Gishirin Nylon 66, wanda aka sanya masa suna hexamethylenediammonium adipate, shine ainihin samfurin equimolar na hexamethylenediamine (HMDA) da adipic acid. Shi ne farkon polymer na nailan 66, wanda ke mamaye fasahar injiniyan robobi saboda ƙarfinsa mai girma da kwanciyar hankali na zafi. Wannan gishirin, wanda aka samo a matsayin mahaɗin ionic mai lu'ulu'u a cikin ruwan ruwa, yana nuna halaye na musamman waɗanda ke da mahimmanci ga tsarin polycondensation na ƙasa wanda ke samar da zare da resins na nailan 66. Tsarin kwayoyin halitta yana da ƙwayoyin ammonium masu caji mai kyau daga HMDA da ƙungiyoyin carboxylate masu caji mara kyau daga adipic acid, suna samar da ko dai ionic lattices ko, lokacin da aka narkar, ions masu rarrabe a shirye don polymerization.
Daidaito da tsarkin tsarin suna tasiri kai tsaye ga nauyin kwayoyin halitta na polymer, lu'ulu'u, da kuma yanayin zafi. Nazarin dakin gwaje-gwaje da masana'antu sun tabbatar da tsauraran rabon ionic na 1: 1 ta amfani da dabarun diffraction na spectroscopic da X-ray, suna tabbatar da wannan stoichiometry a matsayin mahimmanci don ingantaccen aikin samfurin ƙarshe. Ko da ƙananan karkacewa na iya kawo cikas ga daidaiton sarkar, wanda ke haifar da ƙarancin halayen injiniya.
Shiri na Gishiri na Nailan 66
*
Hexamethylenediamine, tare da tsarin H2N-(CH2)6-NH2 mai layi, yana aiki a matsayin ɓangaren diamine wanda ke isar da rukunin amine na ƙarshe don samar da gishiri. Adipic acid, HOOC-(CH2)4-COOH, yana ƙara wannan tare da ayyukan carboxyl mai amsawa. Ingancin aikinsu da tsarkinsu mai girma suna da mahimmanci: HMDA yawanci ana narkewa ko kuma an haɗa shi da lu'ulu'u don kawar da alamun oligomeric da na halitta, yayin da adipic acid ke yin sake kunnawa, tacewa, kuma wani lokacin musayar ion don tabbatar da cire launuka, abubuwan da ke lalata ƙarfe. Tsabta sama da 99.5% ana kai hari ga masana'antu; har ma da gurɓatattun abubuwa na iya lalata ingancin polymer, canza launi na kayan da aka gama, ko masu haɓaka guba a cikin ƙarin halayen.
Tushen samar da gishirin nailan 66 wani tsari ne mai sauƙi amma mai tsari mai ƙarfi. A cikin ruwan da aka yi amfani da shi wajen samar da gishiri, HMDA tana karɓar protons daga ƙungiyoyin carboxyl na adipic acid, tana samar da ions na ammonium yayin da take samar da carboxylates a lokaci guda. An tsara wannan hulɗar tushen acid a hankali:
H2N-(CH2)6-NH2 + HOOC-(CH2)4-COOH → [H2N-(CH2)6-NH3+][OOC-(CH2)4-COO−] (gishirin nailan, ruwa)
A fannin injiniyanci, hulɗar farko tana bawa diamine damar yin protonate kaɗan, ta samar da tsakiyar zwitterionic. Kammalawa yana dogara ne akan cikakken canja wurin proton da kuma tsakaita shi. An ƙera pH don isa ga tsaka tsaki - kusa da 7 - a matsayin alamar daidai gwargwado na daidaitattun acid. Mafi kyawun zafin jiki yana haɓaka motsin amsawa da kuma lu'ulu'u na gishiri; a aikace, ana amfani da yanayin zafi daga 25°C zuwa 100°C. Duk da haka, matsanancin pH ko zafin jiki na iya rage amsawar ko samar da samfuran da suka rage: yanayi mai yawan acidic ko na asali yana haɓaka samuwar gishiri mara cika kuma yana iya canza narkewa da siffar lu'ulu'u. Tabbatar da inganci na zamani yana amfani da ma'aunin pH da na'urar aunawa, wanda galibi ana sa ido akai-akai, don tabbatar da ingantaccen stoichiometry da hana rikice-rikicen tsari.
Ragewa ko raguwa a cikin ɗayan masu amsawa yana karkatar da ƙungiyoyin ƙarshen aiki a cikin gishirin, kuma, ta hanyar faɗaɗawa, a cikin polymer na nailan. Wannan yana shafar tsawon sarkar, rarrabuwar abubuwa, da halayen tensile. Alaƙar da ke tsakanin yawan maganin gishirin da kuma sarrafa tsari an nuna ta a cikin ayyukan masana'antu na zamani, indama'aunin yawan ruwa a ainihin lokacida kuma daidaita ma'aunin yawan ruwa mai ƙarfi suna da matuƙar muhimmanci ga tsarin shirya gishirin nailan 66. Kulawa mai kyau na yawan ruwa ba wai kawai yana tabbatar da daidaito tsakanin tsari-zuwa-baki ba, har ma yana sauƙaƙa sarrafa maganin gishiri mai cikakken ko mai cikakken da ake buƙata don sake yin polymerization ko ajiya na gaba.
