聚酯切片生产工艺

1、聚酯切片生产工艺流程设计主讲人：杨礼鹏指导老师：梁建军目目 录录一、简介一、简介二、生产原料组成二、生产原料组成三、生产流程简介三、生产流程简介四、主要生产设备四、主要生产设备五、生产过程控制五、生产过程控制简简 介介 聚酯切片学名聚对苯二甲酸乙二醇酯聚酯切片学名聚对苯二甲酸乙二醇酯【PET】，是由对苯二甲酸和乙二醇聚合而成。】，是由对苯二甲酸和乙二醇聚合而成。按其用途可分为按其用途可分为:纤维级聚酯切片、瓶级聚酯切纤维级聚酯切片、瓶级聚酯切片、膜级聚酯切片三类。片、膜级聚酯切片三类。 生产原料w对苯二甲酸对苯二甲酸【TPA】w乙二醇乙二醇【EG】w催化剂催化剂生产原料组成生产原料组成1.对苯

2、二甲酸对苯二甲酸【TPA】 对苯二甲酸简称TPA，分子式 C8H6O4；分子量：166.13 密度：1.55g/cm3。该品为白色晶体或粉末，低毒，可燃。若与空气混合，在一定的限度内遇火即燃烧甚至发生爆炸。 主要从对二甲苯制得，是生产聚酯的主要原料。常温下为固体。加热不熔化，300以上升华。若在密闭容器中加热，可于425熔化。常温下难溶于水。 主要用于制造合成树脂、增塑剂等。对苯二甲酸可发生酯化反应；在强烈条件下，也可发生卤化、硝化和磺化反应。3 32.乙二醇乙二醇【EG】 乙二醇又名乙二醇又名“甘醇甘醇”、“1,2-亚乙基二醇亚乙基二醇”，简称，简称EG。化学式化学式(HOCH2)2，乙二醇

3、是无色无臭、，乙二醇是无色无臭、有甜味液体。乙二醇能与水、有甜味液体。乙二醇能与水、丙酮丙酮互溶，但在醚类中溶解度较小。乙互溶，但在醚类中溶解度较小。乙二醇的高聚物二醇的高聚物聚乙二醇聚乙二醇（PEG）是）是一种一种相转移催化剂相转移催化剂。3.催化剂催化剂 在直接酯化法的在直接酯化法的 PET 生产中，酯化过程一般生产中，酯化过程一般不需要催化剂，而缩聚过程必需催化剂。选择催不需要催化剂，而缩聚过程必需催化剂。选择催化剂时，应符合下列要求：化剂时，应符合下列要求： (1)能促进主反应，力求减少副反应。能促进主反应，力求减少副反应。 (2)易在原料或产物中溶解，便于均匀分布。易在原料或产物中溶

4、解，便于均匀分布。 (3)所得产品在粘度、熔点、色相、热稳定性等所得产品在粘度、熔点、色相、热稳定性等方面，不得因使用催化剂而降低质量指标。方面，不得因使用催化剂而降低质量指标。 (4)价廉、容易取得。价廉、容易取得。 主要催化剂有二氧化钛主要催化剂有二氧化钛生产流程简介生产流程简介w 生产原理w 工艺流程图及主要步骤w 催化剂及反应控制条件生产原理生产原理 直缩法直缩法 对苯二甲酸与EG直接酯化生成对苯二甲酸乙二醇酯再由对苯二甲酸乙二醇酯经均缩聚反应的PET。此法适合纯度高的TPA。其反应如下： 2HOCH2CH2OH + HOOC COOH HOCH2CH2O C C OCH2CH2OH+

5、2HO O O O O BHET H OCH2CH2O C C OCH2CH2OH +( n-1)HOCH2CH2OH工艺流程图工艺流程图调配罐贮罐浆化罐混炼机第一酯化反应器分馏塔第一预缩反应器第 二 预 缩 反 应 器缩 聚 反 应 器第 二 酯 化 反 应 器切 片催 化 剂水E G排 气排 气E G添 加 剂T P A过 滤 器主要步骤主要步骤 ：（1.）浆料配置：精对苯二甲酸和乙二醇的混合配）浆料配置：精对苯二甲酸和乙二醇的混合配成符合酯化反应要求的浆料。成符合酯化反应要求的浆料。 （2.）添加剂混合：将生产所需的各种添加剂用）添加剂混合：将生产所需的各种添加剂用 EG 配成溶液。配成

