نایلون چگونه تهیه می شود؟ فرآیند تولید نایلون 66 توضیح داده شده است

فرآیند گام به گام نحوه تهیه نایلون 66

مرحله 1: تشکیل نمک نایلون

هگزامتیلن دی آمین و اسید آدیپیک به طور جداگانه در متانول یا آب حل می شوند و سپس در دمای کنترل شده با هم مخلوط می شوند تا تشکیل شوند. هگزامتیلن دی آمونیوم آدیپات ، معمولاً به عنوان نمک نایلون یا "نمک 66" شناخته می شود. این ترکیب میانی دارای نقطه ذوب شدید نزدیک به 190 تا 192 درجه سانتیگراد است که سازندگان قبل از رفتن به مرحله بعدی از آن به عنوان بررسی خلوص استفاده می کنند. نمک معمولاً فیلتر می شود، شسته می شود و قبل از ورود به راکتور به یک پودر کریستالی سفید تبدیل می شود.

مرحله 2: تغلیظ و پیش پلیمریزاسیون

محلول نمک نایلون با تبخیر حلال اضافی تغلیظ می شود، سپس تحت فشار متوسط، معمولاً در حدود 1.5 تا 1.8 مگا پاسکال، گرم می شود تا واکنش تراکم آغاز شود. با ترکیب گروه‌های آمین و اسیدی برای ایجاد پیوندهای آمیدی، آب آزاد می‌شود و زنجیره‌های پلیمری کوتاه به نام الیگومر در این مرحله شروع به تشکیل می‌کنند. فشار در طول این مرحله ثابت نگه داشته می شود تا از از دست رفتن زودرس دی آمین فرار قبل از واکنش کامل جلوگیری شود.

مرحله 3: چند تراکم در دمای بالا

مخلوط واکنش بیشتر گرم می شود، معمولاً بین 250 تا 280 درجه سانتیگراد، در حالی که فشار به تدریج آزاد می شود تا آب باقیمانده را خارج کند و واکنش را به سمت تشکیل زنجیره طولانی تر سوق دهد. این مرحله پلی تراکم مذاب، وزن مولکولی نهایی رزین نایلون 66 را تعیین می کند که به نوبه خود خواص مکانیکی آن را کنترل می کند. مرحله خلاء اغلب در نزدیکی پایان این مرحله اعمال می شود، زیرا حذف آخرین آثار آب چیزی است که به زنجیره ها اجازه می دهد به جای توقف در تعادل، به رشد خود ادامه دهند.

مرحله 4: اکستروژن و تشکیل تراشه

هنگامی که ویسکوزیته هدف به دست آمد، پلیمر مذاب از طریق یک قالب به رشته ها اکسترود می شود، به سرعت در یک حمام آب سرد می شود، سپس به گلوله ها یا تراشه های کوچک بریده می شود. این تراشه‌ها مواد اولیه استانداردی هستند که برای چرخاندن در فیبر یا قالب‌گیری تزریقی در قطعات پلاستیکی به تولیدکنندگان پایین دست ارسال می‌شوند. رطوبت تراشه معمولاً قبل از بسته‌بندی تا زیر 0.1 درصد خشک می‌شود، زیرا رطوبت باقیمانده می‌تواند باعث هیدرولیز و شکست زنجیره در طی فرآیند مذاب بعدی شود.

مرحله 5: ریسندگی یا قالب گیری ذوب

برای کاربردهای نساجی، تراشه‌ها دوباره ذوب می‌شوند و از طریق اسپینرها اکسترود می‌شوند تا رشته‌های پیوسته را تشکیل دهند که سپس برای تراز کردن زنجیره‌های پلیمری و افزایش استحکام کششی کشیده می‌شوند. نسبت های ترسیم چهار تا پنج برابر طول رشته اصلی رایج است، زیرا این تراز مولکولی است که به فیبر نایلون 66 استحکام و خاصیت ارتجاعی آن را می دهد. برای کاربردهای پلاستیک مهندسی، همان تراشه‌ها ذوب می‌شوند و مستقیماً به اجزای نهایی قالب‌گیری می‌شوند، گاهی اوقات با فیبر شیشه یا پرکننده‌های معدنی برای افزایش سفتی اضافه می‌شود.