Orientador: Rubens Maciel Filho

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química

Resumo: Este trabalho teve como objetivo principal a proposta de projeto de uma planta piloto de polimerização Nylon 6 para o desenvolvimento de novas aplicações. O processo adotado é a polimerização hidrolítica do Nylon 6, a partir do monômero ?-caprolactama, que compreende a vaporização de ambos,...

Resumo: Este trabalho teve como objetivo principal a proposta de projeto de uma planta piloto de polimerização Nylon 6 para o desenvolvimento de novas aplicações. O processo adotado é a polimerização hidrolítica do Nylon 6, a partir do monômero ?-caprolactama, que compreende a vaporização de ambos, monômero e água, em um reator de bancada operado no regime de batelada. O Nylon 6 vem sendo produzido no Brasil quase que exclusivamente para emprego no setor de fibras, mas outras aplicações aumentariam o consumo deste polímero. Assim, o desenvolvimento de Nylon 6 para outros fins, como por exemplo no setor de plásticos de engenharia (eletrodomésticos e setor automotivo) é necessário para diversificar o seu consumo, direcionando-o a novos mercados, como forma de garantir a sua permanência e utilização neste setor altamente competitivo, que é o setor de plásticos como um todo, no qual, em face da globalização, os diversos produtos passam a competir nos mais diversos campos de aplicação. Este trabalho compreendeu o projeto conceitual, detalhamento de projeto, desenvolvimento, construção, montagem e definição de procedimentos experimentais da planta piloto, de modo a reproduzir, em escala piloto, as condições do processo industrial de polimerização em batelada. Concluída a etapa de projeto, construção e montagem, e comissionamento da planta, foram realizados testes pré-operacionais, com análise e correção dos problemas verificados. Foram realizadas duas corridas experimentais e as amostras do polímero obtido foram caracterizadas e comparadas às amostras padrões fornecidas por indústrias locais. A planta desenvolvida se mostrou operacional e flexível para o desenvolvimento de Nylon 6 com características controladas, o que é necessário para as possíveis aplicações como plástico de engenharia

Abstract: This investigation aimed to propose the design of a Nylon 6 pilot plant polymerization for the development of new applications. The process adopted is the hydrolytic polymerization of nylon 6 from epsilon-caprolactam monomer comprising vaporization of both, monomer and water, in a batch...

Abstract: This investigation aimed to propose the design of a Nylon 6 pilot plant polymerization for the development of new applications. The process adopted is the hydrolytic polymerization of nylon 6 from epsilon-caprolactam monomer comprising vaporization of both, monomer and water, in a batch operated reactor. The Nylon 6 has been produced in Brazil almost exclusively for fiber sector employment, and new applications are welcome to increase the production of such polymer. Thus, the development of Nylon 6 for other purposes, such as in engineering plastics sector (appliances and automotive) is necessary to diversify their consumption, directing you to new markets as a way to ensure its permanence and use this highly competitive industry, which is the plastics industry as a whole, which, in the face of globalization, the products are competing in various application fields. This research work comprised the proposal of a conceptual design, detailed design, development, construction, installation and definition of experimental procedures of a pilot plant, for Nylon 6 polymerization, in order to be able to reproduce in a pilot plant scale, industrial process conditions in batch polymerization. After the design phase, construction, assembly, and plant commissioning, pre-operational tests were performed, with analysis of the results and correction of detected problems. Two experimental runs were performed and samples of the polymer obtained were characterized and compared with standard samples supplied by local industries. The pilot plant proved to be and operational with a good degree of flexibility to the development of Nylon 6 with controlled characteristics, which is necessary for the potential applications as engineering plastics