6、溶液。 （3.）酯化：）酯化： TPA 和和 EG 在一定的压力和高温条在一定的压力和高温条件下，反应生成中间产物对苯二甲酸乙二酯件下，反应生成中间产物对苯二甲酸乙二酯（BHET）和水，水经精馏塔被分离，排入污水处）和水，水经精馏塔被分离，排入污水处理系统。理系统。 （4.）聚合反应：中间产物对苯二甲酸乙二酯）聚合反应：中间产物对苯二甲酸乙二酯（BHET）在高温、真空和催化剂作用下，发）在高温、真空和催化剂作用下，发生聚合反应。生聚合反应。（5.） EG 回收：对整个生产中产生的回收：对整个生产中产生的 EG 回回收提纯，其中约收提纯，其中约 95%被提纯，重新与被提纯，重新与 TPA 进进行

7、配浆。行配浆。 （6.）切粒：经过滤去除杂物，经过铸带，用）切粒：经过滤去除杂物，经过铸带，用切粒刀将其切成一定规格的聚酯切片（颗粒）。切粒刀将其切成一定规格的聚酯切片（颗粒）。 主要生产设备主要生产设备生产过程控制w成品检验w三废处理成品检验成品检验 1 粘度粘度 一般纤维级聚酯切片的特性粘度为一般纤维级聚酯切片的特性粘度为0.645，特性粘度太低，聚酯分子量小，纺丝过程拉伸困特性粘度太低，聚酯分子量小，纺丝过程拉伸困难，粘度太高，拉伸时拉伸应力过大，大分子不难，粘度太高，拉伸时拉伸应力过大，大分子不好取向。好取向。2 端羧基含量端羧基含量 一般来说，端羧基的来源主要为未反应一般来说，端羧基

8、的来源主要为未反应TPA或降解后的产生，从理论上讲，完全反应的或降解后的产生，从理论上讲，完全反应的聚酯的端羧基应该为零，实际上，因为各种因素聚酯的端羧基应该为零，实际上，因为各种因素的存在，各种工艺条件下聚酯切片的端羧基含量的存在，各种工艺条件下聚酯切片的端羧基含量有很大的不同。有很大的不同。3 熔点熔点 由于各种副反应的存在，使得聚酯中存在部分杂质，由于各种副反应的存在，使得聚酯中存在部分杂质，同时聚合物结晶的缺陷和各处结晶度的差异也会影响聚酯同时聚合物结晶的缺陷和各处结晶度的差异也会影响聚酯的熔点，实际聚酯的熔点都在的熔点，实际聚酯的熔点都在265以下，熔点温度是某以下，熔点温度是某一个

9、范围。国标中对熔点的规定在一个范围。国标中对熔点的规定在252 262之间。之间。4 二甘醇二甘醇 聚酯二甘醇是衡量生产过程中醚化副反应程度的一个聚酯二甘醇是衡量生产过程中醚化副反应程度的一个重要指标，从实验结果来看，二甘醇含量的增加。可使聚重要指标，从实验结果来看，二甘醇含量的增加。可使聚酯的熔点或软化点下降，耐热氧化性和耐光性变差。在同酯的熔点或软化点下降，耐热氧化性和耐光性变差。在同样的染色条件下，可使聚酯纤维的染色加深，上色率提高样的染色条件下，可使聚酯纤维的染色加深，上色率提高。5 色度色度 聚酯的色度是一个综合指标，不仅受到消光剂和催聚酯的色度是一个综合指标，不仅受到消光剂和催化剂

10、等的影响，同时也受到聚酯生产中本身生产过程的影化剂等的影响，同时也受到聚酯生产中本身生产过程的影响。不管是外来色度的影响还是内在质量造成的聚酯色度响。不管是外来色度的影响还是内在质量造成的聚酯色度影响，均会使纤维的色度发黄，影响纤维的外观，尤其是影响，均会使纤维的色度发黄，影响纤维的外观，尤其是降解或者金属催化剂离子造成的色度发黄发灰，容易使纺降解或者金属催化剂离子造成的色度发黄发灰，容易使纺丝过程中粘度降增加。丝过程中粘度降增加。6 二氧化钛含量二氧化钛含量 TiO2的作为消光剂加入聚酯产品中，其用量根据用的作为消光剂加入聚酯产品中，其用量根据用户的需求来确定，一般来说有光切片含量小于户的需求来确定，一般来说有光切片含量小于0.12%，半，半消光切片一般在消光切片一般在0.120.5%之间。之间。三废处理w废水处理 聚酯废水的处理是在厂内进行，处理的主要手段是酸碱中和，使废水 PH 值达到 6580；冷却废水，使送到给排水厂的水温在 40以下；在废水集中池中沉降除去较大颗粒状的固体物质。 2 废渣处理废渣处理 与废水量相比较，聚酯生产的废渣较少，但随着生产的继续，废渣量不断增加，处理不好，容易造成二次污染。废渣主要有2个来源，相应有2种处理方法。（1） 废水中的固体废弃物处理：废水中的固体物质主要是清洗水中夹带的对苯二甲酸、低聚物地板清洗水中的 TiO2粉、切片粉末等 ,可静置