8M／分钟的速率出来。所出来的纤维具有6mm直径，270℃的温度，并且具有约0.1％的总重量百分数的水，其主要是内部水。将线料以与水平面成约45°角挤出并且当它们从模头出来时将水喷射至线料上。线料行进至造粒机，其将线料切断为2.5mm长粒料。
线料熔合相对于实施例1—3被改善，其中大约0.000,03重量％的粒料熔合。线料断裂相对于实施例1—3被改善，其中大约每20小时1次线料断裂。每个模头在约5g的凝胶或聚合物积累在其上之后停止工作用于清洁，约每15个月一次。
实施例6b：使用具有长度为直径的约6.1倍并且具有4.5mm的直径的毛细管的毛细管挤出模头的方法
制备尼龙6，6聚合物并作为熔融材料以约58L／分钟的速率从挤出机排出，所述挤出机包括将材料排出至挤出室中的螺杆型挤出机，其包括将尼龙线料通过其挤出的多个毛细管挤出模头。挤出机具有10个模头，每个具有30个毛细管。每个毛细管具有4.5mm的直径，以及1.1英寸(2.75 cm)的成型段长度。模头具有约10cm的直径。纤维从每个毛细管以约12M／分钟的速率出来。所出来的纤维具有4.5mm直径，270℃的温度，并且具有约0.1％的总重量百分数的水，其主要是内部水。将线料以与水平面成约45°角挤出并且当它们从模头出来时将水喷射至线料上。线料行进至造粒机，其将线料切断为2.5mm长粒料。
线料熔合相对于实施例1—3被改善，其中大约0.000,05重量％的粒料熔合。线料断裂相对于实施例1—3被改善，其中大约每10小时1次线料断裂。每个模头在约5g的凝胶或聚合物积累在其上之后停止工作用于清洁，约每10个月一次。
实施例6c：使用具有长度为直径的约6.1倍并且具有7mm的直径的毛细管的毛细管挤出模头的方法
制备尼龙6，6聚合物并作为熔融材料以约58L／分钟的速率从挤出机排出，所述挤出机包括将材料排出至挤出室中的螺杆型挤出机，其包括将尼龙线料通过其挤出的多个毛细管挤出模头。挤出机具有10个模头，每个具有30个毛细管。每个毛细管具有7mm的直径，以及1.68英寸(4.27 cm)的成型段长度。模头具有约10cm的直径。纤维从每个毛细管以约5M／分钟的速率出来。所出来的纤维具有7mm直径，270℃的温度，并且具有约0.1％的总重量百分数的水，其主要是内部水。将线料以与水平面成约45°角挤出并且当它们从模头出来时将水喷射至线料上。线料行进至造粒机，其将线料切断为2.5mm长粒料。
线料熔合相对于实施例1—3被改善，其中大约0.000,05重量％的粒料熔合。线料断裂相对于实施例1—3被改善，其中大约每10小时1次线料断裂。每个模头在约5g的凝胶或聚合物积累在其上之后停止工作用于清洁，约每10个月一次。
实施例7a：使用具有长度为直径的约6.5倍并且具有6mm的直径的毛细管的毛细管挤出模头的方法
制备尼龙6，6聚合物并作为熔融材料以约58L／分钟的速率从挤出机排出，所述挤出机包括将材料排出至挤出室中的螺杆型挤出机，其包括将尼龙线料通过其挤出的多个毛细管挤出模头。挤出机具有10个模头，每个具有30个毛细管。每个毛细管具有6mm的直径，以及1.5英寸(3.81cm) 的成型段长度。模头具有约10cm的直径。纤维从每个毛细管以约6.8M／分钟的速率出来。所出来的纤维具有6mm直径，270℃的温度，并且具有约0.1％的总重量百分数的水，其主要是内部水。将线料以与水平面成约45°角挤出并且当它们从模头出来时将水喷射至线料上。线料行进至造粒机，其将线料切断为2.5mm长粒料。
线料熔合相对于实施例1—3被改善，其中大约0.000,03重量％的粒料熔合。线料断裂相对于实施例1—3被改善，其中大约每20小时1次线料断裂。每个模头在约5g的凝胶或聚合物积累在其上之后停止工作用于清洁，约每15个月一次。
实施例7b：使用具有长度为直径的约6.5倍并且具有4.5mm的直径的毛细管的毛细管挤出模头的方法
制备尼龙6，6聚合物并作为熔融材料以约58L／分钟的速率从挤出机排出，所述挤出机包括将材料排出至挤出室中的螺杆型挤出机，其包括将尼龙线料通过其挤出的多个毛细管挤出模头。挤出机具有10个模头，每个具有30个毛细管。每个毛细管具有4.5mm的直径，以及1.15英寸(2.93 cm)的成型段长度。模头具有约10cm的直径。纤维从每个毛细管以约12M／分钟的速率出来。所出来的纤维具有4.5mm直径，270℃的温度，并且具有约0.1％的总重量百分数的水，其主要是内部水。将线料以与水平面成约45°角挤出并且当它们从模头出来时将水喷射至线料上。线料行进至造粒机，其将线料切断为2.5mm长粒料。
