CN209193860U - 一种耐高温尼龙的生产装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种耐高温尼龙的生产装置，其特征在于，所述生产装置包括聚合反应器、熔体泵、双螺杆挤出机、助剂添加装置、第一氮气冷却器、切粒机、萃取装置、干燥装置、第二氮气冷却器和包装机，所述双螺杆挤出机上设置有第一进料口和第二进料口，所述聚合反应器的出料口通过熔体泵连接双螺杆挤出机的第一进料口，所述双螺杆挤出机的第二进料口连接助剂添加装置，该装置结合熔融聚合法和双螺杆挤出增粘技术，将材料的聚合和改性一体进行，无需反复加热和挤出，节约了能耗，工艺链条短，节能高效。

Description

一种耐高温尼龙的生产装置

技术领域

本实用新型实施例涉及尼龙制备技术领域，具体涉及一种耐高温尼龙的生产装置。

背景技术

尼龙(聚酰胺)材料是分子主链上含有重复酰胺基团-[NHCO]-的热塑性树脂的总称，包括脂肪族PA、脂肪-芳香族PA和芳香族PA，由于其独特的性能优势被广泛应用于纺丝、注塑、制膜等产品中，其制备方式一类是由二胺和二酸缩聚而得的聚己二酸己二胺，另一类是由己内酰胺缩聚或开环聚合得到的，一般是在聚合釜内进行的间歇聚合，预聚物分子量不稳定，通常需要进行增粘处理以提高尼龙的分子量，但是粘度升高会导致流动性变差，容易引起出料失败，另外尼龙材料需要进行改性处理以提高其在某一方面的功能性，一般是将制备好的尼龙树脂母粒与一定量的功能性添加剂混合经再次熔融挤出进行增强改性，再次加热挤出造粒，工艺链条较长，反复加热导致能耗较高，而且容易造成聚合物在高温下分解，影响材料的性质和性能。

实用新型内容

为此，本实用新型实施例提供一种耐高温尼龙的生产装置，以解决现有的尼龙制备时容易引起出料失败，改性处理需要反复加热，工艺链条长，能耗高，容易对产品的性质造成影响的问题。

为了实现上述目的，本实用新型的实施方式提供了一种耐高温尼龙的生产装置，所述生产装置包括聚合反应器、熔体泵、双螺杆挤出机、助剂添加装置、第一氮气冷却器、切粒机、萃取装置、干燥装置、第二氮气冷却器和包装机，所述聚合反应器的进料口连接有若干进料管道，所述双螺杆挤出机上设置有第一进料口和第二进料口，所述第一进料口设置在双螺杆挤出机的前段，所述第二进料口设置在双螺杆挤出机的中段，所述聚合反应器的出料口通过熔体泵连接双螺杆挤出机的第一进料口，所述双螺杆挤出机的第二进料口连接助剂添加装置，所述双螺杆挤出机的出料口连接第一氮气冷却器，所述第一氮气冷却器连接切粒机，所述切粒机连接萃取装置，所述萃取装置连接干燥装置，所述干燥装置连接第二氮气冷却器，所述第二氮气冷却器连接包装机。

优选的，所述助剂添加装置包括助剂管道、熔体分流管、带搅拌装置的配料罐以及柱塞泵，所述助剂管道连接配料罐，所述熔体分流管一端连接熔体泵的出口，所述熔体分流管另一端连接配料罐，所述配料罐连接柱塞泵，所述柱塞泵连接双螺杆挤出机的第二进料口。

优选的，所述萃取装置包括萃取塔、出料阀、脱水机、储水罐、循环水泵、过滤器、加热器，所述萃取塔上端的进料口连接切粒机的出料口，所述萃取塔下端连接出料阀，所述出料阀连接脱水机的进料口，所述脱水机的出料口连接干燥装置，所述脱水机的出水口连接储水罐，所述储水罐连接循环水泵，所述循环水泵连接过滤器，所述过滤器连接加热器，所述加热器连接至萃取塔下端侧面连接。

