相关申请的交叉引用
本申请要求2013年5月1日提交的美国临时专利申请号61/817,917的优先权权益，其公开内容通过引用以其全部内容结合在此。
技术领域
本申请涉及形成聚酰胺组合物的方法和用于制备聚酰胺的系统。
背景技术
聚酰胺具有有用的性质如极高的耐久性和强度，这使得它们在可以在多种环境中使用。聚酰胺如尼龙、芳族聚酰胺和聚(天冬氨酸)钠通常用于，例如，地毯、气袋、机械部件、服饰、绳索和长筒袜。尼龙6，6是一种最常使用的聚酰胺。尼龙6，6的长分子链和致密结构使得它有资格作为高级尼龙纤维，其展现高机械强度、刚性和热稳定性。
聚酰胺在大规模制造设备中商业合成。聚酰胺可以通过将二胺和二羧酸，有时以两个化合物的羧酸铵盐的形式，在溶剂如水中聚合获得。例如，尼龙6，6可以通过使六亚甲基二铵己二酸盐经历缩合反应，以形成酰胺键并释放水而合成。在如蒸发器、反应器、闪蒸器和后缩聚器的一系列组件中，可以将热施加至反应混合物，并且可以将水逐渐地移除以驱动平衡朝向聚酰胺(例如尼龙6，6)，直至聚合物链达到所需的分子量范围。之后，可以将熔融的聚酰胺挤出为粒料，其可以纺为纤维或加工成其他的形状。
可以将添加剂在工艺的不同阶段加入至反应混合物以便提高或改进聚酰胺的某些所需特性。例如，可以将一种或多种抗氧化剂加入至聚酰胺以减少聚酰胺随时间断裂的可能性，特别是在高温条件下。通常加入的抗氧化剂的一个实例是含铜化合物，如卤化铜(CuI、CuBr)或乙酸铜。典型地，在盐溶液源已经加入含铜化合物，例如，加入至包含羧酸铵盐的容器。
含铜化合物向盐溶液源的加入可能导致铜金属在下游设备单元操作的一个或多个的内部上镀出，如在蒸发器、反应器、闪蒸器和后缩聚器中。铜金属的镀出可能干扰每件设备的运行并且可能减少设备的整体寿命，例如，设备在修理、更换或以其他方式维护之前可以在技术规格内运行的时间量。具有镀铜的设备的维护可能是困难的、昂贵的并且耗时的。一些镀出的铜金属也可能变得被移出并且可能被夹带在聚酰胺聚合物流中，其中所移出的铜金属可能干扰工艺的运行，如通过堵塞或以其他方式妨碍聚酰胺聚合物的流动，或者铜金属可能不适宜地结合在最终的聚酰胺产物中。含铜化合物的加入还可能导致在加入含铜化合物的点下游的设备或管的腐蚀。
含铜化合物在盐溶液源中或在其他上游位置的加入也可能导致聚酰胺聚合物的凝胶化。聚酰胺的凝胶化可能在聚酰胺流动通过工艺设备时妨碍聚酰胺的流动，并且可能降低最终的聚酰胺产物的品质。
如本文所述，本发明的实施方案可以提供这些问题的解决方案。
发明内容
本公开描述了制备聚酰胺，如尼龙6，6的系统和方法。本公开的系统和方法可以包括将含铜组合物进料至聚酰胺制造工艺的主聚合系统下游的传递管线中。例如，本公开的系统和方法可以包括含铜组合物向蒸发器、反应器和闪蒸器下游的传递管线中的进料。传递管线还可以在后缩聚器的下游。含铜组合物在聚合系统下游的加入可以避免铜金属镀出到聚合系统的设备上，如在反应器或闪蒸器中，并且还可以减少聚酰胺流的凝胶化的可能性。
本公开描述了一种用于制备聚酰胺的系统。该系统可以包括：聚合系统，所述聚合系统配置为将一种或多种原材料转化为聚酰胺产物；聚合系统下游的导管，所述导管配置为传递聚酰胺产物；以及包括向所述导管中的输出的进料管线，其中所述进料管线配置为将含铜组合物进料至导管中。
本公开描述了一种形成聚酰胺组合物的方法。该方法可以包括将一种或多种原材料在聚合系统中聚合以形成聚酰胺产物，在导管中传递来自聚合系统的聚酰胺产物，和将含铜组合物进料至聚合系统下游的导管中。
本发明的系统和方法的这些和其他实例和特征将在以下详述中部分阐述。本概述的目的为提供本发明的主题的概述，不意图提供排他性或穷举性说明。包括下面的详述以提供关于本发明的系统和方法的进一步的信息。
附图说明
图1是用于制造尼龙6，6的示例系统的示意流程图。
图2是用于将含铜组合物进料至图1中给出的示例系统的导管中的进料系统的示意图。
具体实施方式
本公开描述一种用于制造聚酰胺，如尼龙6，6的方法和系统。本文描述的系统和方法可以包括用于减少或消除镀铜或凝胶化的可能性的将含铜组合物加入至聚酰胺的装置、系统和方法。
以范围格式表达的值应当以灵活方式解释以不仅包括作为范围的界限明确叙述的数值，而且包括该范围内所包括的所有的单独数值或子范围，如同将每个数值和子范围明确地陈述一样。例如，“约0.1％至约5％”或“约0.1％至5％”的范围应当解释为不仅包括约0.1％至约5％，而且包括所指出的范围内的单独的值(例如，1％、2％、3％和4％)和子范围(例如，0.1％至0.5％、1.1％至2.2％、3.3％至4.4％)。除非另外指出，陈述“约X至Y”具有与“约X至约Y”相同的含义。同样，除非另外指出，陈述“约X、Y或约Z”具有与“约X、约Y或约Z”相同的含义。
在本文中，除非上下文另外清楚地指出，使用术语“一个”、“一种”或“所述”以包括一个或多于一个。除非另外指出，使用术语“或”指代非排他性的“或”。此外，应当明白的是，本文采用的并且没有另外定义的措辞或术语仅用于说明的目的而非限制性的。任何段落标题的使用意图为帮助文件的理解并且不被解释为限定；与段落标题相关的信息可以在特别的段落之内或之外出现。此外，在本文中引用的所有的出版物、专利和专利文献通过引用以其全部内容结合在此，如同单独地通过引用而结合。在本文与这样通过引用结合的那些文献之间用法不一致的情况下，所结合的引用文献中的用法应当被认为是本文中的补充；对于不可协调的矛盾，以本文中用法为准。
本文描述的制造方法可以以本文描述的顺序或任意顺序进行而不脱离本发明主题的原理，除了在明确指出时间或操作顺序时。此外，该方法的特定部分可以同时进行，除非明确的权利要求语言指出它们分开地进行。例如，叙述进行X和叙述进行Y的权利要求可以在单一的操作内同时地进行，并且所得到的工艺将落在所要求保护的工艺的文字范围内。
如本文所使用的术语“约”可以允许值或范围上的一定可变程度，例如，在所述的值或所述的范围限制的10％内，5％内，或1％内。
如本文所使用的术语“基本上”是指大部分，或主要地，如为至少约50％、60％、70％、80％、90％、95％、96％、97％、98％、99％、99.5％、99.9％、99.99％，或至少约99.999％以上。
如本文所使用的，术语“二羧酸”广义地是指C4-C18α，ω-二羧酸。该术语包括C4-C10α，ω-二羧酸和C4-C8α，ω-二羧酸。C4-C18α，ω-二羧酸包括的二羧酸的实例包括，但是不限于，琥珀酸(丁烷二酸)、戊二酸(戊烷二酸)、
己二酸(己烷二酸)、庚二酸(庚烷二酸)、辛二酸(辛烷二酸)、壬二酸(壬烷二酸)和癸二酸(癸烷二酸)。在一些实施方案中，C4-C18α，ω-羧酸是己二酸、庚二酸或辛二酸。在再其他的实施方案中，C4-C18α，ω-二羧酸是己二酸。
如本文所使用的，术语“二胺”广义地是指C4-C18α，ω-二胺。该术语包括C4-C10α，ω-二胺和C4-C8α，ω-二胺。由C4-C18α，ω-二胺包括的二胺的实例包括，但是不限于，丁烷-1，4-二胺、戊烷-1，5-二胺和己烷-1，6-二胺，也称为六亚甲基二胺。在一些实施方案中，C4-C18α，ω-一胺是六亚甲基二胺。
在一些实例中，在本文预期己二酸与六亚甲基二胺组合的使用。
如本文所使用的，术语“聚酰胺”广义地是指聚酰胺如尼龙6、尼龙7、尼龙11、尼龙12、尼龙6，6、尼龙6，9；尼龙6，10、尼龙6，12，或它们的共聚物。
如本文所使用的，术语“聚合物”可以包括共聚物。
如本文所使用的，术语“相对粘度”是指在毛细管粘度计中在25℃测量的溶液和溶剂粘度的比例。如通过ASTM D789-06测量的相对粘度是该测试程序的基础并且是聚酰胺在90％甲酸(90重量％甲酸和10重量％水)中的8.4重量％溶液在25℃的粘度(以厘泊计)与90％甲酸自身在25℃的粘度(以厘泊计)的比例。相对粘度可以用作用于粘度和进一步分子量的替代测量。
如本文所使用的，术语“溶剂”是指可以溶解固体、液体或气体的液体。溶剂的非限制性实例是硅氧烷、有机化合物、水、醇、离子液体和超临界流体。
用于制备聚酰胺的系统
图1是用于制造聚酰胺，并且特别是用于制造尼龙6，6的实例系统10的流程图。系统10可以包括储器12，其容纳液体或基本上液相的二羧酸、二胺和溶剂(例如，水)的水溶液。二羧酸和二胺可以形成羧酸铵盐。在一个实例中，在系统10配置用于尼龙6，6制造的情况下，储器12可以包括六亚甲基二铵己二酸盐，其可以在储器12中溶解在水中。储器12可以用以混合或储存羧酸铵盐的水溶液。