A takaice dai, daidaiton hulɗa tsakanin sinadaran tsakaita sinadarai, sarrafa pH da zafin jiki, da kuma tsarkin HMDA da adipic acid suna ƙarfafa nasarar samar da gishirin nailan 66. Wannan daidaiton shine ke kula da ingancin dukkan hanyar samar da polymer na nailan 66, kuma a ƙarshe, amfanin masana'antar kayan a cikin layin kayayyakin mota, yadi, da lantarki.
Tsarin Shirya Gishiri Nailan Mataki-mataki 66
Tsarin shirya gishirin nailan 66 yana farawa da shirya mafita daban-daban na adipic acid da hexamethylenediamine na ruwa, manyan monomers guda biyu masu mahimmanci don kera gishirin nailan 66. Adipic acid yana narkewa a cikin ruwan da aka cire ion, yawanci a zafin 30-60°C, har sai an sami mafita mai haske. Hexamethylenediamine yana yin irin wannan tsari, yana samar da mafita mai wadataccen amine. Ana tace duka mafita biyu da kyau don kawar da barbashi kafin a ci gaba da amsawa, yana tallafawa auna yawan ruwan gishiri don daidaita daidaiton rabo da ingantaccen kwararar aiki.
Haɗawa mai sarrafawa da aka tsara bisa ga yanayin zafi yana da mahimmanci don cimma rabon stoichiometric 1: 1 molar, domin ko da ƙananan karkacewa suna da mummunan tasiri ga ingancin polymerization da halayen resin. Ana gabatar da mafita biyu a hankali - sau da yawa a hankali - zuwa ga reactor mai jaket wanda aka sanye da ingantaccen juyawa, wanda ke ba da damar sarrafa yawan haɗuwa da kyau. Yanayin zafi da aka sarrafa daidai yana hana zafi fiye da kima a gida, crystallization da wuri, ko hydrolysis mara so, yana tabbatar da yanayin amsawar gishiri na nailan 66 iri ɗaya.
A duk lokacin da ake haɗawa da kuma daidaita yanayin iskar gas a cikin samar da nailan 66, ana kiyaye bargon iskar gas mara aiki, yawanci nitrogen, a cikin jirgin. Wannan kariya daga iskar gas mara aiki yana da mahimmanci don cire iskar oxygen da carbon dioxide daga iskar gas, wanda zai iya haifar da iskar oxygen ko kuma shigar da ƙazanta na carbonate/bicarbonate, wanda hakan ke lalata ingancin gishiri. Iskar gas mara aiki kuma tana ƙara daidaiton samfura da kwanciyar hankali na ajiya, wanda yake da mahimmanci ga aikace-aikacen da ake amfani da su a manyan fannoni.
Yayin da ake samun ci gaban haɗakar da aka sarrafa, nau'ikan matsakaici tare da katsewar carboxyl ko amine na iya samuwa, ya danganta da stoichiometry na gida da yawan haɗuwa. Cikakken tsaka-tsaki yana samar da gishirin nailan 66 da ake so (wanda kuma aka sani da gishirin AH), wanda ke da ƙayyadaddun stoichiometry da daidaiton kwayoyin halitta. Haɗakar tsaka-tsaki yana bin ƙa'idodin sinadarai na tushen acid, kuma isa ga daidaitaccen pH kusa da tsaka-tsaki (pH 7–7.3) ya zama dole don daidaiton polymerization na ƙasa, tunda yawan acid ko ƙungiyoyin tushe yana tsoma baki ga haɓakar sarka kuma yana shafar nauyin ƙwayoyin polymer na ƙarshe da ingancin su.
Kula da pH da kuma titration na ainihin lokaci yana ba da damar yin tsokaci mai ƙarfi a lokacintsakaita, yana tabbatar da cewa an inganta tsarin haɗaka da rates don guje wa wuce gona da iri na gida ko kuma ƙasa da tsaka tsaki. Samfuran motsi na zamani sun tabbatar da cewa ko da ƙaramin rashin daidaito a cikin stoichiometry yana hana ingancin polymerization.
Bayan samuwar gishirin tsaka-tsaki, tsarin yana ci gaba ta hanyar matakan tsarkakewa don tabbatar da ingantaccen samfuri mai tsafta. Dabaru na tacewa matakai da yawa - daga mai kauri zuwa matattarar tacewa ta submicron - suna cire ions na ƙarfe, barbashi, da ragowar halitta da kayan aiki ko ruwa ke samarwa. Ana biye da hanyoyin musayar ion, ana cire ƙazanta marasa narkewa kamar sulfate, calcium, ko sodium ions waɗanda ke cutar da ingancin gishirin nailan 66. Sannan ana tattara cakuda kuma ana ba shi iko don sarrafa kristal, yana samar da lu'ulu'u masu tsabta tare da haske mai gani da matakan launi ko hazo da ba za a iya gano su ba.