线料熔合相对于实施例1—3被改善，其中大约0.000,05重量％的粒料熔合。线料断裂相对于实施例1—3被改善，其中大约每10小时1次线料断裂。每个模头在约5g的凝胶或聚合物积累在其上之后停止工作用于清洁，约每10个月一次。
实施例7c：使用具有长度为直径的约6.5倍并且具有7mm的直径的毛细管的毛细管挤出模头的方法
制备尼龙6，6聚合物并作为熔融材料以约58L／分钟的速率从挤出机排出，所述挤出机包括将材料排出至挤出室中的螺杆型挤出机，其包括将尼龙线料通过其挤出的多个毛细管挤出模头。挤出机具有10个模头，每个具有30个毛细管。每个毛细管具有7mm的直径，以及1.79英寸(4.55 cm)的成型段长度。模头具有约10cm的直径。纤维从每个毛细管以约5M／分钟的速率出来。所出来的纤维具有7mm直径，270℃的温度，并且具有约0.1％的总重量百分数的水，其主要是内部水。将线料以与水平面成约45°角挤出并且当它们从模头出来时将水喷射至线料上。线料行进至造粒机，其将线料切断为2.5mm长粒料。
线料熔合相对于实施例1—3被改善，其中大约0.000,05重量％的粒料熔合。线料断裂相对于实施例1—3被改善，其中大约每10小时1次线料断裂。每个模头在约5g的凝胶或聚合物积累在其上之后停止工作用于清洁，约每10个月一次。
本文引用或提及的所有的专利和公开是本发明的主题所属领域技术人员的水平的指示，并且每个这种所引用的专利或公开因此通过引用具体地结合至与单独地通过引用以其全部结合或在本文给出其全部内容相同的程度。申请人保留将来自任何这种引用的专利或公开的任意和所有的材料和信息物理地结合至本说明书中的权利。
本文描述的具体的方法、器件和组合物是优选的实施方案的代表并且是示例并且不预期作为对本发明的主题的范围的限制。在考虑本说明书之后本领域技术人员会想到其他的对象、方面和实施方案，并且由本发明的主题所包括。本领域技术人员容易明白的是可以对本文公开的本发明进行多种替换和变更而不脱离本发明的范围和精神。
本文示意性地描述的本发明的主题可以适宜地是不存在任何一个或多个要素，或者一个或多个限制的情况下实施，其未在本文具体地必要公开。本文示意性地描述的方法和过程可以适宜地以不同的步骤的顺序实施，并且方法和过程不一定受限于本文或权利要求中指出的步骤的顺序。
在任何情况下本专利都不可以解释为限定于本文具体地公开的具体实例或实施方案或方法。在任何情况下本专利都不可以解释为由任何审查员或专利商标局的任何其他的官员或雇员做出的任何陈述限定，除非在申请人的书面答复中具体地并且不带有限制或保留地明确地采用这种陈述。
所采用的术语和表达作为说明性的术语使用并且不是限制性的，并且不希望在这种术语和表达的使用中排除所给出和描述的特征的任何等价物或其一部分，但应明白的是，在所要求保护的本发明的范围内，多个修改是可能的。因此，将明白的是，虽然本发明通过优选的实施方案和任选的特征具体地公开，本文公开的概念的修改和变化可以由本领域技术人员采取，并且这种修改和变化被认为是在由本发明的后附权利要求和陈述限定的本发明的范围内。
在本文已经宽泛地并一般地描述了本发明。落在一般公开内的每个更窄的物种和子类组也形成本发明的一部分。这包括具有从一类移除任意主题的限制或反面限制的本发明的一般说明，而与在本文是否具体地指出所排除的材料无关。此外，在以马库什组的术语描述本发明的特征或方面的情况下，本领域技术人员将明白，本发明从而也以马库什组的成员的任意单独的成员或子组的术语描述。
陈述：
所述的以下陈述总结发明主题的不同方面。
1.一种聚酰胺线料模头，所述聚酰胺线料模头包括多个毛细管，每个毛细管独立地具有其毛细管直径的约6.1至约6.5倍的毛细管长度。
2.陈述1所述的线料模头，其中所述直径是指垂直于所述毛细管的纵轴的横截面的最大尺寸。
3.陈述1或2所述的线料模头，其中每个毛细管具有垂直于所述毛细管的纵轴的卵形或圆形横截面。
4.陈述1—3中的任一项所述的线料模头，其中每个毛细管具有约3— 4.5cm的长度和约5.5—6.5mm的直径。
