STUDYING KINETICS OF POLYCAPRAMIDE DRYING PROCESS

SSTLMK

Authors

  • Alena P. Fedorova Russian State University named after A. N. Kosygin (Technology. Design. Art)
  • Daniil R. Yudin Russian State University named after A. N. Kosygin (Technology. Design. Art)

DOI:

https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2025.02.030

Keywords:

polycaproamide, polymerization, continuous production, drying column, drying, moisture content, granulate, kinetics, mass transfer, mass conductivity.

Abstract

The article analyzes the kinetics of the polycaproamide drying process. Polycaproamide is a popular production material with high performance properties. After extraction, the moisture content of polycaproamide is 13-15%, but for further use in production this parameter should be no more than 0.05%, which determines the importance of ensuring high-quality drying of the material. The features of the polycaproamide drying process are a high level of water absorption - 2-3% moisture by weight in air and 6-8% in water, as well as a sharp slowdown in the drying process at low humidity values, which leads to uneven distribution of moisture. To ensure thorough drying of the material, it is necessary to calculate the kinetics of dehydration of polycaproamide granules. To achieve the goal of the study, analytical and synthetic methods were used to study secondary materials on the kinetics of the polycaproamide drying process, and a systemic-structural approach was used. Drying is a typical heat and mass exchange process, so its kinetics depends on the form of moisture bond with the material. Drying is the last stage of the technological process of polycaproamide production by a continuous method - hydrolytic polymerization of ε-caprolactam in the melt. The process is carried out in a drying column, in which a nitrogen environment is maintained at a temperature of + 120-140 ° C, for 10-14 hours. Experimental curves of the kinetics of drying polycaproamide granules show that the value of the mass conductivity coefficient has a high dependence on the moisture content and temperature of the dried material. The indicator of the final moisture content is inversely proportional to the values of the starting temperature and nitrogen consumption. The size of the polycaproamide granules has the greatest effect on the final moisture content.

References

Кадыров А.Р., Кузьмин В.В. Поликапроамид, свойства области применения и способы получения // Студенческий. 2021. № 16-4 (144). С. 60-62.

Имитационное моделирование стадии синтеза поликапроамида для управления процессом его промышленного получения / Е.А. Алексеев [и др.] // Известия высших учебных заведений. Серия: Экономика, финансы и управление производством. 2014. № 4 (22). С. 108-112.

Расчетно-экспериментальное исследование совмещённого процесса сушки и демономеризации полиамида-6 в аппарате периодического действия / А.А. Липин [и др.] // Теоретические основы химической технологии. 2017. Т. 51, № 3. С. 315-322. DOI: 10.7868/S0040357117030095

Изучение кинетики процесса сушки влажных материалов // Ивановский государственный химико-технологический университет. – URL: https://www.isuct.ru/dept/chemkiber/piaht/metodwork/drying/drying2.htm#1 (дата обращения: 06.07.2024).

Фролов В.Ф. Моделирование сушки дисперсных материалов. Ленинград : Химия, Ленинградское отделение, 1987. 207 с.

Способ получения полиамида-6 Пат. 2471816 Россий-ская Федерация, МПК C1 C08 G69/16 / А.С. Колобков [и др.] ; заявитель и патентообладатель Ивановский гос. химико-технологич. ун-т - № 2471816 ; заявл. 10.01.2012; опубл. 10.01.2013; Бюл. №1.

Барвинский И.А., Барвинская И.Е. Полиамид 6 (PA 6) // Справочник по литьевым термопластичным материалам. – 2020. – URL: http://www.barvinsky.ru/guide/guide-materials_PA6.htm (дата обращения: 06.07.2024).

Полиамиды: их классификация, сырье и основные методы получения. Лекция 25. Минск : Белорусский государствен-ный технологический университет, 2019. 8 с.

Технологический регламент производства гранулята поликапроамида ПА6. ОАО «Щекиноазот», Р-14-29-01-2007, 2007. 196 с.

Полиамиды. Технология и оборудование // Современные технологии производства. – URL: https://extxe.com/6899/poliamidy-tehnologija-i-oborudovanie/ (дата обращения: 06.07.2024).

Тихонов Н.Н., Шерышев М.А. Оборудование подгото-вительных процессов заводов пластмасс : учебное пособие для вузов. 2-е изд., испр. и доп. Москва : Юрайт, 2024. 302 с.

Талипова И.П., Арсланов И.М. Расчет сушильных установок : учебно-методическое пособие / под ред. И.П. Тали-повой. Набережные Челны : Изд.-полиграфич. центр НЧИ КФУ, 2019. 69 с.

Кошелева М.К., Дорняк О.Р., Фёдорова А.П. Массопро-водность поликапроамида при конвективной сушке // Дизайн, технологии и инновации в текстильной и лёгкой промышлен-ности (ИННОВАЦИИ-2022): сборник материалов Международной научно-технической конференции. Москва, 2022. С. 87-89.

Расчёт процесса сушки гранул поликапроамида / С.П. Рудобашта [и др.] // Основные процессы и техника промышленных технологий: сборник научных трудов кафедры кафед-ры ПАХТ и БЖД. Москва, 2014. С. 88-95.

Липин А.А., Липин А.Г., Кириллов Д.В. Прогнозирование рациональных режимно-технологических параметров процесса сушки гранулированного поликапроамида // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2011. Т. 4, № 4 (62). С. 106-109.

Kosheleva, M., Dornyak, O., Maklusova, M. (2018). Model-ing of kinetics of drying process of polycaproamide granules con-sidering its sorption properties. 21st International Drying Symposium Proceedings. Editorial Universitat Politècnica de València, 387-394. DOI: 10.4995/IDS2018.2018.7553.

Published

2025-06-23

How to Cite

Fedorova А. П. ., & Yudin Д. Р. . (2025). STUDYING KINETICS OF POLYCAPRAMIDE DRYING PROCESS: SSTLMK. Polzunovskiy VESTNIK, (2), 193–198. https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2025.02.030

Issue

Section

SECTION 2. CHEMICAL TECHNOLOGIES, MATERIALS SCIENCES, METALLURGY