Kula da inganci yana da alaƙa sosai da hanyoyin shirya gishiri don amfanin masana'antu, tare da ci gaba da sa ido kan shan UV da tsarkin gani a kowane mataki. Ƙarancin ma'aunin UV yana da matuƙar muhimmanci - babban ma'auni yana nuna kasancewar ƙazanta na chromophoric, wanda zai iya canza launin samfuran polymer na ƙarshe na nailan 66 kuma ya haifar da lahani a cikin zaruruwa ko sassan da aka ƙera. Don hanyoyin polymerization masu ƙima, duba gani da spectroscopic suna tabbatar da gishiri mara launi, mai tsabta, wanda ke hana rawaya a ƙasa da rashin daidaiton inji.
Kula da yawan ruwa a cikin hanyoyin sinadarai, musamman ta amfani da dabarun auna yawan ruwa da mitar yawan ruwa a cikin layi kamar waɗanda Lonnmeter ya ƙera, yana ƙara ƙarin kariya. Waɗannan kayan aikin suna tabbatar da yawan ruwan gishirin na ƙarshe, yana tallafawa maimaita aiki. Daidaitaccen daidaita mitar yawan ruwa yana da mahimmanci don gano ƙananan karkacewa a cikin abubuwan da ke cikin daskararru, wanda ke tasiri kai tsaye kan lu'ulu'u da matakan polymerization na gaba.
Haɗakar tsarkakewa mai ƙarfi da kuma kula da inganci a cikin tsarin shirya gishirin nailan 66 yana ƙarfafa aikin samarwa da aikin polymer. Cikakken kulawa na nazari, daga ma'aunin UV zuwa pH da yawa, yana ba da damar yin daidaiton kera gishiri mai tsabta, mai haske, da kuma daidaitaccen daidaito wanda ya dace da buƙatun aikace-aikacen polymer na masana'antu.
Samar da Gishiri na Nailan 66 na Masana'antu: Ƙara girma da Inganta Tsarin Aiki
Tsarin Gishiri akan Ma'aunin Masana'antu
Tsarin shirya gishirin nailan 66 na masana'antu yana mai da hankali kan amsawar tsaka-tsaki tsakanin adipic acid da hexamethylenediamine. Haɓaka ayyukan dakin gwaje-gwaje zuwa masana'antu ya haɗa da canza tsaka-tsaki zuwa tsari mai ci gaba, inda masu amsawa ke haɗuwa a ƙarƙashin yanayi mai kyau don samar da hexamethylenediammonium adipate—wanda kuma ake kira gishirin nailan.
A cikin manyan masana'antar gishirin nailan 66, daidaiton ingancin kayan abu yana da matuƙar muhimmanci. Canjin adipic acid ko tsarkin hexamethylenediamine yana shafar stoichiometry kai tsaye, yana haifar da samfurin da ba shi da takamaiman takamaiman idan ba a sarrafa shi ba. Tsarin ciyarwa dole ne ya ba da damar yin allurar akai-akai, wanda zai rama canjin samar da kayan abu da zafin jiki a sama.
Haɗa daidaito wani ginshiƙi ne. Masu samar da wutar lantarki na masana'antu suna dogara ne akan tashin hankali mai ƙarfi don guje wa yanayin tattarawa wanda ke haifar da rashin daidaituwa. Rashin haɗakarwa yana haifar da aljihun acid ko amine wanda ba a amsawa ba, yana haifar da gishiri tare da pH mara ƙarfi da wuraren narkewa masu canzawa. Tsire-tsire na zamani suna amfani da masu samar da wutar lantarki masu motsawa (CSTRs) don ingantaccen haɗuwa da fitarwar samfura iri ɗaya, musamman lokacin magance kwararar albarkatun ƙasa masu canzawa ko lokacin da ake buƙatar daidaitaccen stoichiometry. Don sauƙaƙe ilimin sunadarai da kuma inda ake fifita kwararar layi, masu samar da wutar lantarki masu kwarara (PFRs) suna ba da tsauraran rarraba lokacin zama da ƙarancin ƙaruwar zafin jiki na gida, amma ba su da cikakken ƙarfin haɗa CSTRs.
Kula da zafin jiki yana ƙarfafa daidaiton tsari. Tsaftacewar yanayin zafi na waje yana buƙatar tasoshin da aka yi wa jaket ko masu musayar zafi don kiyaye mafi kyawun zafin jiki - yawanci kusan 210°C. Sauye-sauye a sama ko ƙasa da wannan wuri suna haifar da hydrolysis ko rashin kyawun kristal na gishirin, bi da bi, yana kawo cikas ga polymerization na ƙasa.
Layukan Samfuran Masana'antu da Kayan Aiki
Babban kayan aikin amsawar gishiri na nailan 66 an san shi da ingantaccen tsari da haɗakar fasahar sarrafawa ta daidai. Zaɓin reactor galibi yana tsakanin CSTRs, waɗanda aka fi so saboda ingantaccen motsi da daidaiton haɗinsu, da kuma PFRs, waɗanda ke sauƙaƙa kwararar aiki mai yawa inda haɗakar iri ɗaya ba ta da mahimmanci.
An ƙera tsarin haɗakar masana'antu don haɗa rafukan acid da diamine cikin sauri da cikakken tsari. Masu haɗakar abubuwa masu ƙarfi da madaukai masu sake zagayowar yanayi suna rarraba abubuwan da ke haifar da amsawa daidai duk da yawan girma ko canjin ɗanko, wanda ke rage haɗarin samun wuraren zafi da kuma rashin daidaituwar sinadarai.