5.陈述1-4中的任一项所述的线料模头，其中每个毛细管长度为约 3.7至约3.9cm。
6.陈述1—5中的任一项所述的线料模头，其中每个毛细管具有约5.75 -6.25mm的直径。
7.陈述1—6中的任一项所述的线料模头，其中每个毛细管具有约6 mm的直径。
8.陈述1—7中的任一项所述的线料模头，所述线料模头包括约10-200 个毛细管。
9.陈述1—8中的任一项所述的线料模头，所述线料模头包括约25-40 个毛细管。
10.陈述1—9中的任一项所述的线料模头，其中所述模头比具有直径为4.5mm并且长度为1.27cm的毛细管的模头多挤出以重量计20-60％的聚酰胺。
11.陈述1—10中的任一项所述的线料模头，其中所述模头挤出的聚酰胺线料的线料熔合发生率比从具有直径为4.5mm并且毛细管长度为 1.27cm的毛细管的模头挤出的聚酰胺线料低。
12.陈述1-11中的任一项所述的线料模头，其中所述模头挤出的聚酰胺线料断裂比从具有直径为4.5mm并且毛细管长度为1.27cm的毛细管的模头挤出的聚酰胺线料少。
13.陈述1-12中的任一项所述的线料模头，所述线料模头配置为合成尼龙6、尼龙11；尼龙12；尼龙6,6；尼龙6,9；尼龙6，10；尼龙6，12；或它们的共聚物的线料。
14.陈述1—13中的任一项所述的线料模头，所述线料模头被整合至连续聚酰胺生产系统中。
15.一种挤出机，所述挤出机包括陈述1—13中的任一项所述的线料模头。
16.一种聚酰胺生产系统，所述聚酰胺生产系统包括陈述1—14中的任一项所述的线料模头。
17.陈述16所述的系统，其中所述系统被整合至连续聚酰胺生产系统中。
18.一种增加聚酰胺线料生产的方法，所述方法包括：在连续聚酰胺生产系统的挤出机单元中用陈述1—14中的任一项所述的线料模头替换聚酰胺挤出模头，从而增加聚酰胺线料生产。
19.一种避免或减少聚酰胺线料熔合的方法，所述方法包括：在连续聚酰胺线料生产系统的挤出机单元中用陈述1—14中的任一项所述的线料模头替换聚酰胺挤出模头，从而避免聚酰胺线料熔合。
20.一种提高聚酰胺线料稳定性的方法，所述方法包括：在连续聚酰胺线料生产系统的挤出机单元中用陈述1—14中的任一项所述的线料模头替换聚酰胺挤出模头，从而提高聚酰胺线料稳定性。
21.陈述18-20中的任一项所述的方法，其中所述聚酰胺挤出模头和所述线料模头具有相等数目的毛细管。
22.陈述18-21中的任一项所述的方法，其中所述聚酰胺挤出模头毛细管长度比所述线料模头毛细管长度短。
23.陈述18-22中的任一项所述的方法，其中所述线料模头具有比所述聚酰胺挤出模头更大直径的毛细管。
24.陈述18-23中的任一项所述的方法，其中所述聚酰胺挤出模头和所述线料模头在尺寸上相同。
25.陈述18-24中的任一项所述的方法，其中在所述系统的挤出机单元中所述聚酰胺挤出模头可以由所述线料模头替换。
26.陈述18-25中的任一项所述的方法，其中从所述线料模头挤出的聚酰胺线料比从所述聚酰胺挤出模头挤出的聚酰胺线料熔合更少。
27.陈述18-26中的任一项所述的方法，其中所述线料模头毛细管是所述聚酰胺挤出模头的毛细管的约2-4倍长。
28.陈述18-27中的任一项所述的方法，其中所述线料模头毛细管是所述聚酰胺挤出模头的毛细管的约3倍长。
29.陈述18-28中的任一项所述的方法，其中所述线料模头具有直径为所述聚酰胺挤出模头的毛细管的约1.25—1.5倍大的毛细管。
30.陈述18-29中的任一项所述的方法，其中所述线料模头具有直径为所述聚酰胺挤出模头的毛细管的约1.33倍大的毛细管。
31.陈述18-30中的任一项所述的方法，其中所述聚酰胺挤出模头和所述线料模头各自具有10-200个毛细管。
32.陈述18-31中的任一项所述的方法，所述聚酰胺挤出模头和所述线料模头各自具有25-40个毛细管。
33.陈述18-32中的任一项所述的方法，其中所述线料模头比所述聚酰胺挤出模头多挤出以重量计约20-60％的聚酰胺。
34.陈述18-33中的任一项所述的方法，其中所述线料模头比所述聚酰胺挤出模头多挤出以重量计约30-50％的聚酰胺。
35.陈述18-34中的任一项所述的方法，其中所述线料模头中和所述聚酰胺挤出模头中的毛细管具有垂直于所述毛细管的纵轴的圆形横截面。
以下权利要求总结本文描述的系统和方法的特征。

