Granulacja podwodna poliamidu 6

Abstract

W niniejszej pracy przedstawiono podstawy procesu wytwarzania poliamidu 6 od surowca po gotowy produkt – granulat oraz praktyczne aspekty prowadzenia procesu. Obiektem szczególnego zainteresowania autora był proces podwodnej granulacji poliamidu 6 realizowany na granulatorze podwodnym AH – 4000, na Wydziale Polimeryzacji Kaprolaktamu Jednostki Produkcyjnej w Tarnowie w Segmencie Biznesowym Tworzyw Grupa Azoty SA. W części teoretycznej dokonano podziału tworzyw, wyjaśniono chemizm i fizykochemię reakcji tworzenia makrocząsteczek poliamidu 6 i przybliżono najważniejsze właściwości fizykochemiczne poliamidu 6. W części praktycznej przedstawiono szczegółowo urządzenie do podwodnej granulacji tworzyw i sprecyzowano najważniejsze parametry decydujące o jakości granulek produkowanego tworzywa. W ramach badań wykonano pomiary reologiczne granulatu poliamidu 6 oraz na podstawie analiz procesowych wyznaczono masę jednostkową granulki polimeru. W części obliczeniowej przedstawiono równanie ciągłości strugi dla poliamidu w węźle granulacji, obliczono wymaganą ilość wolnych otworów filiery, obliczono rzeczywiste strumienie masy dla wolnych otworów filiery, określono kryterium Reynoldsa graniczne dla zastosowań w Grupie Azoty S.A., a na podstawie obliczeń sformułowano wnioski dotyczące zakresu stosowalności urządzeń do podwodnej granulacji poliamidu 6 w Grupie Azoty S.A.

In this paper, the basis for the manufacturing process of nylon 6 from raw material to finished product - pellets and practical aspects of the process. Of particular interest to the author was underwater granulation process of polyamide 6 developed on an underwater pelletizer AH - 4000, the Faculty of Caprolactam Polymerization Unit Production in Tarnow Business Segment Plastics Group Azoty SA. In the theoretical part was divided materials, explained the chemistry of formation and physical chemistry of macromolecules polyamide 6 and brought closer to the most important physico-chemical properties of polyamide 6. In the practical part presents in detail a device for underwater granulation plastics and clarifies the most important parameters which determine the quality of pellets produced material. In the study, rheological measurements of polyamide 6 granules and the analyzes determined the process unit weight of the polymer granules. As part of the calculation shows the continuity equation for the stream polyamide node granulation, calculated the required amount of free holes spinneret, calculated actual mass streams for free holes spinneret, Reynolds criterion specified limits for use in the Grupa Azoty S.A., and based on a calculation formulated conclusions regarding the scope of applicability of the devices for underwater granulation polyamide 6 in the Grupa Azoty S.A.