Tsarin sa ido kan tsari a layi suna da mahimmanci don sarrafawa da kuma rubuta kowane mataki. Na'urorin auna pH na layi, na'urori masu auna zafin jiki, da kuma na'urorin auna yawan ruwa na zamani (kamar waɗanda Lonnmeter ya ƙera) suna da matuƙar muhimmanci ga shigarwar zamani. Ma'aunin yawan ruwa na ainihin lokaci yana bawa masu aiki damar tabbatar da daidaiton yawan gishiri da abun da ke ciki a duk tsawon aikin. Waɗannan hanyoyin sa ido kan yawan ruwa suna ba da ra'ayi wanda ke ba da damar daidaita ƙimar abinci da zafin jiki a kan lokaci don kiyaye daidaiton ingancin gishiri. Ana yin daidaita mita yawan ruwa na yau da kullun ta amfani da mafita na gishiri mai kyau don tabbatar da daidaiton bayanai a ƙarƙashin yanayin samarwa mai canzawa.
Tsarin kula da lafiya ya zama dole saboda yanayin lalata da kuma hygroscopic na maganin gishiri na nailan 66. An gina tankunan ajiya daga ƙarfe masu jure tsatsa, suna da tsarin bargo waɗanda ke hana ɗaukar danshi da gurɓatawa. Bututun jigilar kaya da aka rufe, tsarin lodi ta atomatik, da fasalulluka na hana zubewa duk suna taimakawa wajen rage haɗarin muhalli da ma'aikata a cikin adanawa da canja wurin maganin gishiri.
Inganta Tsarin Aiki Don Daidaita Samfura
Kula da daidaiton samfura a cikin kera gishirin nailan 66 yana buƙatar daidaita sigogin tsari daidai. Danko mai mahimmanci - muhimmin sifa ga halayen polymer na nailan 66 na ƙarshe - ya dogara da tsauraran matakan kula da yanayin amsawa yayin samuwar gishirin da kuma polymerization na gaba.
Ana kiyaye zafin jiki a kusan 210°C tare da juriya mai tsauri, yayin da karkacewa ke canza matakin tsakaita da narkewar gishiri. Kula da matsi, wanda galibi yake saita kusan 1.8 MPa a matakan kafin cunkoso, yana tabbatar da daidaiton yanayin lokaci da motsin amsawa. Lokacin zama a cikin reactors an daidaita shi don ba da damar cikakken juyawa, yayin da ake guje wa fallasa zafi mai yawa wanda zai iya lalata samfurin. An ƙara inganta wannan aikin daidaitawa ta amfani da bayanai daga inline visceral ...
Zaɓin mai ƙarfafawa da kuma yawan amfani da shi yana da tasiri mai ƙarfi akan matakin polymerization na nailan 66, wanda ke biyo bayan samuwar gishiri. Matsakaicin yawan amfani da mai ƙarfafawa yana kusa da 0.1 wt% don inganta nauyin kwayoyin halitta da haɓaka ingantaccen haɓakar sarkar polymer. Yawan amfani da shi fiye da kima na iya hanzarta amsawar amma yana haifar da haɗarin rassa ko samuwar launi mara tsari; ƙarancin amfani yana hana polymerization da halayen injiniya. Daidaita ma'auni da haɗuwa da mai ƙarfafawa cikin sauri, sau da yawa a cikin maganin tare da abincin gishiri, yana haɓaka inganci gaba ɗaya.
Kowace daga cikin waɗannan sigogi ana daidaita ta da sauri a ainihin lokaci bisa ga bayanai masu inganci. Misali, idan sa ido kan yawan layi ya nuna karkacewa da ke nuna wuce gona da iri ko rashin isasshen maganin rage kiba, ana daidaita yawan abincin da ke haifar da amsawa daidai gwargwado. Wannan madaurin amsawa yana da mahimmanci don hana gishirin da ba shi da rabo, wanda daga baya zai kawo cikas ga danko na polymer da aikin amfani da shi.
Yawan Maganin Gishiri: Dabaru na Kulawa da Aunawa
Muhimmancin Kula da Yawan Gishiri a Shirin Gishiri
A lokacin shirya gishirin nailan 66, lura da yawansa yana da matuƙar muhimmanci. Haɗarin stoichiometric tsakanin hexamethylenediamine da adipic acid yana samar da gishiri wanda tsarkinsa da dacewarsa ga tsarin samar da polymer na nailan 66 ke nunawa kai tsaye ta hanyar yawan ruwan. Ma'aunin yawansa daidai yana bayyana yawan amsawar, yana nuna daidaito tsakanin acid da amine, kuma yana aiki azaman wakili don kammala juyawa da abun cikin ruwa.