优选的，所述萃取装置还包括冷却器，所述冷却器上设置有冷却水出口，所述冷却水出口分别连通萃取塔的中部和下部。

优选的，所述干燥装置包括干燥塔、氮气过滤器、循环风机、降温装置、氮气加热器，所述干燥塔上部的入口连接氮气过滤器，所述氮气过滤器连接循环风机，所述循环风机连接降温装置，所述降温装置内设置有由多条弯折通道组成的结露区，所述降温装置连接氮气加热器，所述氮气加热器连接干燥塔的底部，所述干燥塔下部的出口连接第二氮气冷却器。

优选的，所述进料管道上设置有进料泵，进料调节阀以及流量计，所述进料泵连进料调节阀，所述进料调节阀连接流量计，所述流量计连接聚合反应器。

优选的，所述聚合反应器上设置有搅拌器、加热器、进气口以及排气口。

优选的，所述熔体泵的出料口处设置有熔体过滤器。

本实用新型实施例提出的一种耐高温尼龙的生产装置具有如下优点：该装置结合熔融聚合法和双螺杆挤出增粘技术，在聚合反应器内直接进行熔融聚合制得具有较好的耐高温性能的聚合物熔体，其熔点低于热分解温度，可以直接将熔体通过熔体泵在双螺杆挤出机中进行增粘处理，双螺杆挤出机上设置助剂添加口，将材料的聚合和改性一体进行，无需反复加热和挤出，节约了能耗，避免了聚合时易发生出料失败的问题，同时在挤出后冷却降温成型后再切粒，有效防止热切容易粘附模具以及过热易造成聚合物降解变性，经后续萃取提纯降低分子聚合物的含量，干燥处理除去产品中的水份，制得的尼龙材料性质均一稳定，分子量分布均一，含水量低，工艺链条短，节能高效。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施例1提供的一种耐高温尼龙的生产装置的结构示意图。

图中：聚合反应器01、熔体泵02、双螺杆挤出机03、助剂添加装置04、第一氮气冷却器05、切粒机06、萃取装置07、干燥装置08、第二氮气冷却器09、包装机10、进料管道11、熔体过滤器21、助剂管道41、熔体分流管42、配料罐43、柱塞泵44、萃取塔71、出料阀72、脱水机73、储水罐74、循环水泵75、过滤器76、加热器77、水冷却器78、干燥塔81、氮气过滤器82、循环风机83、降温装置84、氮气加热器85、进料泵111、进料调节阀112、流量计113。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

实施例1

如图1所示，本实施例提供的一种耐高温尼龙的生产装置，生产装置包括聚合反应器01、熔体泵02、双螺杆挤出机03、助剂添加装置04、第一氮气冷却器05、切粒机06、萃取装置07、干燥装置08、第二氮气冷却器09和包装机10。

聚合反应器01上设置有用于搅拌的搅拌器、能为反应进行加热的加热器、保护气体进气口以及排气口，聚合反应器01的进料口连接有若干进料管道11，进料管道11上设置有进料泵111，进料调节阀112以及流量计113，进料泵111连进料调节阀112，进料调节阀112连接流量计113，流量计113连接聚合反应器01，不同的单体或催化剂等添加剂可以设置不同的进料管道11，通过进料泵111泵送至聚合反应器01内，并通过进料调节阀112和流量计113对单体或添加剂的用量进行控制，进入聚合反应器01内的单体和添加剂在一定温度下进行熔融聚合反应得到聚合物熔体，对于熔点低于其热分解温度的耐热性良好的聚合物熔体可以直接在双螺杆挤出机03内进行熔融挤出增粘。

