MXPA01012777A - Proceso para la fabricacion de poliamidas. - Google Patents

Abstract

La invencion se refiere a un método para la elaboracion de una poliamida. Más particularmente, la invencion se refiere a un método para la elaboracion de poliamidas derivadas de la reaccion entre un diácido y una diamina. °sta se refiere a un método para la elaboracion de una poliamida derivada de la reaccion de al menos un diácido con al menos una poliamida, que comprende los siguientes pasos: la preparacion de una primera mezcla de diácido y de diamina con una proporcion molar de diácido/diamina en el intervalo entre 0.8 y 0.995, preferentemente en el intervalo de 0.95 y 0.99 en un primer reactor (5); la preparacion de una segunda mezcla de diácido y de diamina con una proporcion molar de diácido/diamina en el intervalo entre 1.005 y 1.2, preferentemente entre 0.01 y 1.05, en un segundo reactor (4); la introduccion en la forma fundida, de un primer flujo de la primera mezcla y un segundo flujo de la segunda mezcla en un reactor (7) de polímero, agitado; la extraccion, preferentemente de manera continua, desde el reactor, de un flujo del prepolímero de poliamida; la alimentacion de dicho flujo de poliamida a un paso de acabado, para obtener el grado deseado de polimerizacion. La invencion está caracterizada porque la estequiometría de la poliamida en el reactor (7) o las proporciones del grupo funcional ácido/grupo funcional amina en los diferentes reactores, son medidas mediante análisis espectrométrico de Infrarrojo Cercano, y por el control de los flujos de alimentacion en los diferentes reactores, utilizando los resultados de dichos análisis.

Description

PROCESO PARA LA FABRICACIÓN DE POLIAMIDAS Descripción de la Invención La presente invención se refiere a un proceso para la fabricación de poliamida. Ésta se refiere más particularmente a la fabricación de poliamidas que resultan de la reacción entre un diácido y una diamina. Las poliamidas son polímeros de gran importancia industrial y comercial. Las poliamidas termoplásticas son obtenidas ya sea mediante la reacción entre dos diferentes monómeros o mediante policondensación de un monómero simple. La invención aplica a las poliamidas que resultan de dos diferentes monómeros, la poliamida más importante de los cuales es la poli (hexametilenadipamida) . Por supuesto, estas poliamidas pueden ser obtenidas a partir de una mezcla de diácidos y diaminas. De este modo, en el caso de la poli (hexametilenadipamida) , los monómeros principales son hexametilendiamina y ácido adípico. No obstante, estos monómeros pueden comprender hasta 25% mol de otros monómeros de diamina o de diácido o incluso de monómeros de aminoácido o de lactama.