Kula da mafi kyawun yawan ruwan gishiri yana da matuƙar muhimmanci. Ƙananan karkacewa na iya fallasa rashin daidaituwa, kamar yawan acid ko amine, wanda ke lalata ingancin polymerization, yana shafar rarraba nauyin kwayoyin halitta, kuma yana haifar da ƙarancin halayen ƙarshe. Misali, a cikin sake amfani da sinadarai, canje-canje a cikin yawan ruwan magani yayin hydrolysis na acid-catalyzed yana canza haɗin hydrogen a cikin polymer, wanda ke shafar damar enzyme da ƙimar dawo da monomer. Rashin isasshen iko akan yawan ruwan magani a wannan matakin yana haifar da canzawa ko ɓata mara cikawa, yana shafar yawan amfanin gona da ma'aunin dorewa kai tsaye.
Takardu daga layin samfuran sinadarai na masana'antu sun ba da rahoton cewa sa ido kan yawan gishiri ta atomatik yana da mahimmanci don samar da gishiri mai tsafta, yayin da a lokaci guda rage sharar gida, inganta yawan amfani, da kuma tabbatar da bin ƙa'idodin tsari. Wannan ya zama mahimmanci yayin da matsin lamba na tsari da dorewa ke ƙaruwa, yana buƙatar tsauraran iko kan tsari da ingantaccen aiki.
Dabaru na Auna Yawan Ruwa
A tarihi, hanyoyi kamar su pycnometry ko hydrometers sun auna yawan ruwan gishiri amma sun sha wahala daga ƙarancin daidaito da kuma shiga tsakani da hannu, wanda hakan ya sa ba su dace da ci gaba da sa ido kan masana'antu ba. Aikin masana'antu na zamani ya fi son kayan aiki masu sarrafa kansu da inganci sosai.
Mita mai yawa na bututun U mai juyawa ya fito fili a matsayin ma'aunin masana'antu don auna yawan ruwan gishiri. Ka'idar a bayyane take: bututu mai siffar U, wanda aka cika da ruwan gishiri, yana juyawa a mita wanda ke canzawa tare da canje-canje a yawan ruwan. Saboda ruwa mai yawa yana sa bututun ya yi juyawa a hankali, na'urorin lantarki masu laushi suna auna wannan canjin mita kuma suna canza shi zuwa karanta yawan ruwa kai tsaye.
Zaɓar kayan bututu, kamar bakin ƙarfe ko ƙarfe na musamman, yana ƙarƙashin jagorancin daidaiton sinadarai da ruwan gishiri. Waɗannan mitoci suna aiki da aminci akan layin samarwa kuma suna ba da sakamako mai sauri da maimaitawa, wanda hakan ke sa su dace da yanayin masana'antar gishiri na nailan 66.
Lonnmeter ya ƙware a cikin mitocin da ke da ƙarfi a cikin layi waɗanda aka ƙera don yanayin masana'antu masu tsauri, yana tabbatar da aiki mai ɗorewa da ma'aunin da za a iya maimaitawa ko da a cikin yanayin sinadarai masu ƙarfi. Mitocin da ke da yawa a cikin layi suna aiki kai tsaye akan bututun sarrafawa, wanda ke ba da damar sa ido kan yawan gishiri a ainihin lokaci yayin tsari da kuma ci gaba da aiwatarwa da ke da alaƙa da shirya gishirin nailan 66.
Daidaita waɗannan mitoci yana da mahimmanci don ingantaccen karatu. Daidaitawar ya ƙunshi mafita na yau da kullun a ƙayyadadden yawan da ake buƙata don saita wuraren tunani kafin a yi amfani da kayan aikin tare da ruwan sarrafawa. Wannan yana tabbatar da cewa ƙimar da aka auna tana nuna ainihin yawan gishirin - yana da mahimmanci don kiyaye yanayin amsawa cikin juriya mai tsauri.
Haɗa Bayanan Yawan Aiki don Kula da Tsarin Aiki
Haɗa ma'aunin yawan lokaci a ainihin lokaci zuwa sarrafa tsari ta atomatik yana haɓaka aikin aiki a cikin samar da gishirin nailan 66. Ta hanyar saka mita masu yawa a cikin layi kai tsaye a cikin tsarin ƙera, ana ci gaba da kama bayanai masu yawa kuma ana ciyar da su zuwa tsarin sarrafawa.
Tsarin sarrafa kansa yana kwatanta karatun yawan abubuwa masu rai da ƙimar da aka saita don maganin gishirin. Lokacin da aka gano bambance-bambance, tsarin zai iya yin gyare-gyare a ainihin lokaci - kamar canza kwararar amsawa, gyara abubuwan da ke cikin ruwa, ko gyara wuraren saita zafin jiki - don mayar da tsarin cikin ƙayyadaddun bayanai ba tare da sa hannun mai aiki ba.
Wannan hanyar tana hana bambancin tsari-zuwa-baki, tana samar da madauri mai rufewa wanda ke magance kwararowar tsari, shan ruwa ba zato ba tsammani, ko rashin daidaituwa a ainihin lokaci. Yana da mahimmanci don inganta yanayin polymerization wanda ke biyo bayan shirya gishiri. Misali, yawan ruwan gishiri mai daidaito yana da alaƙa da nauyin ƙwayoyin polymer da ake iya faɗi da kuma ɗanko, wanda ke ƙarfafa babban kwanciyar hankali na injiniya da zafi da ake buƙata don samfuran nailan 66 da aka ƙera.