Claims (20)

1.一种聚酰胺线料模头，所述聚酰胺线料模头包括多个毛细管，每个毛细管独立地具有其直径的6.1至6.5倍的长度，其中每个毛细管具有5.5-6.5mm的直径，其中每个毛细管的直径从所述毛细管的一端至所述毛细管的另一端是恒定的。
2.权利要求1所述的线料模头，其中每个毛细管具有垂直于该毛细管的纵轴的卵形或圆形横截面。
3.权利要求1所述的线料模头，其中每个毛细管具有3-4.5cm的长度。
4.权利要求1所述的线料模头，其中每个毛细管具有5.75-6.25mm的直径。
5.权利要求1所述的线料模头，其中每个毛细管具有6mm的直径。
6.权利要求1所述的线料模头，所述线料模头包括10-200个毛细管。
7.权利要求1所述的线料模头，所述线料模头包括25-40个毛细管。
8.权利要求1所述的线料模头，所述线料模头配置为合成尼龙6、尼龙11、尼龙12、尼龙6，6、尼龙6，9、尼龙6，10、尼龙6，12或它们的共聚物的线料。
9.权利要求1所述的线料模头，所述线料模头被整合至连续聚酰胺生产系统中。
10.一种挤出机，所述挤出机包括权利要求1所述的线料模头。
11.一种聚酰胺生产系统，所述聚酰胺生产系统包括权利要求1所述的线料模头。
12.权利要求11所述的系统，其中所述系统被整合至连续聚酰胺生产系统中。
13.一种增加聚酰胺线料生产的方法，所述方法包括：在连续聚酰胺生产系统的挤出机单元中用权利要求1所述的线料模头替换聚酰胺挤出模头，从而增加聚酰胺线料生产。
14.一种避免或减少聚酰胺线料熔合的方法，所述方法包括：在连续聚酰胺线料生产系统的挤出机单元中用权利要求1所述的线料模头替换聚酰胺挤出模头，从而避免或减少聚酰胺线料熔合。
15.一种提高聚酰胺线料稳定性的方法，所述方法包括：在连续聚酰胺线料生产系统的挤出机单元中用权利要求1所述的线料模头替换聚酰胺挤出模头，从而提高聚酰胺线料稳定性。
16.权利要求13所述的方法，其中所述聚酰胺挤出模头和所述线料模头具有相等数目的毛细管。
17.权利要求13所述的方法，其中所述聚酰胺挤出模头毛细管长度比所述线料模头毛细管长度短。
18.权利要求13所述的方法，其中与所述聚酰胺挤出模头相比，所述线料模头具有更大直径的毛细管。
19.权利要求13所述的方法，其中从所述线料模头挤出的聚酰胺线料比从所述聚酰胺挤出模头挤出的聚酰胺线料熔合更少。
20.权利要求13所述的方法，其中所述线料模头毛细管为所述聚酰胺挤出模头的毛细管的2-4倍长。
CN201410145215.2A 2013-05-01 2014-04-10 用于聚酰胺线料合成的高生产量模头 Active CN104129055B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361818126P 2013-05-01 2013-05-01
US61/818,126 2013-05-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104129055A CN104129055A (zh) 2014-11-05
CN104129055B true CN104129055B (zh) 2018-06-29