Esta clase de poliamidas que resultan de dos diferentes monómeros es en general fabricada mediante el uso, como material inicial, de una sal de aminoácido obtenida mediante la mezcla de un diácido con una diamina en una cantidad estequiométrica y en un solvente tal como agua. De este modo, en la fabricación de la poli (hexametilenadipamida) , el ácido adípico es mezclado con hexametilendiamina en agua para producir un adipato de hexametilendiamina mejor conocido bajo el nombre de sal de Nylon o "Sal N" . La solución de la sal N es opcionalmente concentrada mediante la evaporación del agua. La poliamida es obtenida mediante el calentamiento de tal solución de la sal de Nylon a alta temperatura y alta presión, para evaporar el agua, al tiempo que se evita cualquier formación de la fase sólida con el fin de prevenir que la mezcla se convierta en un sólido. Esta operación consume una gran cantidad de energía y tampoco hace posible el controlar completamente la estequiometría ya que la amina puede ser evaporada o arrastrada por el agua. Tal arrastre o evaporación requiere la supervisión del proceso con el fin de reestablecer la estequiometría, y puede ser problemática ya que la diamina arrastrada puede contaminar los efluentes descargados por la planta de producción. Además, la necesidad de calentar a una alta temperatura bajo una alta presión puede conducir a la formación de compuestos de descomposición que contaminan la poliamida fabricada, en particular con respecto a su color. Para evitar el uso de agua, los procesos sin agua han sido proporcionados sin éxito real . Esto es debido a que es muy difícil controlar la estequiometría entre los dos reactivos cuando al menos uno de ellos está en una forma sólida. Además, es imposible introducir los reactivos en una forma sólida ya que, a una temperatura requerida, tiene lugar la descomposición de los monómeros . No obstante, han sido ya proporcionados ciertos procesos para la preparación de un polímero sin agua y sin solvente. De este modo, la patente de los Estados Unidos No. 4,131,712 describe un proceso que consiste en mezclar, en el estado líquido, una mezcla de diamina/diácido rica en diácido, con una segunda mezcla de diamina/diácido rica en diamina, para obtener una composición que es tan cercana como sea posible a la estequiometría. La mezcla es mantenida a una temperatura suficiente para prevenir cualquier solidificación y llevar a cabo la policondensación. No obstante, en este proceso, es difícil controlar y obtener una mezcla estequiométrica ya que la diamina se evapora parcialmente durante la introducción de la mezcla rica en diamina. Para evitar esta desventaja en la solicitud de patente WO 96/16107 se describe un proceso para la fabricación de una poliamida sin agua o solvente. Este proceso consiste en alimentar, en una primera etapa de un reactor de etapas múltiples o una columna de placas, un diácido o una mezcla de diácido/diamina rica en diácido, y luego introducir, en una etapa intermedia, la diamina o una mezcla de diácido/diamina rica en diamina, mientras que se controla la cantidad de diamina agregada con el fin de obtener una mezcla estequiométrica, siendo medida la estequiometría continuamente por un medio de análisis, por ejemplo análisis por Infrarrojo cercano (NIR) . Este proceso requiere el uso de un reactor especial para su implementación, la operación del cual puede probar ser difícil de controlar. Además, el control de la estequiometría es proporcionado por la adición de la diamina o de una mezcla de diácido/diamina rica en diamina, que puede dar como resultado variaciones grandes en la proporción de diácido/diamina y variaciones en la velocidad de flujo total hacia el reactor. Uno de los objetivos de la presente invención es proporcionar un proceso para la fabricación de la poliamida de alto peso molecular, sin agua o solvente, que hace posible controlar la estequiometría, siendo posible que este proceso sea llevado a cabo en reactores de diseño simple. Además, el proceso es fácil de dirigir. Para este fin, la invención proporciona un proceso para la fabricación de una poliamida que resulta de la reacción de al menos un diácido con al menos una diamina, que comprende las siguiente etapas: • la preparación de una primera mezcla de diácido y de diamina con una proporción molar de diácido/diamina de entre 1.005 y 1.2 preferentemente de entre 1.01 y 1.05, • la preparación de una segunda mezcla de diácido y diamina con una proporción diácido/diamina de entre 0.8 y 0.995, preferentemente entre 0.95 y 0.99, • la introducción, en la forma fundida, de una primera corriente de la primera mezcla y una segunda corriente de la segunda mezcla, hacia un reactor de polimerización con agitación, • el retiro, preferentemente de manera continua, de una corriente del prepolímero de poliamida desde del reactor, • la introducción de dicha corriente de poliamida hacia una etapa de acabado, con el fin de obtener el grado deseado de polimerización. La primera y la segunda mezclas son preferentemente anhidras. El término "mezcla anhidra" debe entenderse como mezclas que pueden comprender hasta 10% en peso de agua. El término "anhidro" es utilizado en la presente descripción en contraste con el proceso convencional, el cual utiliza una solución acuosa de sal de Nylon. El proceso de la invención también comprende un medio para el análisis continuo de la mezcla de las corrientes de la primera y segunda mezclas, preferentemente las dos corrientes, con el fin de determinar el balance entre los grupos funcionales ácido y amina. El término "grupos funcionales ácido y amina" se entiende que significa los grupos funcionales ácido y amina totales, presentes, los cuales han o no reaccionado. Este proceso consiste en controlar, desde el resultado del análisis precedente, al menos una de la primera y segunda corrientes de las mezclas, preferentemente ambas corrientes, con el fin de obtener una proporción de los grupos funcionales ácido a los grupos funcionales amina, igual al valor deseado de acuerdo al tipo de poliamida fabricada (a manera de indicación, el margen aceptable de variación para esta proporción con respecto al valor deseado, es más o menos 0.0005) . De acuerdo a una modalidad preferida de la invención, el medio analítico es un dispositivo de análisis espectrométrico de Infrarrojo Cercano (NIR). El proceso de la invención hace posible de este modo obtener una poliamida balanceada, mediante el control de la estequiometría de la mezcla. Además, conforme se lleva a cabo el ajuste o el control de estequiometría, mediante el control de las corrientes de la primera y segunda mezclas, el tamaño de la variación en la proporción ácido/amina será bajo después de la mezcla de las dos corrientes, haciendo posible el obtener producción más homogénea. Además, como se indica anteriormente, el reactor de polimerización es un reactor simple que comprende únicamente medios de agitación y calentamiento convencionales.