Misalan manyan ayyukan masana'antu sun nuna cewa haɗakarwaKaratun yawan kan layitare da sigogi na yau da kullun - kamar zafin jiki da pH - yana ba da damar inganta tsari mai matakai da yawa. Sakamakon shine mafi girman daidaiton sarrafawa, rage samfurin da ba a ƙayyade ba, da rage amfani da makamashi da kayan aiki yayin amsawar gishirin nailan 66. Irin wannan haɗin kai yanzu ana ɗaukarsa a matsayin mafi kyawun aiki ga masana'antar sinadarai, yana ba da garantin inganci da manufofin dorewa a cikin layin samar da polymer na zamani.
Daga Gishiri zuwa Nailan 66 Polymer: Polycondensation da Bayan Sarrafawa
Kula da tsarin kwayoyin halitta da halayen nailan 66 yana buƙatar daidaitaccen sarrafa sigogi da yawa na tsari yayin kafin a samar da ruwan sama, narkewar ruwan sama, da kuma bayan an sarrafa shi. Kowane mataki - daga farkon samuwar ruwan gishiri zuwa gwajin ingancin pellet na ƙarshe - yana taka muhimmiyar rawa wajen samar da resin nailan 66 na masana'antu.
Sigogi Kafin Tsarin Canzawa
Matakin polycondensation, inda nailan 66 ke samuwa ta hanyar amsawar adipic acid tare da hexamethylenediamine, yana da matuƙar tasiri ga masu canjin aiki. Zafin jiki, matsin lamba, da lokacin amsawa sune abubuwan da suka fi tasiri akan nauyin kwayoyin halitta da kuma danko na ciki. Polycondensation na masana'antu yana aiki tsakanin 280°C da 300°C. Zafin jiki a saman wannan kewayon, tare da tsawaita lokutan amsawa, yana ƙara haɗarin lalacewar zafi, yana gabatar da samfuran da suka lalace da kuma rage kwanciyar hankali na polymer na dogon lokaci. Don haɓaka nauyin kwayoyin halitta da kuma kula da rarraba nauyin kwayoyin halitta mai kunkuntar, ana shigar da raguwar matsin lamba na ɗan lokaci don hanzarta cire ruwan condensation, yayin da ake sarrafa lokacin amsawa sosai don hana yawan condensation ko scission sarkar.
Matsi yana sarrafa juyin halittar samfuran da ba su da ƙarfi kai tsaye. Farawa da matsin lamba mai yawa yana taimakawa wajen rage yawan amsawar farko, bayan haka ana rage matsin lamba a hankali don sauƙaƙe cire ruwa yadda ya kamata; rashin kulawa mara kyau a wannan matakin yana ɗaga ragowar monomer kuma yana iya haifar da tarin samfuran da ba su da kama da juna. Misali, an nuna cewa daidaita bayanan matsin lamba na reactor da ƙarancin 0.1 MPa yana haɓaka daidaiton sarkar kwayoyin halitta da ƙarfin tururi da fiye da 8% idan aka kwatanta da hanyoyin da ba a sarrafa ba.
pH na maganin gishiri na farko, kodayake ba babban canji ba ne a lokacin narkewar zafin jiki mai zafi, yana yin tasiri a matakan da suka dogara da mafita ko bayan polycondensation na baya. Kula da pH kusa da tsaka tsaki (yawanci tsakanin 7 da 7.5) yana da mahimmanci don cimma daidaiton stoichiometry tsakanin hexamethylenediamine da adipic acid, yana shafar daidaiton rarraba tsawon sarka da haɓaka yankunan kristal a cikin polymer. Bambancin pH na iya haifar da gaurayawan da ba stoichiometric ba, yana haifar da reshe mai yawa ko haɗin hydrolyzable, wanda ke bayyana azaman raguwar ƙarfin injiniya da canjin lu'ulu'u a cikin resin da aka gama. Dabaru na nazari - kamar calorimetry na duba bambanci (DSC) da diffraction na X-ray (XRD) - suna bayyana ƙaruwar daidaiton lu'ulu'u da ingantattun kaddarorin injiniya don samfuran nailan 66 da aka inganta a pH.
Narkewar Polymerization da Inganta Inganci
Narkewar na'urar nailan 66 ta masana'antu yana ba da damar haɗa kai tsaye ba tare da sinadarai masu narkewa ba, yana tallafawa ci gaba da zare da kuma samar da resin mai yawa. Samun nauyin kwayoyin halitta da ake so ya dogara ne akan daidaitaccen sarrafa lokacin amsawa, zafin jiki, da kuma tsabtar monomer. Canje-canje daga bayanan aikin da aka yi niyya sau da yawa yana haifar da ƙaruwar narkewar narkewa, ƙaruwar haɗarin zafi mai yawa a gida, har ma da haɗuwa ko lalacewa da wuri.