双螺杆挤出机03上设置有第一进料口和第二进料口，第一进料口设置在双螺杆挤出机03的前段，第二进料口设置在双螺杆挤出机03的中段，聚合反应器01的出料口通过熔体泵02连接双螺杆挤出机03的第一进料口，熔体泵02的出料口处设置有熔体过滤器21，双螺杆挤出机03的第二进料口连接助剂添加装置04，助剂添加装置04包括助剂管道41、熔体分流管42、带搅拌装置的配料罐43以及柱塞泵44，助剂管道41连接配料罐43，熔体分流管42一端连接熔体泵02的出口，可熔体分流管42另一端连接配料罐43，配料罐43连接柱塞泵44，柱塞泵44连接双螺杆挤出机03的第二进料口。助剂添加的第二进料口设置在聚合反应完成之后，可以避免功能性助剂与聚合时加入的分子量调节剂等添加剂发生催化聚合副反应等，同时可以减少助剂在聚合过程中发生团聚、沉降等现象，第二进料口设置在双螺杆挤出机03的中段，聚合物熔体经前半段的熔融挤出性质初步稳定，对助剂的负面影响进一步减少，将聚合反应器01内制备的聚合物熔体分流出一部分与助剂均匀混合后再加入到双螺杆挤出机03内，使得助剂分散更加均匀。

双螺杆挤出机03的出料口连接第一氮气冷却器05，第一氮气冷却器05连接切粒机06，将挤出后的聚合物经低温氮气冷却后再进行切粒，相比于传统的水冷成型，冷却温度更低，有效防止热切容易粘附模具以及过热易造成聚合物降解变性。

切粒机06连接萃取装置07，萃取装置07包括萃取塔71、出料阀72、脱水机73、储水罐74、循环水泵75、过滤器76、加热器77，萃取塔71上端的进料口连接切粒机06的出料口，切粒后的产物从萃取塔71上端进料口进入，萃取塔71下端连接出料阀72，打开出料阀72出料，出料阀72连接脱水机73的进料口，脱水机73的出料口连接干燥装置，脱水机73的出水口连接储水罐74，储水罐74连接循环水泵75，循环水泵75连接过滤器76，过滤器76连接加热器77，加热器77连接至萃取塔71下端侧面连接，储水罐74内的水由循环水泵75泵送并经过滤器76过滤、加热器77加热至一定温度后进入萃取塔71内萃取物料中的低分子聚合物，混有水的物料由出料阀72出料后经脱水处理，脱出来的水进入储水罐74进行再循环，水中萃取的低分子聚合物在过滤器76中被过滤掉，萃取装置07还包括水冷却器78，水冷却器78上设置有冷却水出口，冷却水出口分别连通萃取塔71的中部和下部，防止萃取水被加热温度过高造成萃取塔71内温度梯度紊乱，导致萃取效果差、下游产生单体烟雾等问题。

萃取装置07连接干燥装置08，干燥装置08包括干燥塔81、氮气过滤器82、循环风机83、降温装置84、氮气加热器85，干燥塔81上部的入口连接氮气过滤器82，氮气过滤器82连接循环风机83，循环风机83连接降温装置84，降温装置84内设置有由多条弯折通道组成的结露区，降温装置84连接氮气加热器85，氮气加热器85连接干燥塔81的底部，干燥塔81下部的出口连接第二氮气冷却器09，通过热的氮气对湿的物料进行干燥，干燥后氮气中混合的水蒸气经降温后冷凝脱除，氮气再次加热后进行循环。

干燥装置08连接第二氮气冷却器09，第二氮气冷却器09连接包装机10，对干燥处理后的物料再次降温冷却后再包装，不仅实现对物料的降温防止对后续包装产生不良影响，还可以对物料进行二次干燥处理，提高产品品质。