在该实例中，可以将二羧酸和二胺以基本上等摩尔比加入至储器12。所得到的羧酸铵盐溶液可以具有约7.5，如约7.4至约7.6的pH。每个分子的羧酸铵盐可以包含一个分子的二胺和一个分子的二羧酸。可以将水溶液在引入至储器12之前预热，如用预热器，或者可以将水溶液在储器12内如用加热器或用水蒸气，如在系统10的另一部分中形成的水蒸气加热。
可以将包含二羧酸和二胺的溶液，例如，羧酸铵盐水溶液，从储器12经由导管16传递至蒸发器14。蒸发器14可以配置为将来自水溶液的一部分的水从基本上液相以水蒸气流18的形式转化为基本上气相。在实例中，蒸发器14通过将水溶液加热至约100℃至约230℃，如约100℃至约150℃，例如约110℃、约120℃、约130℃、约140℃、约150℃、约160℃、约170℃、约180℃、约190℃、约200℃、约210℃、约220℃或约230℃的温度形成水蒸气流18。蒸发器14可以增加羧酸铵盐溶液的浓度。在实例中，离开储器12并进料至蒸发器14中的羧酸铵盐溶液的浓度为水中约40重量％至约80重量％盐，或约52重量％至约65重量％盐，如水中约63重量％盐。蒸发器14可以增加羧酸铵盐溶液的浓度，例如至水中约72重量％盐。
经由蒸发移除水可以导致在蒸发器14内在溶液中存在的至少一部分的二羧酸和二胺部分地反应以形成可以包含相对短的二羧酸和二胺的聚合物链的聚酰胺预聚物。换言之，移除水可以开始二羧酸与二胺之间的缩合反应，以形成可以是最终聚酰胺链的第一级的低聚物。如上面指出的，蒸发器14可以浓缩水溶液，例如，通过将离开蒸发器14的溶液的水浓度降低，如降低至约5重量％至约50重量％的水的水浓度，例如约25重量％至约35重量％的水，如约25重量％、约26重量％、约27重量％、约28重量％、约29重量％、约30重量％、约31重量％、约32重量％、约33重量％、约34重量％或约35重量％的水。
可以允许水蒸气流18逃逸至大气，或者水蒸气流18可以冷凝并进料返回至储器12(未显示)。也可以将冷凝水蒸气提纯，如经由过滤或其他的纯化方法。也可以使用冷凝水蒸气作为用于产生可以在系统10的其他的方面中使用的水蒸气的水源，如下面讨论的。水蒸气流18自身也可以用作用于系统10的其他方面的水蒸气，如以将位于储器12处的或其基本上紧接的下游的水溶液预热。
可以将包含水、未反应的二羧酸和二胺，例如，以未反应的羧酸铵盐的形式，以及，如果存在，聚酰胺预聚物的反应混合物从蒸发器14经由导管22传递至反应器20。在反应器20内，将另外的水从反应混合物移除并且未反应的二羧酸和二胺可以彼此反应，或与聚酰胺预聚物反应，或两者同时进行，以形成第一聚酰胺聚合物。反应器20中的温度可以进一步升高超过蒸发器14中的温度以移除另外的水。在实例中，反应器20中的温度可以为约150℃至约300℃，如约200℃至约250℃，例如约220℃至约230℃，如约228℃，例如约150℃、约160℃、约170℃、约180℃、约190℃、约200℃、约210℃、约215℃、约220℃、约225℃、约230℃、约235℃、约240℃、约245℃、约250℃、约260℃、约270℃、约280℃、约290℃或约300℃。离开反应器20的第一聚酰胺聚合物和未反应的二羧酸和二胺的溶液可以具有约1重量％的水至约20重量％的水的水浓度，如约5重量％的水至约15重量％的水，例如约1重量％、约2重量％、约3重量％、约4重量％、约5重量％、约6重量％、约7重量％、约8重量％、约8.5重量％、约9重量％、约9.5、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19重量％，或20重量％的水。
反应器20可以配备有与反应器20流体连通的，如经由导管26流体连通的精馏塔24。精馏塔24可以，进而，与排放口管线28流体连通。
可以将在反应器20中形成的第一聚酰胺聚合物与未反应的二羧酸和二胺一起从反应器20经由导管32传递至闪蒸器30。在闪蒸器30内，第一聚酰胺聚合物与未反应的二羧酸和二胺的反应混合物的温度实质性升高，如升高至约150℃至约400℃，例如约250℃至约350℃，如约260℃至约300℃，如约280℃，例如约200℃、或约210℃、约220℃、约230℃、约240℃、约250℃、约260℃、约265℃、约270℃、约275℃、约280℃、约285℃、约290℃、约295℃、约300℃、约305℃、约310℃、约320℃、约330℃、约340℃或约350℃的温度。在闪蒸器30的入口处，反应混合物的压力相对高，如约1.7兆帕(MPa)(约245磅/平方英寸绝对压力(psia))至约2.1MPa(305psia)，例如约1.9MPa(约275psia)至约2MPa(约290psia)。压力可以随着反应混合物行进通过闪蒸器30逐渐地降低，以使得在闪蒸器30的出口处，压力相对低，在一些情况下接近真空，例如具有约6千帕(kPa)(约0.9psia)至约50kPa(约7.2psia)，如约25kPa(约3.7psia)至约45kPa(约6.5psia)的绝对压力。在闪蒸器30内的高温，逐渐降低的压力随着反应混合物通过闪蒸器30而施加在反应混合物上，将另外的水从反应混合物以闪蒸离开的水蒸气的形式移除。随着水蒸气从反应混合物闪蒸离开，第一聚酰胺聚合物可以经历进一步聚合以形成第二聚酰胺聚合物。在闪蒸器30的出口端处，可以形成气态水蒸气和第二聚酰胺聚合物及未反应的二羧酸和二胺的液体混合物的两相混合物。可以将水蒸气从闪蒸器30释放，如通过闪蒸器30中的排放孔(未显示)，或与经由出口导管34离开闪蒸器30的产物流一起。离开闪蒸器30的第二聚酰胺聚合物及未反应的二羧酸和二胺的溶液可以具有约0.1重量％的水至约5重量％的水的水浓度，如约0.5重量％的水至约2重量％的水，例如约0.1重量％、约0.2重量％、约0.4重量％、约0.5重量％、约0.6重量％、约0.8重量％、约0.9重量％、约1重量％、约1.1重量％、约1.2重量％、约1.4重量％、约1.5重量％、约1.6重量％、约1.8重量％或约2重量％的水。离开闪蒸器30的第二聚酰胺聚合物和未反应的二羧酸和二胺的溶液可以具有约5至约30，如约9至约20的相对粘度。
闪蒸器30可以包括至少一个相对长的管，其缠绕通过闪蒸器30，也称为闪蒸器30的管。该管可以将反应混合物从闪蒸器30的入口运载至出口。该管可以在入口处以小的截面积例如小直径起始，并且可以沿管的长度膨胀，直至它在出口处具有相对更大的截面积，例如，相对大的直径。截面积从入口至出口的增加可以从闪蒸器30的入口至出口减小压力，如上所述。
可以将催化剂加入至反应混合物以有助于促进本文描述的形成聚酰胺的缩合反应。在实例中，可以将催化剂在蒸发器14处(例如，至进入蒸发器14中的入口中)、在反应器20处(例如，至进入反应器20中的入口中)或在闪蒸器30处(例如，至进入闪蒸器30中的入口中)加入至反应混合物。虽然可以加入催化剂，但是催化剂对于使聚酰胺聚合反应发生不是必须的。在一个实例中，催化剂可以包括次磷酸钠、次磷酸锰和苯基次膦酸中的至少一个。
可以将在闪蒸器30中形成的第二聚酰胺聚合物，未反应的二羧酸，以及二胺经由导管34从闪蒸器30传递至后缩聚器36。后缩聚器36可以移除另外的水以使得第二聚酰胺聚合物经历进一步聚合以形成具有最终的所需分子量或分子量范围的最终的聚酰胺聚合物。所选的最终的所需分子量或分子量范围可以取决于聚酰胺产物的最终的所需性质。后缩聚器36中的水可以通过将高温和真空压力施加至后缩聚器36内的反应混合物移除。通过控制施加至后缩聚器36的真空压力，以及反应混合物在后缩聚器36内的停留时间，可以控制最终的聚酰胺聚合物的分子量的最终范围。后缩聚器36中的温度可以为约150℃至约400℃，如约250℃至约350℃，例如约260℃至约300℃，如约284℃或约285℃，例如约210℃、约220℃、约230℃、约240℃、约250℃、约260℃、约265℃、约270℃、约275℃、约280℃、约285℃、约290℃、约295℃、约300℃、约305℃、约310℃、约320℃、约330℃、约340℃或约350℃。在一个实例中，后缩聚器36中的压力可以是与闪蒸器30的出口处的压力相似的或相同的，如约5kPa(约0.7psia)至约50kPa(约7.2psia)，如约10kPa(1.4psia)至约20kPa(约2.9psia)。离开后缩聚器36的最终的聚酰胺聚合物可以具有约0.0001重量％至约2重量％的水的水浓度，例如约0.001重量％至约1重量％的水，如约0.01重量％至约1重量％的水，例如约0.0001重量％、约0.001重量％、约0.01重量％、约0.05重量％、约0.1重量％、约0.2重量％、约0.3重量％、约0.4重量％、约0.5重量％、约0.6重量％、约0.7重量％、约0.8重量％、约0.9重量％、约1重量％、约1.2重量％、约1.4重量％、约1.5重量％、约1.6重量％、约1.8重量％或约2重量％的水。离开后缩聚器36的最终的聚酰胺聚合物可以具有约30至约100的相对粘度。