Tsarin yana ci gaba a matakai, yana farawa da narkewar gishiri, amsawa a ƙarar da ke ci gaba a ƙarƙashin matsin lamba mai sarrafawa, sannan rage matsin lamba a mataki-mataki don fitar da ruwa. Dabaru na auna yawan ruwa a layi suna aiki azaman mahimman hanyoyin amsawa a lokacin waɗannan matakan, suna ba da sa ido na ainihin lokaci don tabbatar da daidaito da kuma ba da damar daidaita wuraren aiki don haɓaka sarkar mafi kyau. Kayan aiki kamar mita mai yawa a layi daga Lonnmeter, idan aka daidaita shi da ruwan daidaitawa da aka shirya da kyau, suna ba da damar kimantawa daidai na maganin gishiri da yawan narkewar polymer. Wannan yana tabbatar da daidaito tsakanin tsari-zuwa-da ...
Bayan an yi amfani da nailan mai yawa, ana fitar da nailan mai narkewa 66 sannan a mayar da shi nan take. Sanyaya cikin sauri—yawanci da ruwa ko iska mai ƙarfi—yana da mahimmanci don hana taruwar pellet da kuma kiyaye daidaiton girma. Girman pellet da bambancin siffa na iya faruwa idan saurin sanyaya ya yi jinkiri ko kuma bai dace ba, wanda hakan ke shafar yadda ake sarrafa kayan da ke ƙasa.
Mataki na gaba mai mahimmanci shine bushewa. Resin nailan 66 yana da hygroscopic ta halitta; ragowar saman ko ruwan da ya sha yana haifar da lalacewar hydrolytic yayin narkewar da ke gaba, yana haifar da raguwar nauyin kwayoyin halitta, rashin kyawun yanayin kwarara, da lahani na gani a cikin sassan da aka ƙera. Dole ne a busar da shi a ƙarƙashin iska mai ƙarancin raɓa, tare da zafin da aka sarrafa wanda bai wuce juriyar polymer ba don hana laushi ko rawaya da wuri. Nazarin ya nuna cewa abun da ke cikin danshi sama da 0.2% yana ƙara yawan asarar danko sosai kuma yana rage ƙarfin samfurin ƙarshe.
Kula da inganci lokaci-lokaci, gami da daidaita Karl Fischer don auna danshi da ɗanko, wani ɓangare ne na mafi kyawun aikin don tabbatar da cewa sigogin bushewa suna samar da ƙwayoyin da suka dawwama, waɗanda aka rage lahani. An nuna inganta kowane mataki na bayan sarrafawa - daga pelletization zuwa ajiya - yana haifar da ƙarfin juriya da ƙarfi mai kyau idan aka kwatanta da ka'idojin da ba a sarrafa su yadda ya kamata ba.
Tabbatar da Ingancin Samfuri a Layin Kayayyakin Masana'antu
Daidaituwa a samarwa yana da mahimmanci, domin ana isar da polymer na nailan 66 na masana'antu ta hanyoyi daban-daban na layin samfura - zare, sassan fasaha, fina-finai - kowannensu yana da takamaiman buƙatun aiki. Wannan yana buƙatar gyare-gyare na musamman a cikin sigogin tsari don kowane aji:
- Nailan mai siffar fiber 66 yana amfana daga ƙarin nauyin kwayoyin halitta don ƙarfin injina, yana buƙatar tsawaita lokacin polycondensation da ƙarin daidaito a cikin sarrafa zafin jiki.
- Matakan gyaran allura na iya jure wa ƙananan nauyin ƙwayoyin halitta amma suna buƙatar ingantaccen bushewar pellet da daidaiton lissafi don hana lahani a sarrafa su.
Binciken inganci na ƙarshe ya dogara ne akan ƙa'idodin karɓuwa na takamaiman samfura. Waɗannan sun haɗa da ma'aunin daidaito na danko na ciki, modulus, juriya ga tasiri, da kuma, a taƙaice, abun da ke cikin danshi. Binciken yanayin jiki don daidaiton pellet da rashin canza launi yana samun tallafi ta hanyar kimantawa na dakin gwaje-gwaje na halayen injina da na zafi. Rukunin da suka cika dukkan ma'auni ne kawai ake fitarwa don aikace-aikacen masana'antu - an taƙaita cikakkun bayanai a cikin takaddun bayanai na fasaha waɗanda ke nuni da ka'idojin ASTM da ISO.
Kula da yawan ruwa kuma yana taka rawa wajen rigakafi; amfani da dabarun auna yawan ruwa yayin shirye-shiryen gishiri da kuma matakan narkewar polymer yana tabbatar da ingancin rukuni iri ɗaya kuma yana ba da damar gano karkacewa cikin sauri wanda zai iya kawo cikas ga amincin amfani da ƙarshen amfani. Daidaita mitoci masu yawa, kamar waɗanda Lonnmeter ke samarwa, ana yin su ne da ƙa'idodi masu inganci don kiyaye ingantaccen sarrafa tsari da sake samarwa, wanda ya haɗa da haɓaka yawan samarwa a cikin layukan samfuran masana'antu da yawa.
Ta hanyar tsauraran matakai yayin da ake amfani da na'urar dumama iska, daidaita narkewar sinadarai, da kuma tsauraran matakai bayan an sarrafa su, masana'antun nailan 66 suna ci gaba da samar da ingantattun resins na musamman waɗanda suka dace da buƙatun kasuwannin samfuran masana'antu.
Tambayoyin da Ake Yawan Yi (Tambayoyin da Ake Yawan Yi)
Menene gishirin nailan 66, kuma me yasa yake da mahimmanci a samar da polymer?