Los reactores en los cuales son preparadas y la primera y la segunda mezclas, y el reactor de polimerización pueden, por ejemplo, ser reactores con agitación mecánica o reactores con recirculación externa. En el último caso, la alimentación con mezclas y/o el retiro del producto y/o el calentamiento pueden ser ventajosamente llevados a cabo en el circuito de recirculación. Los reactores pueden ser calentados utilizando un dispositivo de chaqueta, o envoltura, y opcionalmente un serpentín interno. Además, los reactores pueden ser abiertos a los gases. De acuerdo a una característica preferida de la invención, la primera y segunda mezclas del diácido y la diamina son preparadas mediante el mezclado, en el estado sólido, de un diácido con la diamina en presencia de una pequeña cantidad de agua, y luego calentando a temperatura moderada con el fin de obtener una sal de amina. Estas etapas de acabado finales son aquellas utilizadas en los procesos industriales para la fabricación de poliamida a partir de una solución acuosa de sal de amina. De acuerdo a una novedosa característica de la invención, la polimerización llevada a cabo en el reactor de polimerización es llevada a cabo bajo una presión autógena o regulada, con el fin de evitar cualquier pérdida de la diamina o al menos reducirla a un mínimo. El proceso de la invención puede ser utilizado para la fabricación de una poli (hexametilenadipamida) a partir del ácido adípico, como monómero de diácido, y a partir de la hexametilendiamina, como monómero de diamina . El proceso de la invención también hace posible el fabricar otras poliamidas a partir de un monómero de diácido elegido del grupo que consiste de los ácidos glutárico, subérico, sebácico, dodecanodioico, isoftálico, tereftálico, azelaico, pimélico y naftalendicarboxílico, por ejemplo. Se puede hacer mención también como monómeros de diamina, además de la hexametilendiamina, de la heptametilendiamina, tetrametilendiamina, octamet ilendiamina, nonametilendiamina, decametilendiamina, 2 -metilpentametilendiamina, undecametilendiamina, dodecametilendiamina, xililendiamina o isoforondiamina. La invención aplica preferentemente a la fabricación de poliamida a partir de monómeros de diácido y diamina que son respectivamente al menos 80% mol de ácido adípico y hexametilendiamina.

De acuerdo a una modalidad preferida de la invención, la primera y segunda mezclas M2 y M3 son preparadas mediante el mezclado de una solución de monómero de diamina con una mezcla Ml rica en monómero de diácido. De acuerdo a esta modalidad, la velocidad de flujo de las corrientes que entran, de la solución de los monómeros de diamina y de las mezclas Ml ricas en el monómero de diácido, es automáticamente controlada de acuerdo al valor de la proporción deseada de diácido/diamina para cada mezcla M2 y M3 , es decir de acuerdo al resultado del análisis continuo del grupo funcional ácido y amina en cada mezcla M2 y M3. En la modalidad del proceso para la fabricación de la poli (hexametilenadipamida) , la primera y segunda mezcla son ventajosamente preparadas a partir de una mezcla de ácido adípico (AdOH) /hexametilendiamina (HMD) con una composición cercana a aquella del punto eutéctico, es decir 19% en peso de HMD y 81% en peso de AdOH. Esta mezcla eutéctica tiene un punto de fusión en la región de 100°C. La mezcla eutéctica es introducida en dos reactores dentro de los cuales se introduce la hexametilendiamina con el fin de obtener respectivamente, una primera mezcla rica en diácido (proporción diácido/diamina de entre 1.005 y 1.2) y una segunda mezcla rica en diamina (proporción de diácido/diamina de entre 0.8 y 0.995). De acuerdo a otra modalidad más de la invención, la primera y/o segunda mezclas son por sí mismas obtenidas mediante el mezclado de dos premezclas de diácido y de diamina, las proporciones de los cuales están dentro de los intervalos de 0.5% a 20% respectivamente por arriba y por debajo del valor objetivo para cada mezcla. Para cada mezcla, las corrientes de las dos premezclas son automáticamente controladas de acuerdo al valor de la proporción deseada para dicha mezcla. De acuerdo a esta modalidad, la precisión de las proporciones estequiométricas de las mezclas y su control son mejoradas. De acuerdo a esta modalidad, el dispositivo para la implementación de la invención comprende una cascada de varias etapas de reactores en los cuales es cada vez más importante la precisión de la estequiometría. El número de etapas de reactores puede estar entre 1 y 10. Las premezclas pueden ser por sí mismas preparadas análogamente a la preparación de las mezclas, por ejemplo a partir de una mezcla de AdoH/HMD para la composición cercana aquella de la eutéctica.