本实施例提出的一种耐高温尼龙的生产装置，结合熔融聚合法和双螺杆挤出增粘技术，在聚合反应器内直接进行熔融聚合制得具有较好的耐高温性能的聚合物熔体，其熔点低于热分解温度，可以直接将熔体通过熔体泵在双螺杆挤出机中进行增粘处理，双螺杆挤出机上设置助剂添加口，将材料的聚合和改性一体进行，无需反复加热和挤出，节约了能耗，避免了聚合时易发生出料失败的问题，同时在挤出后冷却降温成型后再切粒，有效防止热切容易粘附模具以及过热易造成聚合物降解变性，经后续萃取提纯降低分子聚合物的含量，干燥处理除去产品中的水份，制得的尼龙材料性质均一稳定，分子量分布均一，含水量低，工艺链条短，节能高效。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种耐高温尼龙的生产装置，其特征在于，所述生产装置包括聚合反应器、熔体泵、双螺杆挤出机、助剂添加装置、第一氮气冷却器、切粒机、萃取装置、干燥装置、第二氮气冷却器和包装机，所述聚合反应器的进料口连接有若干进料管道，所述双螺杆挤出机上设置有第一进料口和第二进料口，所述第一进料口设置在双螺杆挤出机的前段，所述第二进料口设置在双螺杆挤出机的中段，所述聚合反应器的出料口通过熔体泵连接双螺杆挤出机的第一进料口，所述双螺杆挤出机的第二进料口连接助剂添加装置，所述双螺杆挤出机的出料口连接第一氮气冷却器，所述第一氮气冷却器连接切粒机，所述切粒机连接萃取装置，所述萃取装置连接干燥装置，所述干燥装置连接第二氮气冷却器，所述第二氮气冷却器连接包装机。

2.根据权利要求1所述的一种耐高温尼龙的生产装置，其特征在于，所述助剂添加装置包括助剂管道、熔体分流管、带搅拌装置的配料罐以及柱塞泵，所述助剂管道连接配料罐，所述熔体分流管一端连接熔体泵的出口，所述熔体分流管另一端连接配料罐，所述配料罐连接柱塞泵，所述柱塞泵连接双螺杆挤出机的第二进料口。

3.根据权利要求1所述的一种耐高温尼龙的生产装置，其特征在于，所述萃取装置包括萃取塔、出料阀、脱水机、储水罐、循环水泵、过滤器、加热器，所述萃取塔上端的进料口连接切粒机的出料口，所述萃取塔下端连接出料阀，所述出料阀连接脱水机的进料口，所述脱水机的出料口连接干燥装置，所述脱水机的出水口连接储水罐，所述储水罐连接循环水泵，所述循环水泵连接过滤器，所述过滤器连接加热器，所述加热器连接至萃取塔下端侧面连接。

4.根据权利要求3所述的一种耐高温尼龙的生产装置，其特征在于，所述萃取装置还包括冷却器，所述冷却器上设置有冷却水出口，所述冷却水出口分别连通萃取塔的中部和下部。

5.根据权利要求1所述的一种耐高温尼龙的生产装置，其特征在于，所述干燥装置包括干燥塔、氮气过滤器、循环风机、降温装置、氮气加热器，所述干燥塔上部的入口连接氮气过滤器，所述氮气过滤器连接循环风机，所述循环风机连接降温装置，所述降温装置内设置有由多条弯折通道组成的结露区，所述降温装置连接氮气加热器，所述氮气加热器连接干燥塔的底部，所述干燥塔下部的出口连接第二氮气冷却器。

6.根据权利要求1所述的一种耐高温尼龙的生产装置，其特征在于，所述进料管道上设置有进料泵，进料调节阀以及流量计，所述进料泵连进料调节阀，所述进料调节阀连接流量计，所述流量计连接聚合反应器。

7.根据权利要求1所述的一种耐高温尼龙的生产装置，其特征在于，所述聚合反应器上设置有搅拌器、加热器、进气口以及排气口。

8.根据权利要求1所述的一种耐高温尼龙的生产装置，其特征在于，所述熔体泵的出料口处设置有熔体过滤器。