تولید الیاف پلی آمید 6 با كیفیت بالا
تولید الیاف پلی آمید 6 با كیفیت بالا – ایران ترجمه – Irantarjomeh
مقالات ترجمه شده آماده گروه نساجی
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی
مقالات رایگان
قیمت
قیمت این مقاله: 20000 تومان (ایران ترجمه - irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
تولید الیاف پلی آمید 6 با كیفیت بالا
شماره |
36 |
کد مقاله |
TXT36 |
مترجم |
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh |
نام فارسی |
پیشرفتهای اخیر در زمینه تولید الیاف پلی آمید 6 با كیفیت بالا |
نام انگلیسی |
Recent Advances In Production of High-Quality Polyamide 6 Fibers |
تعداد صفحه به فارسی |
19 |
تعداد صفحه به انگلیسی |
6 |
کلمات کلیدی به فارسی |
تولید الیاف پلی آمید 6 با كیفیت بالا |
کلمات کلیدی به انگلیسی |
Production of High-Quality Polyamide 6 Fibers |
مرجع به فارسی |
شیمی الیاف |
مرجع به انگلیسی |
Fiber Chemistry |
سال |
2005 |
کشور |
تولید الیاف پلی آمید 6 با كیفیت بالا
پیشرفتهای اخیر در زمینه تولید الیاف پلی آمید 6 با كیفیت بالا
در دو سال اخیر، تولید الیاف پلی آمید بدلیل جایگاه بازار و رقابت میان تولیدكنندگان الیاف پلی استر و پلی آمید 6 دچار تغییرات ساختاری شده است. تعطیل شدن واحدهای تولید یا ظرفیت كم و آغاز بكار كارخانههای بزرگ و ادغام شدن آنها نیز مشاهده شد. با این روش به افزایش سود بواسطه كاهش هزینههای ویژه برای تولید با حجم زیاد كمك میشود.
پیشرفتهای بیشتر در زمینه كیفیت محصول روی دیگر قضیه است. در مقایسه با سایر پلیمرها، قیمتها تنها برای انواع خاصی از الیاف (میكرو، مولتی فلامینت، سطح مقطع غیر دایرهای) و یا الیاف با مواد افزودنی ویژه، واقعی است. در آخرین اصلاحات، تریكس لیف برای بهبود خواص موجود لیف (رنگ پذیری، خواص ضد آتش، استحكام، پایداری حرارتی و …) دچار دگرگونی شد. همچنین راندمان ریسندگی لیف افزایش یافت.
سومین رویه در افزایش رقابت میان پلی آمیدها، كاهش هزینه مواد خام است. به دلیل اینكه تكنولوژیهای جدید تولید كاپرولاكتم هنوز در بازار بصورت كامل وجود دارد، حذف تنگناها «bottlenecks» در تكنولوژیهای موجود، مشخصه حال حاضر میباشد.
توجه ویژهای بر روی تولید جدید پلی آمیدها برای مصرف در صنعت نساجی شده است. برای این منظور پلی آمید 6 بصورت شیمیایی بواسطه افزودن مواد افزودنی برای بهبود كیفیت POY و FDY حاصل شده، تحت اصلاح و تغییرات قرار میگیرد. خواص الیاف برای آنالیز نتایج این بهبود و توسعه تحت مطالعات دقیق و جزئی قرار خواهد گرفت. خواص الیاف ساخته شده با تكنولوژی پلی آمید 6 ASP و تكنولوژیهای رقابتی سایر رقبا (توسعه دهندگان) مقایسه خواهد شد و تمام كارخانهها در تایوان مستقرند. با توجه به مقادیر زیاد دادهها، نتایج مقایسه میتوانند برای ارزیابی تكنولوژیهای متفاوت استفاده شوند.
تولید الیاف پلی آمید 6 با كیفیت بالا
تكنولوژی تولید
تكنولوژیهای پیشرفته كه همیشه قابل اطمیناناند، برای تولید پلیمر با كیفیت یك نیاز اساسیاند. تولید پلی آمید 6 شامل مراحل پلیمریزاسیون، استخراج (ریسندگی) و خشك كردن است. برای داشتن تولید با صرفه امكان استفاده از الكترودهای مناسبتر هست. برای فرایند جدید، استفاده از مواد افزودنی ویژه ضروری است. مراحل اساسی یك فرآیند واقعی و راه حلهای ممكن در زیر شرح داده شده است.