最终的聚酰胺聚合物可以通过传递管线40离开后缩聚器36。传递管线40可以进料至最终处理系统42中，其中最终的聚酰胺聚合物可以经过进一步的机械处理，如纺线、挤出和造粒中的一个或多个。例如，可以将最终的聚酰胺聚合物通过具有多个小毛细管的模头挤出，以连续地制备多个聚酰胺线料。可以将线料在造粒机中切割为聚酰胺粒料。
反应器20和闪蒸器30可以在本文称为“主聚合系统”，因为二羧酸和二胺的大部分聚合在反应器20和闪蒸器30内发生。虽然系统10可以包括其中发生聚合的其他设备，如后缩聚器36，该其他的设备出于本公开的目的不被认为是“主聚合系统”的一部分。
一般工艺的另外的实例描述在美国专利号2,130,948、美国专利号2,361,717、美国专利号2,689,839、美国专利号3,113,843、美国专利号3,361,537、美国专利号3,717,330、美国专利号3,900,450和美国专利号4,134,736中，它们的公开内容通过引用结合，如将其以整个内容在本文重新给出一样。
可以将添加剂加入至聚酰胺聚合物以提供或提高所得到的聚酰胺产物的多个特征。例如，可以加入颜料以控制聚酰胺产物的颜色，如二氧化钛(Ti02)可以用作白色颜料。可以将封端剂，如乙酸加入至工艺的末端，例如，以终止聚合。还可以将封端剂加入至储器12中的盐。如果使用催化剂，可以将失活试剂，如碳酸氢钠，在工艺的末端加入以使催化剂失活。
可以加入以增加聚酰胺产物的整体寿命的一类添加剂是抗氧化剂。抗氧化剂添加剂可以防止、减少或延迟聚酰胺归因于暴露于热、光和氧中的一种或多种的降解。在聚酰胺制造中，例如在尼龙6，6的制造中使用的普通的抗氧化剂稳定化添加剂是含铜化合物，如铜盐或铜配合物。
可以将含铜化合物加入至工艺的任意级，并且典型地加入至储器12中的盐溶液，至反应器20，或至流动到闪蒸器30中的反应混合物中。在本公开的实例系统10中，可以将含铜化合物在系统10的主聚合系统中发生的大部分聚合的下游，例如在闪蒸器30的下游，或在反应器20的下游但在闪蒸器30的上游加入，如本文更详细地描述的。在图1的实例工艺中，可以将第一含铜组合物50经由第一进料管线52加入至闪蒸器30与后缩聚器36之间的导管34，或者可以将第二含铜组合物54经由第二进料管线56加入至在后缩聚器36下游和处理系统42上游的传递管线40，或者两者同时进行。
可以加入至系统10的含铜化合物的实例包括，但是不限于，铜盐和铜配合物。铜盐的实例包括铜(I)盐(例如，亚铜盐)和铜(II)盐(例如，二价铜盐)，其可以是卤化铜盐的形式，如碘化铜(I)(CuI)、溴化铜(I)(CuBr)、溴化铜(II)(CuBr2)或氯化铜(II)(CuCl2)。也可以使用其他的铜盐，如乙酸铜(II)(Cu(OC(O)CH3)2)。
含铜化合物可以与可以支撑、提高或补充含铜化合物的稳定化或抗氧化效果的一种或多种其他的助添加剂组合加入。在本文将含铜化合物和一种或多种这种助添加剂的组合称为“含铜组合物”，并且有时称为“抗氧化剂包”或“抗氧化剂混合物”。术语“含铜组合物”可以是指混合在一起，或在加入至聚酰胺聚合物之前组合的含铜化合物和一种或多种助添加剂的组合物，该组合物包括在基本上相同的时间或系统10中相同的点加入至聚酰胺聚合物的含铜化合物和一种或多种助添加剂，或最终的聚酰胺产物中最终的组合物包括含铜化合物和任选地包括一种或多种助添加剂。可以与含铜化合物一起包括以支撑、提高或补充含铜化合物的助添加剂的实例包括，但是不限于，一种或多种钾盐如溴化钾(KBr)和碘化钾(KI)。
然而，将含铜化合物加入至聚酰胺如尼龙6，6可能导致问题。例如，含铜化合物已知在聚酰胺制造工艺内的设备或管中作为铜金属镀出。镀出的铜可能干扰工艺设备，如反应器20、精馏塔24、闪蒸器30或后缩聚器36的运行。所镀的铜还可能导致工艺的特殊部件的维护或停机之间的时间，在本文称为设备的特定件的“维护寿命”变短。例如，上面描述的闪蒸器如闪蒸器30可以具有24至36个月的额定维护寿命，但铜金属至闪蒸器的管中的镀出可能将维护寿命减少至6至12个月。归因于铜镀出的缩短的维护寿命可能导致更多的停机和更高的维护花费。
归因于更短的维护寿命，铜的镀出可能招致长期停机而不能制造最终的聚酰胺产物。备选地，可以安装设备的第二或备份件以在设备的第一或主要件的停止操作或维护过程中保持工艺运行。例如，如果铜镀出在闪蒸器上，那么系统可能需要第二闪蒸器以使得可以将该系统从第一个镀铜的闪蒸器转换为第二个新的闪蒸器。对于第二闪蒸器的需要可能是昂贵的。例如，每个闪蒸器可能是昂贵的，并且系统将还需要另外的管、阀和控制系统部件以能够在两个闪蒸器之间转换，以使得用于仅添加另外的闪蒸器的总的附加资金需要可能是闪蒸器成本的约四倍。如果预期铜在任意其他的设备，如反应器、后缩聚器或设备之间的任意管中镀出，可能需要类似的在系统的总资金成本上的增加。
除了停机和任选的第二设备的成本之外，包含镀铜的设备的维护还可能是更有挑战性的和更昂贵的。再次以铜镀出到闪蒸器上，如镀出到闪蒸器管的内表面上为例，可以将管从闪蒸器取出，并且可以将铜化学移除。将铜从管移除的工艺可能是昂贵的、耗时的，并且可能需要另外的安全措施。从闪蒸器管移除铜的一种方法可以包括用硝酸(HNO3)清洁管，其可以逐渐地与镀在上面的铜反应并将其移除。然而，采用硝酸的工作可能需要安全性预防以避免不当暴露于硝酸。此外，无论如何小心地配置或施用硝酸，都可能难以或不可能防止硝酸将管的材料如不锈钢的至少一小部分移除，而不是仅移除镀铜。因此，硝酸法可能实质上减少管的整体寿命，例如，从约25年的正常总寿命减少至约10至12年的总寿命。因此，铜的镀出可能导致更高的成本，更有挑战性的维护程序，并且可能需要设备的更频繁更换，这归因于维护程序自身减少设备的寿命。
铜的镀出可能减少聚酰胺产物中含铜化合物的浓度。铜浓度上的这种减少可能导致低的抗氧化效果或者可能需要更大量的含铜化合物以获得与不包括铜镀出的系统相同的所需抗氧化效果。
镀出的铜也可能在聚酰胺制造工艺的过程中脱落，并且脱落的铜金属可能导致聚酰胺聚合物产物的阻塞或停止。最终的聚酰胺产物中的铜可能降低聚酰胺的品质，如通过负面地影响一种或多种物理性质，如强度或耐久性，或通过导致聚酰胺产物的变色。
含铜化合物还可能导致在该工艺内聚酰胺聚合物的凝胶化。据信，含铜化合物可以与聚酰胺聚合物相互作用或反应以导致凝胶的形成或积聚，如经由聚酰胺的降解。在含铜化合物在闪蒸器中或在后缩聚器中的加入之后，聚酰胺聚合物的凝胶化可特别可能出现，这归因于设备的这些件的条件(例如，温度和压力)并且归因于聚酰胺聚合物当其在闪蒸器和后缩聚器中达到更高的分子量时的高粘度。凝胶化可能干扰聚酰胺的制造，例如通过堵塞设备或系统内的导管。
含铜化合物还可能导致腐蚀问题，这或者来自含铜化合物自身或者与可以与含铜化合物一起包括以形成含铜组合物的助添加剂组合，如上所述。例如，如果使用溴化铜(I)(CuBr)或溴化铜(II)(CuBr2)作为含铜化合物，或者如果与溴化钾(KBr)一起使用另一种含铜化合物，含铜组合物可能变为非常有腐蚀性。CuBr、CuBr2或含铜化合物和KBr的组合据信形成氢溴酸(HBr)，其可能腐蚀管道、闪蒸器的管，以及其他设备。为防止这种腐蚀，将接触含铜化合物和可能导致腐蚀的任意添加剂的设备可能需要由专门的耐腐蚀材料，如钛或其他更奇特金属合金制成。然而，这些特殊材料可能极大地增加系统的成本费用。
本发明的实施方案的发明人发现，当将含铜化合物在闪蒸器30上游加入(如通过在工艺的开始将含铜化合物加入至储器12中，或至基本上刚好在闪蒸器30上游的导管32)时，上面描述的与含铜化合物有关的很多问题出现。例如，铜金属的镀出当其在闪蒸器30中发生时可能是特别的问题，因为闪蒸器30的管可能对铜在闪蒸器30运行条件下的镀出特别敏感。如上所述，铜镀出对闪蒸器30的影响也可能是特别昂贵的，表现在需要另外的闪蒸器30、减少的维护寿命、减少的总寿命以及增加的维护。
由含铜化合物导致的凝胶化可能在闪蒸器30的处理条件(例如，温度和压力)下更容易出现，使得如果将含铜化合物在闪蒸器30的上游加入，凝胶化可能更容易出现。闪蒸器30的内管的小截面积当出现凝胶化时也可能是对堵塞特别敏感的。
在本公开的实例系统10中，可以将含铜化合物加入至主聚合系统下游的聚酰胺聚合物，例如，反应器20和闪蒸器30下游的聚酰胺聚合物。系统10可以配置以使得将含铜化合物在移除主要部分的水之后加入至聚酰胺聚合物，例如，使得在含铜化合物加入点处聚酰胺聚合物中水的百分数为少于约20重量％的水，例如少于约15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4或3重量％的水，少于约2重量％的水，少于约1.5重量％的水，少于约1.4重量％的水，少于约1.3重量％的水，少于约1.2重量％水，少于约1.1重量％的水，或少于约1重量％的水。系统10还可以配置为使得将含铜化合物加入至聚酰胺聚合物获得特定相对粘度的点，例如，至少约2，如至少约2.5，例如至少约5，如至少约6、至少约7、至少约8、至少约9、至少约10、至少约11、至少约12、至少约13、至少约14、至少约15、至少约16、至少约17、至少约18、至少约19、至少约20、至少约25、至少约30、至少约35、至少约40、至少约45、至少约50、至少约55、至少约60、至少约65、至少约70、至少约75、至少约80、至少约85、至少约90、至少约95或至少约100。系统10还可以配置为使得将含铜化合物加入至聚酰胺聚合物获得指定分子量的点。
例如，可以将含铜化合物加入至闪蒸器30与后缩聚器36之间的导管34以及后缩聚器36下游的传递管线40中的一个或两者。图1显示了可以用于将第一含铜组合物50进料至闪蒸器30与后缩聚器36之间的导管34的第一进料管线52，以及可以用于将第二含铜组合物54进料至传递管线40的第二进料管线56。在一些实例中，系统可以包括第一进料管线52和第二进料管线56中的一个或两者。
在一些实例中，仅具有闪蒸器30与后缩聚器36之间的第一进料管线52的系统可能是需要的，例如，依赖于系统的运行条件。在其他的实例中，仅具有连接至后缩聚器36下游的传递管线40中的第二进料管线56的系统可能是希望的，例如，使得在该工艺中尽可能晚加入含铜化合物以避免镀铜、凝胶化和/或腐蚀的出现(例如，因为传递管线40中的条件较不容易导致它们出现)或最小化暴露于这些问题的系统10的量(例如，使得可以仅在一部分的传递管线和处理系统42中经历维护、多余设备和上面描述的其他问题)。
虽然通过在闪蒸器30的下游加入含铜化合物可以避免或最小化与含铜化合物的加入相关的问题，将含铜化合物加入至从闪蒸器30通过导管34流动的第二聚酰胺聚合物或加入至从后缩聚器36通过传递管线40流动的最终的聚酰胺聚合物仍然是困难的。这些聚酰胺聚合物的分子量可能相对高，这一般意味着流动通过导管34或传递管线40的材料可能是高度粘性的流体。在尼龙6，6制造的情况下，流动通过导管34的第二聚酰胺聚合物可以具有约5至约9，并且在一些情况下，高达约20或约30的相对粘度，并且流动通过传递管线40的最终的聚酰胺聚合物可以具有约30至约50，并且在一些情况下高达约100的相对粘度。
这些相对高的粘度可能使得特别难以确保聚酰胺聚合物内含铜化合物和任何所需的助添加剂的合适混合。在含铜化合物和助添加剂没有基本上完全和基本上均匀混合的情况下，所需的抗氧化效果可能不在最终的聚酰胺产物内的所有位置存在。换言之，聚酰胺产物内的某些位置可能仍然对归因于热、光或氧的氧化降解是敏感的，这可能导致由聚酰胺产物形成的聚酰胺制品的缺陷或失效。含铜化合物和助添加剂在第二聚酰胺聚合物和最终的聚酰胺聚合物中的混合，与它可能在进料至闪蒸器30中的第一聚酰胺聚合物中的混合相比，可能是显著更困难的，例如，因为第一聚酰胺聚合物可以具有与第二聚酰胺聚合物和最终的聚酰胺聚合物相比显著更低的分子量和相对粘度。尤其是，将含铜化合物混合至导管34中的第二聚酰胺聚合物中或传递管线40中的最终的聚酰胺聚合物中可能是困难的，因为可以将含铜化合物结合至液体或浆液混合物中，但含铜化合物的液体或浆液混合物将典型地具有与第一聚酰胺聚合物或最终的聚酰胺聚合物显著不同的粘度。混合具有显著不同的粘度的两个流体可能是特别困难的。
为了避免与含铜化合物在闪蒸器30上游的加入相关的问题，并且也为了提供足够的混合以使得含铜组合物在整个聚酰胺聚合物中基本上一致地并均匀地混合，系统10可以包括一个或多个混合器以将含铜组合物混合至聚酰胺聚合物中。例如，系统10可以包括用于将第一含铜组合物50混合至导管34中的第二聚酰胺聚合物中的第一混合器70A，或用于将第二含铜组合物54混合至传递管线40中的最终的聚酰胺聚合物中的第二混合器70B，或者系统10可以包括第一混合器70A和第二混合器70B两者。每个混合器70A、70B可以将相应的含铜组合物50、54混合至导管34或传递管线40内的相应的聚酰胺聚合物中。
铜添加剂可以经由以下形式加入至流中：加入纯的铜添加剂，或经由包含铜添加剂和载体材料的混合物，所述载体材料如溶剂(例如，水或有机溶剂)、预制尼龙6，6载体、另一种聚合物载体，加入了添加剂的分流产物流的一部分，或它们的组合。在包括产物流的分流的实施方案中，分流可以是约0.000,001重量％的产物流或更少，产物流的0.000,01重量％、0.000,1、0.001、0.01、0.1、1、2、3、4、5、10、15、20、30、40或约50重量％。含有铜添加剂的加入至产物流的材料可以具有以下铜添加剂浓度：约0.000,001重量％至约100重量％，或约0.000,001重量％或更少，或约0.000,005重量％、0.000,01、0.000,05、0.000,1、0.000,5、0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.5、1、1.5、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、96、97、98或约99重量％或更多。添加剂或包括该添加剂的混合物可以以任意合适的流速，如约0.000,001L/分钟或更低，或约0.000,005L/分钟、0.000,01、0.000,05、0.000,1、0.000,5、0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.5、1、1.5、2、3、4、5、10、15、20、25、50、75、100、125、150、175、200、250、300、400、500、750、1，000、2,500、5,000、10,000、50,000或约100,000L/分钟或更高，加入至产物流。向其加入添加剂或添加剂混合物的产物流的温度可以是任意合适的温度，如约100℃-350℃，或约100℃或更低，或约110℃、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340℃或约350℃或更高。可以将添加剂或包含添加剂的混合物以任意合适的温度加入至产物流，如与产物流的温度接近的温度，或如比产物流的温度高的温度(例如，以防止冷凝)，如约100℃-350℃，或约100℃或更低，或约110℃、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340℃或约350℃或更高；任选地，可以将注入区域类似地加热以防止或最小化产物流中聚合物材料的冷凝。在添加剂的加入之后产物流中铜添加剂的浓度可以是任意合适的浓度，如约0.000,001重量％或更低，或约0.000,005重量％，0.000,01、0.000,05、0.000,1、0.000,5、0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.5、1、1.5、2、3、4或约5重量％或更低。
图2显示可以用于将含铜组合物72混合至运载聚酰胺聚合物76的导管74中的实例混合器70C的示意图。实例混合器70C可以用作图1的系统10中的第一和第二混合器70A、70B中的任一个。因此，含铜组合物72可以表示图1中的第一含铜组合物50或者第二含铜组合物54，并且导管74可以是闪蒸器30与后缩聚器36之间的导管34，或者可以是后缩聚器36下游的传递管线40。在具有多个混合器的实施方案中，每个混合器可以加入添加剂总量中的任意合适的比例。例如，任意混合器，如第一或第二混合器中的任一个，可以加入约1重量％的总添加剂，2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、96、97、98或约99重量％的总添加剂，余下部分经由一个或多个其他的混合器加入。
在一个实例中，含铜组合物72可以包括含铜化合物和聚合物载体的粒子，如聚合物载体的固体粒子。在含铜组合物72中还可以包括其他化合物，如上面描述的助添加剂，例如以助添加剂的粒子的形式。
含铜化合物的粒子可以包括上面描述的一种或多种含铜化合物的粒子，例如铜盐如碘化铜(I)、溴化铜(I)、溴化铜(II)、乙酸铜(II)或氯化铜(II)。聚合物载体可以包括可以熔融并且与导管74中的聚酰胺聚合物76混合的聚合物，如下面描述的。聚合物载体可以与聚酰胺聚合物76所需的最终用途相容，以使得小量的聚合物载体的包含将基本上不负面影响最终聚酰胺产物的所需物理性质。在一些实例中，聚合物载体包括聚酰胺以便提供与聚酰胺聚合物76的基本上紧密匹配。例如，在聚酰胺聚合物76包括尼龙6，6的情况下，聚合物载体可以包括尼龙6，6或尼龙6。聚合物载体可以还包括其他类型的聚合物(例如，加聚物如塑料、丙烯酸类、聚酯等)，条件是聚合物载体与聚酰胺产物(例如，尼龙6，6)相容并且不负面影响聚酰胺产物所需的机械或物理性质。
在一个实例中，聚合物载体还可以是可以混合在一起的粒子的形式，如以干燥的混合物与含铜化合物粒子和可能所需的任意助添加剂混合。含铜化合物的粒子和聚合物载体也可以以含铜化合物和聚合物载体的预定比例预形成为粒料或小块。
可以将含铜组合物72的混合物或粒料保持在配置为向螺旋送料机80中进料(如经由进料槽82)的料斗78中。螺旋送料机80可以包括螺丝钻84，其可以将含铜组合物72移动通过螺旋送料机80。可以将螺旋送料机80加热至足以熔融聚合物载体的温度，产生含铜化合物和熔融聚合物载体的混合物。在一个实例中，混合物可以包括溶解在熔融聚合物载体中的含铜化合物。在另一个实例中，混合物可以包括保持为基本上固体形式的含铜化合物，例如，作为含铜化合物的粒子，其中该混合物形成熔融聚合物载体和基本上固体含铜化合物的浆液。混合物可以还包括溶解在熔融聚合物载体中的一部分含铜化合物和保持为固体粒子的一部分含铜化合物(其与熔融聚合物载体形成浆液)的组合。
在一个实例中，可以使用加热器(未显示)将螺旋送料机80加热，所述加热器可以部分地或完全环绕螺旋送料机80的至少一部分。例如，可以使用水蒸气夹套或其他的热交换器以将螺旋送料机80加热至足以熔融聚合物载体的温度。
可以将含铜化合物、任何助添加剂以及熔融聚合物载体的混合物从螺旋送料机80经由可以将基本上液体混合物进料至导管74中的熔融聚酰胺聚合物76中的进料管线86传递至导管74。进料管线86可以包括泵88，其可以加压熔融聚合物载体和含铜化合物的混合物以使得它可以进入聚酰胺聚合物76的流并基本上与聚酰胺聚合物76混合，如经由湍流混合，使得含铜化合物和任意助添加剂将在聚酰胺聚合物76内基本上均匀地混合。导管74可以包括混合器，如静态混合器，以将含铜化合物和任意助添加剂与聚酰胺聚合物76均匀地混合。
实施例
本发明的实施方式可以通过参考通过示例的方式提供的以下实例而被更好地理解。本发明不限于本文给出的实例。
用于实施例的通用系统
在连续尼龙6，6制造工艺中，将己二酸和六亚甲基二胺以大致等摩尔比混合在水中，以形成含有尼龙6，6盐和具有约50重量％水的水性混合物。将盐水溶液以大约105L/分钟传递到蒸发器。蒸发器将盐水溶液加热至约125-135℃(130℃)并且将水从加热的盐水溶液移除，使得水浓度为约30重量％。将蒸发的盐混合物以大约75L/分钟传递到管式反应器。反应器将蒸发的盐混合物的温度升高至约218-250℃(235℃)，从而允许反应器将水从加热的蒸发的盐混合物进一步移除，使得水浓度达到约10重量％，并且使得盐进一步聚合。将反应的混合物以大约60L/分钟传递到闪蒸器。闪蒸器将反应的混合物加热至约270-290℃(280℃)以从反应的混合物进一步移除水，使得水浓度达到约0.5重量％，并且使得反应的混合物进一步聚合。将具有约13的相对粘度的闪蒸的混合物以大约54L/分钟传递到后缩聚器，使聚合混合物经受真空以进一步移除水，使得水浓度达到约0.1重量％并且相对粘度达到约60，从而使得聚酰胺获得合适的最终聚合度范围，之后将后缩聚过的聚合混合物以约54L/分钟传递到经由多线料模头产生尼龙线料的挤出机和将线料切割为粒料的造粒机。
用于确定凝胶率的一般方法。实施例中描述的每个凝胶率通过取由两种方法确定的凝胶率的平均值确定。在第一方法中，在反应混合物仍然是热的同时，将液体反应混合物从系统排出，将系统冷却，拆卸，并且视觉检查以估算其中的凝胶的体积。在第二方法中，在反应混合物仍然是热的同时，将液体反应混合物从系统排出，冷却，填充水，并且排出水。从没有凝胶的系统体积减去从系统排出的水的体积以确定系统中的凝胶的体积。为了确定设备的一个或多个具体件或特定位置下游的凝胶率，仅将设备的具体件或特定位置下游的系统用水填充。在两种方法中，凝胶的密度据估算为0.9g/cm3。
比较例1a-乙酸铜在闪蒸器上游的加入
将尼龙6，6和5重量％乙酸铜(II)(Cu(OC(O)CH3)2，也称为乙酸铜)的混合物加入至聚合反应器与闪蒸器之间、反应器下游且闪蒸器上游的尼龙聚合物混合物。将混合物在加入之前预热至约235℃，并且以约2.1L/h加入。
闪蒸器上游乙酸铜的加入导致一部分铜原子作为铜金属在闪蒸器、后缩聚器和与其连接的传递管线内镀出。在约12周的运行之后，大约0.1mm的铜层镀出在加入的下游的设备上。一部分镀出的铜金属有时变得从闪蒸器或后缩聚器移出，并且与尼龙聚合物混合物一起携带，导致最终的聚酰胺产物内不适宜的铜金属薄片，降低了产物品质。闪蒸器中铜镀出的形成速率导致在约8个月的运行时间之后停止运转和清洁闪蒸器，这至少部分地归因于产物品质由最终产物中显著量的铜薄片而降低。当将闪蒸器取下离线用于清洁和维护时，将镀出的铜经由使用硝酸以将铜金属从闪蒸器管移除的程序移除，这是耗时的并且昂贵的。因为相对短的维护间隔和用于闪蒸器所需的复杂清洁程序，该系统用并联的两个闪蒸器代替一个运行，以使得一个闪蒸器总是保持运行，这在系统中要求更大的资本投资。
闪蒸器内的温度和压力(280℃和2MPa)导致乙酸铜与尼龙反应并将其劣化。劣化的尼龙导致下游增加的凝胶化(约2Kg/周增加的凝胶产生，与在闪蒸器之前没有乙酸铜加入的相应的系统比较)，其积累在闪蒸器中，闪蒸器与后缩聚器之间的传递管线和阀中，后缩聚器中，以及后缩聚器下游的传递管线中。增加的凝胶产生降低最终产物的整体品质。
铜金属的镀出还减少进入挤出机的最终的尼龙聚合物产物内的乙酸铜浓度，从而减少了后缩聚过的产物中铜添加剂的抗氧化剂和稳定剂效果的量。进入挤出机的尼龙聚合物混合物中乙酸铜的浓度归因于大约0.001重量％的乙酸铜作为铜金属在系统中的镀出而减少约33％。进入挤出机的最终的尼龙聚合物产物内的乙酸铜浓度为约0.002重量％。
比较例1b-碘化铜在闪蒸器上游的加入
将尼龙6，6和5重量％碘化铜的混合物加入至聚合反应器与闪蒸器之间、反应器下游且闪蒸器上游的尼龙聚合物混合物。将混合物在加入之前预热至约235℃，并且以约2.1L/h加入。
闪蒸器上游的碘化铜的加入导致一部分的铜原子作为铜金属在闪蒸器、后缩聚器和与其连接的传递管线内镀出。在运行约12周后，大约0.1mm的铜层镀出在加入下游的设备上。一部分的镀出的铜金属有时变得从闪蒸器或后缩聚器移走，并且与尼龙聚合物混合物一起携带，导致最终的聚酰胺产物内不适宜的铜金属薄片，降低了产物品质。闪蒸器中铜镀出形成的速率导致在约8个月的运行时间之后的停止运转和清洁闪蒸器，至少部分归因于产物品质上的降低，这归因于最终的产物中显著量的铜薄片。当将闪蒸器换下时，将镀出的铜经由使用硝酸以将铜金属从闪蒸器管溶解的程序移除，这是耗时的并且昂贵的。因为对于闪蒸器需要相对快的更换和更复杂的维护程序，该系统用并联的两个闪蒸器代替一个运行，以使得一个闪蒸器总是保持运行，这要求系统中更大的资本投资。
闪蒸器内的温度和压力(280℃和2MPa)导致碘化铜与尼龙反应并将其劣化。劣化的尼龙导致下游增加的凝胶化(如与在闪蒸器之前没有碘化铜加入的相应的系统比较，约2Kg/周增加的凝胶产生)，其积累在闪蒸器中，闪蒸器与后缩聚器之间的传递管线和阀中，后缩聚器中，以及后缩聚器下游的传递管线中。增加的凝胶产生降低最终的产物的整体品质。
铜金属的镀出也减少进入挤出机的最终的尼龙聚合物产物内的碘化铜浓度，从而降低后缩聚过的产物中铜添加剂的抗氧化剂和稳定剂效果的量。进入挤出机的尼龙聚合物混合物中的碘化铜的浓度归因于大约0.001重量％的碘化铜作为铜金属在系统中的镀出而减少约33％。进入挤出机的最终的尼龙聚合物产物内的碘化铜浓度为约0.002重量％。
比较例1c-溴化铜(II)在闪蒸器上游的加入
将尼龙6，6和5重量％溴化铜(II)的混合物加入至聚合反应器与闪蒸器之间、反应器下游且闪蒸器上游的尼龙聚合物混合物。将混合物在加入之前预热至约235℃，并且以约2.1L/h加入。
闪蒸器上游溴化铜(II)的加入导致一部分的铜原子作为铜金属在闪蒸器、后缩聚器和与其连接的传递管线内镀出。在运行约12周后，大约0.1mm的铜层在加入下游的设备上镀出。一部分的镀出的铜金属有时变得从闪蒸器或后缩聚器移出，并且与尼龙聚合物混合物一起被携带，导致最终的聚酰胺产物内不适宜的铜金属薄片，降低了产物品质。在闪蒸器中形成镀铜的速率在约8个月的运行时间之后导致停止运转和清洁闪蒸器，这至少部分归因于产物品质上来自最终的产物中显著量的铜薄片的降低。当将闪蒸器取下离线用于清洁和维护，将镀出的铜经由使用硝酸以将铜金属从闪蒸器管溶解的程序移除，这是耗时的并且昂贵的。因为对于闪蒸器需要的相对短的维护间隔和复杂的清洁程序，该系统用并联的两个闪蒸器代替一个运行，以使得一个闪蒸器总是保持运行，这要求系统中更大的成本投资。
闪蒸器内的温度和压力(280℃和2MPa)导致溴化铜(II)与尼龙反应并劣化尼龙。劣化的尼龙导致下游增加的凝胶化(约2Kg/周增加的凝胶产生，与没有在闪蒸器之前的溴化铜(II)加入的相应的系统比较)，其积累在闪蒸器中，闪蒸器与后缩聚器之间的传递管线和阀中，后缩聚器中，以及后缩聚器下游的传递管线中。增加的凝胶产生降低最终的产物的整体品质。
铜金属的镀出还减小进入挤出机的最终的尼龙聚合物产物中的溴化铜(II)浓度，从而减少后缩聚过的产物中铜添加剂的抗氧剂和稳定剂效果的量。进入挤出机的尼龙聚合物混合物中溴化铜(II)的浓度归因于大约0.001重量％的溴化铜(II)作为铜金属在系统中的镀出而减少约33％。进入挤出机的最终的尼龙聚合物产物内的溴化铜(II)浓度为约0.002重量％。
实施例2-乙酸铜添加剂在闪蒸器与后缩聚器之间的加入
将尼龙6，6和5重量％乙酸铜(II)的混合物加入至聚合反应器与闪蒸器之间、闪蒸器下游且后缩聚器上游的传递管线中的尼龙聚合物混合物。将混合物在加入之前预热至约280℃，并且以约2.1L/h加入。
乙酸铜在闪蒸器之后至管线的加入避免了闪蒸器中的镀铜。因为铜不在闪蒸器中镀出，闪蒸器具有约36个月的运行时间。归因于更长的运行时间，该系统仅使用单一的闪蒸器建造，并且单一的闪蒸器的停机时间是可容忍的。闪蒸器的清洁程序不需要用于镀铜的移除的处理。后缩聚器中更低的压力条件导致与比较例1a相比较少的铜金属的镀出，具有约0.000,01重量％的乙酸铜在该系统中镀出，提供约0.003重量％的进入挤出机的最终的尼龙产物中的乙酸铜的浓度。如与比较例1a比较，在最终的后缩聚过的产物中观察到至少100x更少的铜薄片，给出更高品质的后缩聚过的产物。如与比较例1a比较，在系统中产生约2Kg/周的较少凝胶，这给出系统维护之间更长的期间。
实施例3a-乙酸铜添加剂至后缩聚器下游的传递管线的加入。
将尼龙6，6和5重量％乙酸铜(II)的混合物加入至聚合反应器与闪蒸器之间的传递管线中的，闪蒸器和后缩聚器下游，且挤出机上游的传递管线中的尼龙聚合物混合物。将混合物在加入之前预热至约280℃，并且以约2.1L/h加入。
如实施例2一样，铜不在闪蒸器中镀出，使得闪蒸器在维护和清洁之间具有约36个月的运行时间。如实施例2一样，闪蒸器的维护/清洁间隔是可容忍的，使得该系统仅用单一的闪蒸器建造。当将闪蒸器和后缩聚器取出离线用于维护和清洁时，不需要用于铜的移除的程序。
传递管线中的条件导致铜金属在传递管线或挤出机中的很少的镀覆，在聚合物混合物中仅有0.000,001重量％的乙酸铜作为铜在传递管线中和挤出机中镀出，给出约0.003重量％的挤出材料中乙酸铜的浓度。在最终的产物中未观察到铜薄片，给出比比较例1a和实施例2更高品质的后缩聚过的产物。
实施例3b-乙酸铜添加剂至后缩聚器下游的传递管线的加入，使用分流产物流。
将尼龙6，6和5重量％乙酸铜(II)的混合物加入至聚合反应器与闪蒸器之间的传递管线中的，闪蒸器和后缩聚器下游，且挤出机上游的传递管线中的尼龙聚合物混合物。将尼龙6，6从由后缩聚器出现的产物流分流，分流以约2.1L/h出现，并且将纯的乙酸铜加入至分流尼龙以形成混合物。将混合物保持在约280℃，之后加入至传递管线，并且以约2.1L/h加入。
如实施例2一样，铜不在闪蒸器中镀出，使得闪蒸器在维护和清洁之间具有约36个月的运行时间。如实施例2一样，闪蒸器的维护/清洁间隔是可容忍的，使得该系统仅用单一的闪蒸器建造。当将闪蒸器和后缩聚器取出离线用于维护和清洁时，不需要用于铜的移除的程序。
传递管线中的条件导致铜金属在传递管线或挤出机中的很少的镀覆，在聚合物混合物中仅有0.000,001重量％的乙酸铜作为铜在传递管线中和挤出机中镀出，给出约0.003重量％的挤出材料中乙酸铜的浓度。在最终的产物中未观察到铜薄片，给出比比较例1a和实施例2更高品质的后缩聚过的产物。
实施例4-碘化铜添加剂至后缩聚器下游的传递管线的加入。
将尼龙6，6和5重量％碘化铜的混合物加入至聚合反应器与闪蒸器之间的传递管线中的，闪蒸器和后缩聚器下游，且挤出机上游的传递管线中的尼龙聚合物混合物。将混合物在加入之前预热至约280℃，并且以约2.1L/h加入。
如实施例2一样，铜不在闪蒸器中镀出，使得闪蒸器在维护和清洁之间具有约36个月的运行时间。如实施例2一样，闪蒸器的维护/清洁间隔是可容忍的，使得该系统仅用单一的闪蒸器建造。当将闪蒸器和后缩聚器取出离线用于维护和清洁时，不需要用于铜的移除的程序。
传递管线中的条件导致铜金属在传递管线或挤出机中的很少的镀覆，在聚合物混合物中仅有0.000,001重量％的碘化铜作为铜在传递管线中和挤出机中镀出，给出约0.003重量％的挤出的材料中碘化铜的浓度。在最终的产物中未观察到铜薄片，给出比比较例1b和实施例2更高品质的后缩聚过的产物。
实施例5-溴化铜(II)添加剂至后缩聚器下游的传递管线的加入。
将尼龙6，6和5重量％溴化铜(II)的混合物加入至聚合反应器与闪蒸器之间的传递管线中的，闪蒸器和后缩聚器下游，且挤出机上游的传递管线中的尼龙聚合物混合物。将混合物在加入之前预热至约280℃，并且以约2.1L/h加入。
如实施例2一样，铜不在闪蒸器中镀出，使得闪蒸器在维护和清洁之间具有约36个月的运行时间。如实施例2一样，闪蒸器的维护/清洁间隔是可容忍的，使得该系统仅用单一的闪蒸器建造。当将闪蒸器和后缩聚器取出离线用于维护和清洁时，不需要用于铜的移除的程序。
传递管线中的条件导致铜金属在传递管线或挤出机中的很少的镀覆，在聚合物混合物中仅有0.000,001重量％的溴化铜(II)作为铜在传递管线中和挤出机中镀出，给出约0.003重量％的挤出材料中溴化铜(II)的浓度。在最终的产物中未观察到铜薄片，给出比比较例1c和实施例2更高品质的后缩聚过的产物。
所采用的术语和表述作为说明性的术语使用而非限制性的，并且在这种术语和表述的使用中没有排除所给出和描述的特征的任何等价物或其一部分的意图，而应明白的是，在所要求保护的本发明的主题的范围内，多种修改是可能的。因此，应理解的是，虽然已经通过实例和任选的特征具体地公开了本发明的实施方案，本文公开的概念的修改和变化可以由本领域技术人员采取，并且这种修改和变化被认为落入由后附权利要求限定的本发明的主题的范围内。
另外的实施方案
本发明提供以下示例实施方案，其序号不被解释为给出重要程度：
实施方案1可以包括主题(如装置、器件、方法或进行动作的一种或多种方式)，如可以包括一种用于聚酰胺的制备的系统。所述的主题可以包括：主聚合系统，所述主聚合系统配置为将一种或多种原材料转化为聚酰胺产物；所述主聚合系统下游的导管，所述导管配置为传递所述聚酰胺产物；和进料管线，所述进料管线配置为将含铜组合物进料至导管中。
实施方案2可以包括，或者可以任选地与实施方案1的主题组合，以任选地包括，所述进料管线包括用于接收所述含铜组合物的加热的螺旋送料机。
实施方案3可以包括，或者可以任选地与实施方案1和2中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述含铜组合物包括含铜化合物的粒子和聚合物载体的混合物。
实施方案4可以包括，或者可以任选地与实施方案1-3中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述加热的螺旋送料机将所述聚合物载体熔融以形成包含熔融聚合物和所述含铜化合物的混合物。
实施方案5可以包括，或者可以任选地与实施方案1-3中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述加热的螺旋送料机配置为将所述混合物进料至所述导管中。
实施方案6可以包括，或者可以任选地与实施方案1-5中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述聚合物载体包括尼龙6和尼龙6，6中的至少一个。
实施方案7可以包括，或者可以任选地与实施方案1-6中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述主聚合系统包括聚合反应器，所述聚合反应器配置为将一种或多种原材料转化为第一聚酰胺；和所述聚合反应器下游的后段系统，所述后段系统配置为增加所述第一聚酰胺的分子量以形成所述聚酰胺产物。
实施方案8可以包括，或者可以任选地与实施方案1-7中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述后段系统包括所述聚合反应器下游的闪蒸器，其中所述闪蒸器配置为增加所述第一聚酰胺的分子量以形成第二聚酰胺。
实施方案9可以包括，或者可以任选地与实施方案1-8中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，导管，所述导管与所述闪蒸器流体连通，并且所述聚酰胺产物包括所述第二聚酰胺。
实施方案10可以包括，或者可以任选地与实施方案1-9中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述后段系统还包括所述闪蒸器下游的后缩聚器，其中所述后缩聚器配置为增加所述第二聚酰胺的分子量以形成第三聚酰胺。
实施方案11可以包括，或者可以任选地与实施方案1-10中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述导管与所述后缩聚器流体连通，并且所述聚酰胺产物包括所述第三聚酰胺。
实施方案12可以包括，或者可以任选地与实施方案1-11中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述主聚合系统配置为使得所述导管中的所述聚酰胺产物含少于约5重量％的水。
实施方案13可以包括，或者可以任选地与实施方案1-12中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述主聚合系统配置为使得所述导管中的所述聚酰胺产物具有至少约2的相对粘度。
实施方案14可以包括，或者可以任选地与实施方案1-13中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述主聚合系统配置为使得所述导管中的所述聚酰胺产物具有至少约5的相对粘度。
实施方案15可以包括，或者可以任选地与实施方案1-14中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述主聚合系统配置为使得所述导管中的所述聚酰胺产物具有至少约9的相对粘度。
实施方案16可以包括，或者可以任选地与实施方案1-15中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述主聚合系统配置为使得所述导管中的所述聚酰胺产物具有至少约15的相对粘度。
实施方案17可以包括，或者可以任选地与实施方案1-16中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述主聚合系统配置为使得所述导管中的所述聚酰胺产物具有至少约20的相对粘度。
实施方案18可以包括，或者可以任选地与实施方案1-17中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述主聚合系统配置为使得所述导管中的所述聚酰胺产物具有至少约25的相对粘度。
实施方案19可以包括，或者可以任选地与实施方案1-18中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述主聚合系统配置为使得所述导管中的所述聚酰胺产物具有至少约30的相对粘度。
实施方案20可以包括，或者可以任选地与实施方案1-19中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述主聚合系统配置为使得所述导管中的所述聚酰胺产物具有至少约40的相对粘度。
实施方案21可以包括，或者可以任选地与实施方案1-19中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述主聚合系统配置为使得所述导管中的所述聚酰胺产物具有至少约50的相对粘度。
实施方案22可以包括，或者可以任选地与实施方案1-21中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述主聚合系统配置为使得所述导管中的所述聚酰胺产物具有至少约75的相对粘度。
实施方案23可以包括，或者可以任选地与实施方案1-22中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，连接至所述进料管线下游的导管的挤出机，所述挤出机配置为挤出所述聚酰胺产物以形成一个或多个聚酰胺线料。
实施方案24可以包括，或者可以任选地与实施方案1-23中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述含铜组合物包括铜盐。
实施方案25可以包括，或者可以任选地与实施方案1-24中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述含铜组合物包括铜(I)盐和铜(II)盐中的至少一种。
实施方案26可以包括，或者可以任选地与实施方案1-25中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述含铜组合物包括卤化铜(I)盐和卤化铜(II)盐中的至少一种。
实施方案27可以包括，或者可以任选地与实施方案1-26中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述含铜组合物包括得自羧酸的至少一种铜盐。
实施方案28可以包括，或者可以任选地与实施方案1-27中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述含铜组合物包括碘化铜(I)、溴化铜(I)、溴化铜(II)、乙酸铜(II)和氯化铜(II)中的至少一个。
实施方案29可以包括，或者可以任选地与实施方案1-28中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述一种或多种原材料包括直链的二羧酸和直链的二胺或由直链的二羧酸和直链的二胺形成的低聚物。
实施方案30可以包括，或者可以任选地与实施方案1-29中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述二羧酸具有结构HOC(O)-R1-C(O)OH，其中R1是C1-C15亚烷基。
实施方案31可以包括，或者可以任选地与实施方案1-30中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述二羧酸是己二酸。
实施方案32可以包括，或者可以任选地与实施方案1-31中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述二胺具有结构H2N-R2-NH2，其中R2是C1-C15亚烷基。
实施方案33可以包括，或者可以任选地与实施方案1-32中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述二胺是六亚甲基二胺。
实施方案34可以包括，或者可以任选地与实施方案1-33中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述一种或多种原材料包括己二酸和六亚甲基二胺的混合物或由己二酸和六亚甲基二胺的混合物形成的低聚物。
实施方案35可以包括，或者可以任选地与实施方案1-34中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述聚酰胺是尼龙6，6。
实施方案36可以包括，或者可以任选地与实施方案1-35中的一个或任意组合的主题组合，以包括主题(如装置、器件、方法或进行动作的一种或多种方式)，如可以包括一种形成聚酰胺组合物的方法。所述的主题可以包括将一种或多种原材料在主聚合系统中聚合以形成聚酰胺产物，在导管中传递来自所述主聚合系统的所述聚酰胺产物，和将含铜组合物进料至所述聚合系统下游的所述导管中。
实施方案37可以包括，或者可以任选地与实施方案1-36中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述将所述含铜组合物进料至所述导管中包括将含铜化合物的粒子和聚合物载体的混合物进料至进料管线中。
实施方案38可以包括，或者可以任选地与实施方案1-37中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述将所述含铜组合物进料至所述导管中包括将所述聚合物载体在所述进料管线中熔融以形成包含熔融聚合物和所述含铜化合物的混合物。
实施方案39可以包括，或者可以任选地与实施方案1-38中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述将所述含铜组合物进料至所述导管中包括将所述混合物进料至所述导管中。
实施方案40可以包括，或者可以任选地与实施方案1-39中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述聚合物载体包括尼龙6和尼龙6，6中的至少一个。
实施方案41可以包括，或者可以任选地与实施方案1-40中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，将所述一种或多种原材料聚合包括将一种或多种原材料转化为第一聚酰胺。
实施方案42可以包括，或者可以任选地与实施方案1-41中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述将所述一种或多种原材料聚合包括增加所述第一聚合物的分子量以形成所述聚酰胺产物。
实施方案43可以包括，或者可以任选地与实施方案1-42中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，将所述一种或多种原材料聚合包括形成所述导管中的聚酰胺产物以具有少于约5重量％的水。
实施方案44可以包括，或者可以任选地与实施方案1-43中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，将所述一种或多种原材料聚合包括形成所述导管中的聚酰胺产物以具有至少约2的相对粘度。
实施方案45可以包括，或者可以任选地与实施方案1-44中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述将所述一种或多种原材料聚合包括形成所述导管中的聚酰胺产物以具有至少约5的相对粘度。
实施方案46可以包括，或者可以任选地与实施方案1-45中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述将所述一种或多种原材料聚合包括形成所述导管中的聚酰胺产物以具有至少约9的相对粘度。
实施方案47可以包括，或者可以任选地与实施方案1-46中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述将所述一种或多种原材料聚合包括形成所述导管中的聚酰胺产物以具有至少约15的相对粘度。
实施方案48可以包括，或者可以任选地与实施方案1-47中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述将所述一种或多种原材料聚合包括形成所述导管中的聚酰胺产物以具有至少约20的相对粘度。
实施方案49可以包括，或者可以任选地与实施方案1-48中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述将所述一种或多种原材料聚合包括形成所述导管中的聚酰胺产物以具有至少约25的相对粘度。
实施方案50可以包括，或者可以任选地与实施方案1-49中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述将所述一种或多种原材料聚合包括形成所述导管中的聚酰胺产物以具有至少约30的相对粘度。
实施方案51可以包括，或者可以任选地与实施方案1-50中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述将所述一种或多种原材料聚合包括形成所述导管中的聚酰胺产物以具有至少约40的相对粘度。
实施方案52可以包括，或者可以任选地与实施方案1-51中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述将所述一种或多种原材料聚合包括形成所述导管中的聚酰胺产物以具有至少约50的相对粘度。
实施方案53可以包括，或者可以任选地与实施方案1-52中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述将所述一种或多种原材料聚合包括形成所述导管中的聚酰胺产物以具有至少约75的相对粘度。
实施方案54可以包括，或者可以任选地与实施方案1-53中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，挤出所述聚酰胺产物以形成一个或多个聚酰胺线料。
实施方案55可以包括，或者可以任选地与实施方案1-54中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述含铜组合物包括铜盐。
实施方案56可以包括，或者可以任选地与实施方案1-55中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述含铜组合物包括铜(I)盐和铜(II)盐中的至少一种。
实施方案57可以包括，或者可以任选地与实施方案1-56中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述含铜组合物包括卤化铜(I)盐和卤化铜(II)盐中的至少一种。
实施方案58可以包括，或者可以任选地与实施方案1-57中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述含铜组合物包括得自羧酸的至少一种铜盐。
实施方案59可以包括，或者可以任选地与实施方案1-58中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述含铜组合物包括碘化铜(I)、溴化铜(I)、溴化铜(II)、乙酸铜(II)和氯化铜(II)中的至少一个。
实施方案60可以包括，或者可以任选地与实施方案1-59中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述一种或多种原材料包括直链的二羧酸和直链的二胺或由直链的二羧酸和直链的二胺形成的低聚物。
实施方案61可以包括，或者可以任选地与实施方案1-60中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述二羧酸具有结构HOC(O)-R1-C(O)OH，其中R1是C1-C15亚烷基。
实施方案62可以包括，或者可以任选地与实施方案1-61中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，二羧酸是己二酸。
实施方案63可以包括，或者可以任选地与实施方案1-62中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述二胺具有结构H2N-R2-NH2，其中R2是C1-C15亚烷基。
实施方案64可以包括，或者可以任选地与实施方案1-63中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述二胺是六亚甲基二胺。
实施方案65可以包括，或者可以任选地与实施方案1-64中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述一种或多种原材料包括己二酸和六亚甲基二胺的混合物或由己二酸和六亚甲基二胺的混合物形成的低聚物。
实施方案66可以包括，或者可以任选地与实施方案1-65中的一个或任意组合的主题组合，以任选地包括，所述聚酰胺是尼龙6，6。