Ventajosamente, las proporciones diácido/diamina son controladas por análisis químicos o potenciométricos en una modalidad particularmente preferida, esta proporciones de diácido/diamina son determinadas por un análisis espectrométrico de Infrarrojo Cercano. La temperatura para la preparación de las mezclas es ventajosamente mayor de 200°C con el fin de obtener una reacción de amidación y de este modo un prepolímero con un extremo ácido o amina, de acuerdo a la mezcla. De acuerdo a una modalidad de la invención, la primera y segunda mezclas obtenidas de este modo son retiradas de los reactores como corrientes separadas A y B, y estas dos corrientes son combinadas e introducidas en un reactor de polimerización agitado. Es posible proporcionar mezclas estáticas en el tubo de alimentación del reactor de polimerización y/o en un reactor de premezcla. La velocidad de flujo de cada corriente A y B es especificada con el fin de obtener una proporción de los grupos funcionales amina a los grupos funcionales ácido que sea tan cercana como sea posible al valor deseado .

De acuerdo a la invención, la velocidad de flujo de las corrientes es controlada y ajustada por control automático de acuerdo al resultado del análisis de la proporción de los grupos funcionales ácido a los grupos funcionales amina presentes ya sea en la masa de reacción formada por la mezcla de las dos corrientes, por ejemplo en el reactor de premezcla o después de los mezcladores estáticos, o en la masa de reacción presente en el reactor de polimerización o a la salida del reactor de polimerización. La regulación de las velocidades de flujo para la entrada en los diversos reactores puede ser llevada a cabo por medio de bombas o válvulas reductoras de presión . Para obtener la regulación eficiente de la proporción estequiométrica, este análisis de los grupos funcionales ácido y amina es llevado a cabo continuamente por análisis espectrométrico de Infrarrojo Cercano. El control automático puede también ser relacionado a la medición de la proporción estequiométrica en las dos corrientes M2 y M3. Esta técnica analítica es descrita en particular en la patente de los Estados Unidos No. 5,155,184 para la determinación de una propiedad de un polímero, tal como una poliolefina. Ésta consiste brevemente en medir la absorbancia de un haz de luz por una muestra en un intervalo de longitud de onda entre 800 y 2600 nm y en producir una curva de calibración, siendo llevada a cabo la identificación mediante quimiometría de las diferencias en la absorbancia a diferentes longitudes de onda, y las variaciones en una propiedad P medida por un método analítico químico o fisicoquímico . Esta técnica para determinar una propiedad de un polímero ha sido también descrita en las patentes de los Estados Unidos número 5,532,487 e internacional WO 96/16107. De este modo, en la patente de los Estados Unidos No. 5,532,487, se utiliza el método de análisis espectrométrico de Infrarrojo Cercano para la determinación de las concentraciones de los grupos funcionales extremos ácido y amina en una poliamida en el estado sólido, por ejemplo sobre un hilo, o sobre mezclas anhidras de diácido/diamina. De igual modo, la patente internacional WO 96/16107 describe el uso de un método de análisis espectrométrico de Infrarrojo Cercano para determinar la concentración de los grupos funcionales extremos ácido y/o amina en una poliamida en un medio fundido, a la salida del reactor. No obstante, en estos dos ejemplos, la poliamida analizada está sustancialmente anhidra . En el proceso de la invención, esta determinación de la concentración de los grupos funcionales extremos ácido y/o amina es llevado a cabo mediante el análisis de la masa de reacción, que comprende el agua que resulta de la reacción de amidación, por ejemplo en un circuito de desviación de la corriente principal, en una desviación opcional de la corriente principal, o en un circuito de recirculación de un reactor. El proceso de la invención hace posible de este modo la fabricación de una poliamida a partir de diamina y diácido, sin el uso de agua o solvente en reactores de diseño simple, y que son fáciles de controlar. Además, conforme se obtiene el control de la estequiometría al variar la alimentación de la mezcla que comprende ya sea un ligero exceso de ácido o un ligero exceso de amina, las variaciones en la proporción ácido/amina serán pequeñas. De este modo, la operación de la planta es más regular, sin la variación a gran escala. Otras ventajas y detalles de la invención se volverán más claramente aparentes a la luz del ejemplo, dado más adelante únicamente a manera de indicación, y con la descripción detallada, realizada con referencia a la figura única, la cual representa un diagrama de bloques de una parte del proceso de la invención.