پلیمریزاسیون
مفهوم راكتور دو مرحلهای (شكل 1) كه جایگزین فرآیند تك مرحلهای شده است (با راكتور استوانهای U شكل) قبلا برای تولید پلیمر با وسكوزیته متوسط و پلیمریزاسیون كاپرولاكتم استفاده میشد. فرآیند دو مرحلهای دارای مزایای زیر است:
پلیمریزاسیون اولیه و نهایی كه تولید پلی آمید 6 با دامنه وسیعی از وسكوزیته را در راكتو اول امكانپذیر میسازد، وسكوزیته بواسطه تغییر فشار در راكتور دوم تنظیم میشود. این مفهوم انعطافپذیری خط را افزایش میدهد.
زمان فرآیند تولید به نحو چشمگیری به دلیل درجه بالای تبدیل بویژه در اولین فرآیند پلیمریزاسیون كاهش مییابد.
كاهش در زمان باقی ماندن محصول درون راكتور به طراحان امكان طراحی راكتور با حجم كمتر را میدهد. برای ظرفیت تولید داده شده، قطر راكتور میتواند كاهش یابد و جریان به «جریان چوب پنبهای» « cork-like flow» تبدیل میشود.
برای رسیدن به تعادل ترمودینامیكی در آخرین مرحله پلیمریزاسیون نیاز به زمان كافی فرآیند است. به دلیل جریان « cork-like» توزیع یكنواخت وزنی- ملكولی لازم است.
ضریب تغییرات وسكوزیته پلیمر به دلیل انرژی جنبشی واكنش و بهینه سازی انتقال جرم و حرارت در فرآیند راكتور استوانهای خیلی كمتر است. میزان آب درون سیستم میتواند در حین سیكل چرخشی در اولین پلیمریزاسیون و در پلیمریزاسیون تراكمی در فرآیند پلیمریزاسیون نهایی تنظیم شود. احتمالا این پارامتر تاثیر چشمگیری بر روی پایداری فرآیند ریسندگی خواهد گذشت.
عملیات الكترود كردن (استخراج)
در حین پلیمریزاسیون تنها نزدیك به 90% از كاپرولاكتم تبدیل به نایلون 6 میشود. مواد باقیمانده شامل مواد استخراج شدهای است كه باید از پلیمر جدا شوند. عملیات اكتروژن برخلاف جریان آب و درون ستون اكتروژن و توسط حركت گرانولها بواسطه نیروی جاذبه انجام میشود. مقادیر كم مواد اضافی درون گرانولها، فرآیند ریسندگی را بواسطه كاهش اثر «smoking» بهبود میبخشد.
در تولید با صرفه الیاف باید وجود مقادیر بالای مواد قابل استخراج (extractable) در آب خارج شده برای كاهش هزینه تبخیر آب در استفاده مجدد از آن تضمین شده باشد. با استفاده از دریچههای خاصی كه اكترود را تقسیمبندی میكند، موضوع فوق حاصل میشود. توزیع متعادل مواد استخراج شده (اكترود شده) درون آب و گرانولها در هر قسمت حاصل میشود. علاوه بر این از جریان معكوس آب استخراج شده به بخش پایینی ستون اكتروژن جلوگیری میشود. برای محصول بیش از 100 تن در روز اكتروژن چند مرحلهای مناسب است، چرا كه این نوع عملیات چند مرحلهای باعث بالاتر رفتن سرعت حركت گرانولها نسبت به سرعت جریان آب میشود و این موضوع باعث افزایش راندمان فرآیند ریسندگی میشود.