Gishirin Nylon 66, wanda aka fi sani da hexamethylenediammonium adipate a fannin sinadarai, yana aiki a matsayin tushen samar da polymer na nailan 66. An ƙirƙira shi ta hanyar daidaitaccen amsawar tsaka-tsaki tsakanin hexamethylenediamine da adipic acid. Wannan matsakaici yana sarrafa abun ciki na ƙarshe da tsawon sarkar polyamide na ƙarshe. Gishirin nylon 66 mai tsabta yana da mahimmanci don cimma ƙarfin injina mai daidaito, kwanciyar hankali na zafi, da juriya ga lalacewa a cikin injiniyan robobi. Rashin datti ko ƙazanta a cikin wannan matakin yana lalata ingancin polymerization na gaba kuma yana rage ingancin samfurin ƙarshe, yana mai da shirya gishiri muhimmin abin da ke ƙayyade tsarin samar da polymer na nailan 66.
Ta yaya aka inganta tsarin shirya gishirin nailan 66 don tsarki?
Tsarin kera gishirin nailan 66 ya dogara ne akan ƙara abubuwan da ke haifar da amsawa a hankali. Ƙara hexamethylenediamine da aka raba ko aka rage zuwa adipic acid a ƙarƙashin ƙa'idar zafin jiki mai tsauri, yawanci a kusan 210°C da 1.8 MPa, yana rage yawan wuce gona da iri na gida, yana hana samfuran da ba a so, kuma yana tabbatar da rabon stoichiometric. Iskar gas mara aiki, kamar nitrogen, tana kare amsawar daga iskar shaka da ba a so. Kula da pH da UV akai-akai yana tabbatar da yanayin da ba a daidaita ba da rashin samfuran da ba a canza ba, waɗanda alamun gishiri ne masu tsarki. Wannan tsari mai sarrafawa yana ba da damar samar da mafita na gishiri marasa launi, masu karko, da masu amsawa waɗanda suka dace da polymerization kai tsaye.
Menene muhimmancin sa ido kan yawan gishiri a tsarin shirya gishiri?
Kula da yawan ruwan gishiri yana da mahimmanci ga sarrafa tsari da kuma tabbatar da inganci yayin shirya gishirin nailan 66. Yawan ruwan, wanda aka auna a ainihin lokaci, wakili ne kai tsaye don tattarawa da cikar amsawar tsakaita. Ƙimar yawan ruwan da aka yi niyya mai kyau, tana tabbatar da cewa an kiyaye rabon mai amsawa kuma juyawar ta kai ga kammalawa. Wannan yana taimakawa rage karkacewa a cikin polymerization na ƙasa, yana iyakance samuwar ƙananan ƙwayoyin cuta, kuma yana tallafawa ingancin samarwa mai daidaito. Amfani da mita mai yawa na ruwa yana tabbatar da cewa waɗannan sigogi suna cikin iyakokin aiki masu tsauri, yana ƙarfafa aminci a duk faɗin layin samfuran sinadarai na masana'antu.
Ta yaya amsawar tsaka-tsaki ke aiki a cikin shirye-shiryen gishirin nailan 66?
A cikin amsawar gishirin nailan 66, hexamethylenediamine (tushen diamine) yana amsawa da adipic acid (dicarboxylic acid) a cikin adadin stoichiometric. Amsar ta asali tana da alaƙa da tsaka tsaki: NH2-(CH2)6-NH2 + HOOC-(CH2)4-COOH → (NH3+)-(CH2)6-(NH3+)(-OOC-(CH2)4-COO-) + H2O. Don samar da gishiri mai kyau, tsarin yana buƙatar daidaitaccen iko na ƙara amsawar, zafin jiki, da pH, saboda ko da ƙananan karkacewa na iya haifar da juyawa mara cika ko halayen gefe da ba a so. Ingancin wannan amsawar yana ƙayyade tsarin kwayoyin halitta da aikin polymer na nailan 66 da aka samu.
Waɗanne kayan aiki ake amfani da su don auna yawan ruwa a masana'antar samar da gishirin nailan 66?
Daidaitaccen ma'aunin yawan gishiri shine ginshiƙin tabbatar da tsari a cikin manyan samar da nailan 66. Mita mai yawa na ruwa na dijital, kamar na'urorin aunawa na U-tube mai juyawa, galibi ana amfani da su a cikin saitunan masana'antu. Waɗannan kayan aikin suna ba da karatun ci gaba, na ainihin lokaci, wanda ke taimaka wa masu aiki su daidaita ƙimar ciyarwa, rabon amsawa, da yanayin zafi don dacewa da ƙayyadaddun tsarin aiki da aka yi niyya. Lonnmeter yana ƙera mitoci masu ƙarfi na inline da mitoci masu kama da juna waɗanda suka dace da wannan matakin aikace-aikacen masana'antu. Daidaita waɗannan na'urori akai-akai yana tabbatar da aiki mai inganci da maimaitawa, wanda shine muhimmin abu don kiyaye amincin layin samfuran sinadarai da tallafawa ingantaccen sarrafa inganci.
Lokacin Saƙo: Disamba-18-2025