Ejemplo 1 De acuerdo al diagrama representado en la figura única, una solución acuosa concentrada de hexametilendiamina, con una concentración en masa de agua igual al 10%, y polvo de ácido adípico se introducen continuamente, respectivamente por medio de los tubos 10, 11, dentro de un primer reactor agitado 1, con el fin de obtener una mezcla con una proporción en peso del monómero de diácido de 81% y del monómero de diamina de 19%. Esta mezcla Ml puede comprender una pequeña cantidad de agua, por ejemplo del orden de 7% en peso con respecto a la mezcla de monómero de diácido/monómero de diamina. La mezcla es mantenida a una temperatura de aproximadamente 126°C. La mezcla Ml es alimentada hacia dos reactores agitados 4 y 5, mediante el retiro desde el reactor 1 vía los tubos 2 y 3, respectivamente. No obstante, en una modalidad no ilustrada, la mezcla Ml proveniente del reactor 1 puede ser alimentada a un tanque de almacenamiento y luego alimentada desde éste último hacia los reactores 4 y 5, para permitir que el proceso sea llevado a cabo de manera más flexible. En el ejemplo ilustrado, el reactor 4 es mantenido a 228°C bajo una presión de 15 bar absolutas y la corriente de la mezcla Ml alimentada vía el tubo 2 es de 41 kg/h. Una solución de hexametilendiamina (HMD) , que comprende 10% de agua, es alimentada a este reactor 4 vía el tubo 12 de acuerdo a una velocidad de flujo controlada, con el fin de obtener, en el reactor 4, una mezcla M2 que comprende una proporción de los grupos funcionales ácidos con respecto a los grupos funcionales amina, igual a 1.03. De acuerdo a la invención, esta proporción de ácido/amina es medida continuamente en el reactor 4 o, como se ilustra, en la salida de este reactor por un método de análisis de Infrarrojo Cercano descrito más adelante. El resultado de este análisis es procesado por un sistema de control automático el cual gobierna las velocidades de flujo de las corrientes de la mezcla Ml y de la solución de HMD alimentada al reactor 4. En la figura única, las líneas discontinuas representan, por una parte, el control automático de las corrientes de acuerdo a las mediciones de NIR y, en segundo lugar, los análisis de las composiciones de las corrientes mediante NIR. El tiempo de residencia de la mezcla en el reactor 4 es aproximadamente de 48 minutos. El reactor 4 comprende una salida 6 que hace posible el descargar el agua presente y/o formada en el reactor. La velocidad de flujo para la descarga de esta agua en la forma de vapor es de 7.6 kg/h. La mezcla M2 retirada del reactor 4 es una mezcla de ácido adípico/HMD preamidada, rica en el grupo funcional ácido. De acuerdo a la invención, una segunda mezcla M3 preamidada de ácido adípico/HMD es producida en el reactor 5, de una manera análoga a la fabricación de la mezcla M2 en el reactor 4. No obstante, la velocidad de flujo de las corrientes de la mezcla Ml y de la solución de hexametilendiamina alimentada vía el tubo 13 son especificadas y controladas con el fin de obtener, en el reactor 5, una mezcla que muestra una proporción de grupos funcionales ácidos con respecto a los grupos funcionales amina, igual a 0.98. En el ejemplo ilustrado, las condiciones de temperatura y presión son idénticas a aquellas en el reactor 4. No obstante, sin apartarse del alcance de la invención, estas condiciones pueden ser ligeramente diferentes.

Como para la fabricación de la mezcla M2 , las velocidades de flujo de las corrientes de la mezcla Ml y de HMD son automáticamente controladas de acuerdo al resultado de la medición continua, mediante un método de análisis de Infrarrojo Cercano descrito más adelante, de la mezcla de grupo funcional ácido/grupo funcional amina en la mezcla M3. Las dos mezclas M2 y M3 que resultan respectivamente de los reactores 4 y 5, son introducidas en un reactor 7 de policondensación, mantenido a una temperatura de 248 °C bajo una presión de 17.5 bar absolutas. En la modalidad ilustrada, las dos corrientes de la mezcla M2 y M3 son introducidas en un premezclador 8 que puede estar compuesto, por ejemplo, de un arreglo de mezcladores estáticos colocados en un tubo o de cualquier otro medio de mezclado, tal como un recipiente agitado. Las velocidades de flujo de las corrientes de las mezclas M2 y M3 son controladas con el fin de obtener, en el reactor 7, una mezcla que muestra una proporción específica de grupo funcional ácido/grupo funcional amino, de acuerdo a las características de la poliamida que va a ser fabricada.

De este modo, en el ejemplo ilustrado, estas velocidades de flujo son especificadas con el fin de obtener una mezcla en el reactor 7 que muestra una diferencia entre las concentraciones de los grupos funcionales ácido y los grupos funcionales amina (CEG-AEG) a la salida del reactor 7, en la región de 50 meq/kg. De acuerdo a la invención, esta diferencia en las concentraciones o en la proporción de grupo funcional ácido/grupo funcional amina es medida continuamente mediante un método de análisis espectrométrico de Infrarrojo Cercano, las velocidades de flujo de las corrientes de la mezcla M2 y M3 introducidas en el premezclador 8 son automáticamente controladas de acuerdo a esta medición, con el fin de mantener el valor de la diferencia entre los dos valores preestablecidos. El tiempo de residencia de la mezcla o del polímero en el reactor 7 está en la región de 30 minutos. El reactor 7 está equipado con una válvula 9 reductora de presión con el fin de permitir la descarga de una porción del agua formada por la reacción de amidación. La corriente del vapor de agua descargada vía la válvula 9 reductora de presión, es igual a 4.5 kg/h. El control de esta velocidad de flujo descargada, de vapor de agua, hace posible controlar el grado de progresión de la reacción de amidación y de este modo el grado de polimerización del prepolímero retirado del reactor 7, y la presión en éste último. " La velocidad de flujo media para retirar el prepolímero del reactor 7 vía el tubo 14 es 102 kg/h. El prepolímero recuperado de este modo tiene una masa molar promedio en número en la región de 3800, y comprende aproximadamente 5% de agua. El proceso ilustrado hace posible producir continuamente un prepolímero a la salida del reactor 7, que muestra una concentración de grupos extremos amina (AEG) igual en promedio a 238.2 meq/kg, y una concentración de grupos extremos ácidos (CEG) igual en promedio a 289.5 meq/h, es decir una diferencia entre las concentraciones de grupo funcional ácido y de grupo funcional amina de 51.3 meq/kg para un valor establecido deseado de 50 meq/kg. El prepolímero producido de este modo es convertido a la poliamida con la masa molar deseada compatible con los usos convencionales, mediante la adición a una corriente para la fabricación de una poliamida que se origina de un proceso para la fabricación de la poliamida 6.6 a partir de la sal de hexametilendiamina.

Los procesos convencionales y continuos para la fabricación de PA, 6.6, descritos, por ejemplo, en el trabajo "procesos de polimerización", editado por Schildknecht (Wiley, Interscience, 1977) , pp 424 a 467 (capítulo 12, "Preparación de Nylon 6,6 y poliamidas relacionadas" por Donald B. Jacobs y Joseph Zimmerman), comprenden, en el estado de acabado del polímero, una caldera de vaporización rápida, un separador de vapor/prepolímero y un acabador. La corriente del prepolímero obtenido por el proceso de la invención es agregada a la corriente convencional de la poliamida, corriente arriba de la caldera de vaporización rápida. La adición de esta corriente de poliamida que sale del proceso de acuerdo con la invención, no perturba la calidad de las propiedades de la poliamida obtenida a la salida de las etapas de acabado. Estas propiedades son idénticas a aquellas de la poliamida fabricada sin esta corriente adicional. El proceso de la invención hace posible de este modo la fabricación de una poliamida compatible para ser utilizada como material inicial en los usos convencionales, tales como la fabricación de hilos, fibras o películas o la fabricación de artículos moldeados De este modo, la medición llevada a cabo sobre las mezclas M2 y M3 a la salida de los reactores 4 y 5 tiene un error estándar de predicción de 10.1 meq/kg para EAG, 13.0 meq/kg para el CEG y 12.7 meq/kg para la diferencia CEG-AEG, con coeficientes de correlación mayores de 0.99. El grado de precisión logrado por este análisis estadístico de los espectros de NIR hace posible un ajuste de la proporción de los grupos extremos ácido a los grupos extremos amina en las mezclas M2 y M3 , mediante el control automático de las velocidades de flujo de los fluidos alimentados respectivamente a los reactores 4 y 5. La medición llevada a cabo a la salida del reactor 7 tiene un error estándar de predicción de 4.6 meq/kg para el AEG, 5.1 meq/kg para el CEG y 4.7 meq/kg para la diferencia CEG-AEG, con coeficientes de correlación de 0.990 para el AEG, 0.991 para el CEG y 0.995 para la diferencia CEG-AEG. El grado de precisión logrado por este análisis estadístico de los espectros de NIR hace posible también un ajuste de la proporción de los grupos extremos ácidos a los grupos extremos amina mediante control automático de las corrientes de las mezclas M2 y M3 introducidas en el premezclador o el rector 7. De igual modo, este método de análisis de espectrometría en el Infrarrojo Cercano hace también posible especificar la composición de la mezcla Ml y controlar automáticamente las velocidades de flujo de los monómeros alimentados al rector 1. El sitio de las sondas en el proceso puede ser diferente de acuerdo al arreglo de los reactores o la presencia de las unidades de almacenamiento o los reactores . El número de puntos de análisis sobre el proceso puede variar de uno a varios. De este modo, es posible tener únicamente una verificación periódica de la composición del prepolímero a la salida del reactor 7 y controlar automáticamente, de acuerdo a esta medición, las velocidades de flujo de las mezclas M2 y M3 y/o las velocidades de flujo de alimentación de la solución HMD y la mezcla Ml a los reactores 4 y 5, no obstante sin apartarse del alcance de la invención. Sin embargo, para el mejor control del proceso, es preferible verificar periódicamente la composición de cada una de las ' mezclas Ml a M4 y controlar automáticamente las velocidades de flujo para la introducción de los reactivos en cada reactor, para la fabricación de estas mezclas. Un ejemplo de un sistema para la verificación periódica y el control automático de las velocidades de flujo para la introducción de las corrientes de las mezclas a los diversos reactores, es ilustrado por las líneas discontinuas en la figura única. Como se indicó anteriormente, el proceso de la invención aplica preferentemente a la fabricación de PA 6.6 pero puede también ser utilizado para la fabricación de otras poliamidas obtenidas a partir de monómeros de diácido y de diamina, y en particular para la fabricación de copoliamidas, tales como las copoliamidas PA 6.6/6.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un proceso para la fabricación de una poliamida a partir al menos de un diácido y de al menos una diamina, caracterizado porque comprende las siguientes etapas: • la preparación de una primera mezcla M2 de diácido y de diamina con una proporción molar de diácido/diamina de entre 1.005 y 1.2. • la preparación de una segunda mezcla M3 de diácido y de diamina con una proporción de diácido/diamina de entre 0.8 y 0.995, • la introducción, en la forma fundida, de una corriente de una primera mezcla M2 y una corriente de una segunda mezcla M3 en un reactor de polimerización agitado, • el retiro de una corriente de prepolímero desde el reactor, y la alimentación de dicha corriente a una etapa de acabado, con el fin de obtener el grado de polimerización deseado; y porque la mezcla de las corrientes de la primera y segunda mezcla es continuamente analizada con el fin de determinar la proporción de los grupos funcionales ácido a los grupos funcionales amina, y al menos la velocidad de flujo de una de dichas corrientes de la primera o segunda mezcla es automáticamente controlada de acuerdo al resultado del análisis, con el fin de mantener una proporción de los grupos funcionales ácido a los grupos funcionales amina entre dos valores establecidos, predeterminados.

2. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las corrientes de la primera y segunda mezclas son mezcladas antes de introducirse dentro del reactor de polimerización.

3. El proceso de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el reactor de polimerización opera bajo una presión autógena o una presión regulada.

4. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 y 3, caracterizado porque el análisis continuo es llevado a cabo sobre la mezcla de las corrientes antes de la introducción dentro del reactor de polimerización.

5. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se lleva a cabo el análisis continuo sobre la mezcla presente en el reactor de polimerización.

6. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el análisis continuo es llevado a cabo sobre el polímero retirado del reactor de polimerización.

7. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la primera y la segunda mezclas son obtenidas mediante el mezclado de una solución de monómero de diamina con una mezcla rica en monómero de diácido.

8. El proceso de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque las velocidades de flujo de las corrientes que entran, en la solución de monómeros de diamina y en la mezcla rica en monómero de diácido, es automáticamente controlada de acuerdo al resultado del análisis continuo de los grupos funcionales ácido y amina en la primera y segunda mezclas .

9. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los análisis continuos de las mezclas o del prepolímero son llevados a cabo mediante un método de análisis espectrométrico en el Infrarrojo Cercano.

10. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los monómeros de diácido son elegidos de la lista que consiste de los ácidos adípico, glutárico, subérico, sebácico, dodecanodioico, isoftálico, tereftálico, azelaico y pimélico.

11. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los monómeros de diamina son elegidos de la lista que consiste de hexametilendiamina heptametilendiamina, octametilendiamina, nonametilendiamina, decametilendiamina, 5-metilpentametilendiamina, undecarnetilendiamina, dodecametilendiamina y xililendiamina .

12. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el monómero de diácido comprende al menos 80% mol de ácido adípico.

13. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el monómero de diamina comprende al menos 80% mol de hexametilendiamina.

14. El proceso de conformidad con las reivindicaciones 12 y 13, caracterizado porque la primera y segunda mezclas son preparadas mediante la adición de hexametilendiamina a una mezcla eutéctica de ácido adípico/hexametilendiamina .

15. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la etapa de acabado comprende una etapa de reducción en presión de la corriente de poliamida, con el fin de evaporar el agua, y una etapa de mantenimiento del polímero a la temperatura de polimerización bajo presión reducida o a presión atmosférica . RESUMEN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un método para la elaboración de una poliamida. Más particularmente, la invención se refiere a un método para la elaboración de poliamidas derivadas de la reacción entre un diácido y una diamina. Ésta se refiere a un método para la elaboración de una poliamida derivada de la reacción de al menos un diácido con al menos una poliamida, que comprende los siguientes pasos: la preparación de una primera mezcla de diácido y de diamina con una proporción molar de diácido/diamina en el intervalo entre 0.8 y 0.995, preferentemente en el intervalo de 0.95 y 0.99 en un primer reactor (5); la preparación de una segunda mezcla de diácido y de diamina con una proporción molar de diácido/diamina en el intervalo entre 1.005 y 1.2, preferentemente entre 0.01 y 1.05, en un segundo reactor (4) ; la introducción en la forma fundida, de un primer flujo de la primera mezcla y un segundo flujo de la segunda mezcla en un reactor (7) de polímero, agitado; la extracción, preferentemente de manera continua, desde el reactor, de un flujo del prepolímero de poliamida; la alimentación de dicho flujo de poliamida a un paso de acabado, para obtener el grado deseado de polimerización. La invención está caracterizada porque la estequiometría de la poliamida en el reactor (7) o las proporciones del grupo funcional ácido/grupo funcional amina en los diferentes reactores, son medidas mediante análisis espectrométrico de Infrarrojo Cercano, y por el control de los flujos de alimentación en los diferentes reactores, utilizando los resultados de dichos análisis .