خشك كردن
گرانولهای آماده برای ریسندگی باید خشك شوند تا محتوای آب به زیر حد تعادل ترمودینامیكی برسد. این فرآیند درون ستون خشك كن و استفاده از نتروژن بعنوان گاز خشك كن انجام میشود. رطوبت سطحی از گرانولها و در قسمت بالائی ستون خارج میشود. در حالیكه رطوبت پیوند در قسمت پایینی تقطیر میشود. و دو دلیل میتواند برای این موضوع وجود داشته باشد. در خشك كردن دمای بالا، پلیمریزاسیون تراكمی در فاز جامد (SSP) امكانپذیر است و طراحی مشابه ستون خشك كن مناسب است. نیتروژن درون یك سیكل بسته و با محتوای اكسیژن كمتر از 1pmm میچرخد.
بازیابی
هیچ كارخانه تولید پلی آمید بدون سیستم بازیابی كامل نیست. در انتخاب طراحی بازیابی از نظر اكولوژیكی و صرفه اقتصادی، لازم است كه حوزه كاربرد پلی آمید 6 با توجه به شاخصهای كیفی مورد نیاز و نوع مادهای كه باید بازیابی شود مدنظر قرار بگیرد: مواد اكترود شده، ضایعات در ریسندگی و غیره.
مواد افزودنی
همانگونه كه قبلا ذكر شد، اصطلاح پلی آمیدها، سودهای بازاری چشمگیری را برای آنها ضمانت میكند. تولیدكنندگان تكنولوژیها تمام تلاش و تمركز خود را بر روی توسعه و پیشرفت در این حوزه متمركز كردهاند. Zimmer AG بصورت وسیعی از انواع مواد افزودنی خاص استفاده میكند. اصلاح انجام شده توسط شركت در شكل 3 نشان داده شده است. توجه ویژهای بر روی اصلاحاتی شده است كه فرآیند ریسندگی را بهبود بخشند. تكنولوژی ASP-PA6 خواص محصول را بهبود میبخشد و راندمان تولید را افزایش میدهد.
تامین پایداری بالای مذاب و كاهش دادن ویسكوزیته مربوطه در ریسندگی
بهبود خواص الیاف، بعنوان مثال، افزایش استحكام، پایداری حرارتی و مقاومت در برابر نور بهبود توانائی ریسیده شدن، افزایش تعداد بستههای كامل الیاف و افزایش سرعت ریسندگی.
تمام این اهداف با تركیب مواد افزودنی منومری با نام ASP-PA6 حاصل میشود. لازم است كه یكی از این تركیبات شناسائی شود- Nylostab S-EED ، چرا كه اخیرا در بازار رقابتی دیده میشود. ساختار شیمیایی این تركیب در شكل 4 نشان داده شده است. این تركیب متعلق به گروه پایداركنندههای نوری آمینی جدید است (پایدار كنندههای نوری آمینی خنثی شده یا HALS). Nylostab S-EED نه تنها مقاومت در برابر نور پلیمر را بهبود میبخشد بلكه فرآیند اكتروژن را بواسطه عمل كردن بعنوان روان كننده نرم میكند و میل جذب رنگی، تریكس پلیمر را افزایش میدهد.
مقایسه خواص الیاف نساجی
تمام محصولهای صنعتی امتحان نشده فوق در كارخانه ساخته شده توسط Zimmer در تایوان مورد استفاده قرار گرفت. رقابت شدیدی در حوزه الیاف نساجی وجود دارد. تولیدكنندگان از تكنولوژیهای خیلی جدید و متفاوتی استفاده میكنند. ما الیاف نساجی را آنالیز خواهیم كرد كه تقریبا كارخانجات آنها را تولید میكنند. مقایسه كیفیت لیف تكمیل شده، امكان ارزیابی مزایای تكنولوژیهای مدرن متفاوت را میدهد.
در پایان لازم است كه بر روی این نكته تاكید شود كه فناوری مقایسهای Zimmer AG برای سیستم پلیمریزاسیون، بازیابی و ریسندگی با اصلاح كنندههای ASP-PA6 در كارخانجات متعدد بزرگی استفاده شد. در میان این كارخانهها، بزرگترین كارخانه با میزان محصول 200 تن در روز در یك خط، وجود دارد. آنالیز مقایسهای كیفیت الیاف FDY نساجی از تولیدكنندگان متفاوتی در بازار تایوان، تاییدكننده مزایای فناوری جدید است.
تولید الیاف پلی آمید 6 با كیفیت بالا