Family

ID=50687741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410145215.2A Active CN104129055B (zh) 2013-05-01 2014-04-10 用于聚酰胺线料合成的高生产量模头

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN104129055B (zh)
TW (1) TW201505808A (zh)
WO (1) WO2014179033A1 (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4054468A (en) * 1976-09-07 1977-10-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process of making a laminated spinneret
EP0635542B1 (en) * 1993-07-21 2002-01-23 Toray Industries, Inc. Fiber reinforced thermoplastic resin, process for production of same, and extruder
CN101142071A (zh) * 2005-03-18 2008-03-12 陶氏全球科技股份有限公司 挤出模板
CN102102230A (zh) * 2010-12-31 2011-06-22 中国纺织科学研究院 一种复合挤出模头
CN204222129U (zh) * 2013-05-01 2015-03-25 因温斯特技术公司 聚酰胺线料模头、包括该线料模头的挤出机和聚酰胺生产系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2130948A (en) 1937-04-09 1938-09-20 Du Pont Synthetic fiber
US2361717A (en) 1940-09-12 1944-10-31 Du Pont Process for making polyamides
US2689839A (en) 1951-08-22 1954-09-21 Du Pont Dispersion of delusterants in polyamides
JP4321329B2 (ja) * 2004-03-31 2009-08-26 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 樹脂成形用ダイ及び樹脂成形品の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4054468A (en) * 1976-09-07 1977-10-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process of making a laminated spinneret
EP0635542B1 (en) * 1993-07-21 2002-01-23 Toray Industries, Inc. Fiber reinforced thermoplastic resin, process for production of same, and extruder
CN101142071A (zh) * 2005-03-18 2008-03-12 陶氏全球科技股份有限公司 挤出模板
CN102102230A (zh) * 2010-12-31 2011-06-22 中国纺织科学研究院 一种复合挤出模头
CN204222129U (zh) * 2013-05-01 2015-03-25 因温斯特技术公司 聚酰胺线料模头、包括该线料模头的挤出机和聚酰胺生产系统

Also Published As

Publication number Publication date
TW201505808A (zh) 2015-02-16
CN104129055A (zh) 2014-11-05
WO2014179033A1 (en) 2014-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2160432B1 (de) Verfahren zur herstellung von polyamiden
CN106700064B (zh) 一种半芳香族聚酰胺生产方法及半芳香族聚酰胺
US9453107B2 (en) Method for preparing a polyamide by reactive extrusion, and extruder adapted for the implementation of such a method
JP2004506053A5 (zh)
CN104129055B (zh) 用于聚酰胺线料合成的高生产量模头
CN110088064B (zh) 通过叔胺的氧化制备氧化胺
KR20140068143A (ko) 열교환기 파이프 시스템
CN101310048A (zh) 改进的聚酰胺纱线纺丝方法和经改性的纱线
CN103476561B (zh) 聚碳酸酯树脂的制造方法、聚碳酸酯树脂、聚碳酸酯树脂制膜及聚碳酸酯树脂颗粒的制造方法
CN106536029A (zh) 分离膜及其制造方法
CN204222129U (zh) 聚酰胺线料模头、包括该线料模头的挤出机和聚酰胺生产系统
CN103526321A (zh) 一种高性能聚间苯二甲酰间苯二胺纤维的制备方法
CN101600549A (zh) 聚酰胺珠粒和制备这类珠粒的方法
CN101068855B (zh) 缩聚聚合物及其成型体的制造方法和制造装置
DE69627984T2 (de) Herstellung von polyethylenterephtalat
US6232436B1 (en) Process for making-up polyamide resins solid at room temperature
EP2484602B2 (de) Umreifungsbänder aus nachwachsenden Rohstoffen
DE2559749A1 (de) Verfahren zur herstellung von formkoerpern aus polylaktamen durch aktivierte anionische polymerisation von mittleren laktamen
CN106939079A (zh) 用于生产聚酰胺的方法
CN104428335A (zh) 流化剂及使用所述试剂的方法
US20230151143A1 (en) Method for producing aliphatic polyester, aliphatic polyester resin, and aliphatic polyester resin composition
DE102004029935B4 (de) Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Copolyamiden mit Schmelzpunkten oberhalb von 265 C
US4060518A (en) Manufacture of polyamide film-forming materials containing magnesium silicate
CN107815745B (zh) 一种生产pbo纤维的方法
WO2005116105A1 (de) Verfahren zur prozesssteuerung bei der herstellung von polyestern oder copolyestern

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20170928

Address after: University of Manchester

Applicant after: INVISTA Textile Co. Ltd (UK)

Address before: St Gallen

Applicant before: Invenst Technology AG

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant