瓶胚相关知识

瓶胚的知识王博峰瓶胚的化学式瓶胚构成化学名：聚对苯二甲酸乙二醇酯（聚酯）简写PET聚酯化学式如下PET（聚酯）是一种中高分子量（25000~50000）长链型聚合物，其高分子（31000~50000）常被用来制造双向拉伸的瓶子即通常所讲的瓶用（PET）。该树脂是一种圆柱形或平行六面体立方状态，体积为34~40mm3为一种半结晶态物体。根据不同牌号的原料其玻璃化温度为75℃~80℃左右，其熔融温度在250℃，其加工温度在260℃~290℃之间。此三个温度指标通常用于该PET的拉伸加热温度、塑化温度及机器、模具温度的设定参数。PET为亲水性物质，其熔融状态时遇水分时将加速降解。因此加工之前必须进行有效的干燥。在挤出、注塑过程中，会有乙醛（AA）的放出，其残留量使加工困难。PET的化学性质CAS号：25038-59-9密度:1.68g/mlat25摄氏度熔点：250-255摄氏度从聚酯的化学式可以看出如果温度过高化学式中的醛基|O=C—H就会加热分出来生成乙醛对身体产生危害瓶胚的由来瓶胚是由PET切片经过注塑机经过干燥加热注塑形成的。聚酯切片的由来PET切片聚酯工艺路线有直接酯化法(PTA法)和酯交换法(DMT法)，环氧乙烷法（EO法）由精对苯二甲酸(PTA)和乙二醇（EG）聚合而成对苯二甲酸是由天然气和石油经过深加工分别生成甲酸和二甲苯聚合的。严格的我们不能称我们现在用的塑料瓶（pet)为聚酯，只能说pet是聚酯中的其中一种，是工业发展后应用最广的一种。聚酯单体对苯二甲酸乙二醇酯的生产方法（PET切片）对苯二甲酸乙二醇酯（BHET）的生产方法目前主要有三种，1，酯交换法、2，直接酯化法3，环氧乙烷法（1）酯交换法（DMT法）·

a、对苯二甲酸与甲醇反应生成对羧基苯甲酸甲酯（MMP）：HOOCCOOH+CH3OHCH3OOCCOOH+H2Ob、对羧基苯甲酸甲酯再与甲醇反应生成对苯二甲酸二甲酯（DMT）：CH3OOCCOOH+CH3OHCH3OOCCOOCH3+H2Oc、得到DMT以后，与乙二醇进行酯交换反应就可以获得BHET：CH3OOCCOOCH3+2HOCH3CH3OH2CH3OH+HOCH2CH2OOCCOOCH2CH2OH酯交换法的特点酯交换法的优点：1、反应产生的副产物DEG含量较少；2、DMT能与EG完全混合，反应速度快；3、原料可以使用粗PTA进行生产。酯交换发的缺点：1、需要把甲醇进行回收；2、流程复杂，投资大。由于酯交换法的生产复杂，需要甲醇的回收装置，而且投资大，现在新建的装置基本上已经很少用酯交换的工艺路线，而以前的装置也慢慢的淘汰了。二甘醇又叫二乙二醇醚低毒.对哺乳类动物，可引起肾脏及中枢神经损害.

（2）直接酯化法直接酯化法是直接用对苯二甲酸与乙二醇反应生成对苯二甲酸乙二醇酯的方法，也称之为PTA法。直接酯化法是由高纯度的对苯二甲酸与乙二醇配制成的浆料投入反应釜，发生如下反应：HOOCCOOH+2HOCH2CH2OH2H2O+HOCH2CH2OOCCOOCH2CH2OH目前也有用中度纯度对苯二甲酸（QTA）代替PTA进行直接酯化的工艺。（3）环氧乙烷法（EO法）HOOCCOOH+2CH2CH2HOCH2CH2OOCCOOCH2CH2OHO

三种方法的特点EO法技术应该是最理想的工艺路线，但是由于环氧乙烷原料很危险，沸点很低（10.7℃），容易发生爆炸，发展很慢。其次是PTA法发展太快造成的。由于PTA法较DMT和EO法优点更多(原料消耗低，EG回收系统较小，不副产甲醇，生产较安全，流程短，工程投资低，公用工程消耗及生产成本较低，反应速度平缓，生产控制比较稳定)等，目前世界PET总生产能力中大多采用PTA法·

3、缩聚经过上述三种方法得到对苯二甲酸乙二醇酯后，缩聚反应便可开始进行，其化学反应式如下：nHOCH2CH2OOCCOOCH2CH2OHHO〔CH2CH2OOCCOO〕nCH2CH2OH+（n-1）HOCH2CH2OH4、直接酯化法的主要生产工艺直接酯化法生产聚酯的工艺主要有吉玛工艺、鈡纺工艺、杜邦工艺、伊文达工艺等。吉玛工艺的生产工艺图吉玛工艺流程图`这是对应上面的生产流程图的工艺流程PTAADD

H2O五釜流程工艺示意图浆料配制酯化1酯化2预聚1预聚2终聚EG回收EG循环熔体输送纺丝酯化反应机理PTA和EG的酯化反应可在PTA的氢离子（H+）自催化作用下进行，自催化的反应机理是原料PTA羧基解离的H+自催化和EG进行亲和酯化反应。其实，酯化反应和缩聚反应在整个生产反应过程中都同时存在，在反应刚开始时，反应条件有利于酯化反应的进行。酯化反应为可逆反应，为了向正反应方向进行，必须及时除去生成的水。另外EG与PTA的配比也有一定的影响，当EG过量时，会发生EG之间、EG与BHET之间的醚化反应。在实际生产过程中，酯化反应生成的BHET经本体聚合生成二聚体、三聚体等，在反应结束时，反应物料大部分为BHET的四聚体和五聚体。在酯化反应过程中，也有缩聚反应、水解反应（酯化反应的逆反应）、醇解反应、生成醚的副反应等。影响酯化反应的主要工艺条件（1）EG/PTA摩尔比的影响；（2）反应压力的影响；（3）反应温度的影响；（4）反应时间的影响；（5）PTA粒径的影响；（6）催化剂的影响。缩聚的反应机理由于聚酯的缩聚反应是可逆反应，并且反应平衡常数较小，因此，在反应过程中必须尽快除去反应生成的EG，否则，将会影响缩聚反应速率和聚合度。缩聚阶段主要是一个链增长的过程，这一阶段伴随着高分子聚合物的生成，同时也释放出许多地相对分子量的EG及其他化合物。为了确保缩聚反应顺利进行，得到优质的聚酯产品，必须把这些反应所产生的小分子物质迅速分离出反应系统。因此，缩聚反应通常是在相对较高的温度、高真空的条件下进行的。影响缩聚反应的主要工艺条件（1）催化剂的影响；（2）稳定剂的影响；（3）反应温度的影响；（4）反应压力的影响；（5）反应时间的影响；（6）搅拌速度的影响；（7）熔体层厚度的影响；（8）酯化率对聚合度的影响PET的质量指标及各指标的影响因素为了使生产的PET满足后加工的要求，其质量必须满足一定的条件。常用来衡量PET质量的指标有黏度、熔点、端羧基、色相、凝集粒子、水含量、异状切片、灰分、铁含量、二甘醇含量等1，黏度黏度是聚酯的非常重要的指标，一般用特性黏度（相对黏度）表示。黏度是分子内摩擦的量度，由于高分子的流动是通过链段的位移形成的，链段越长，摩擦力越大，其黏度越高，因此黏度是分子量大小的一个标志。2、熔点熔点是指将结晶的固态物质加热到一定温度时，有固态转化为液态时的温度。纯聚酯结晶聚合物（100%结晶）的熔点在300℃左右，但实际生产中不可能达到，一般在260℃左右。3、羧基端羧基（—COOH）含量使聚酯的一项重要质量指标，对聚酯制品的物理性能、后加工性能及后加工成品的后序影响很大。一般认为，在一定的范围内端羧基含量高，聚酯的热稳定性差，随着热降解时间的增长，端羧基含量增大。另外，端羧基会对酯基进行酸解反应，使黏度降低。因此，控制聚酯的端羧基含量，使其稳定在适当的水平是非常重要的。在缩聚过程中，聚合工艺条件有波动，缩聚的反应温度高，真空度偏低或停留时间过长，这些都对降低产品中的端羧基含量不利。PET的质量指标及各指标的影响因素4、色相色相通常用L值（黑白度）、B值（黄蓝指数）、a值（红绿指数）表征。我们一般用B值和L值表示。聚酯发黄的原因除了原材料的色泽影响外，主要是被氧化的结果。此外由于热降解产生的乙醛对锑的还原作用，会导致聚酯发灰、L值下降。5、凝集粒子(聚酯切片中≧10um的粒子）凝集粒子是指凝聚粒子、凝胶粒子、炭黑粒子以及其他杂质粒子的总称。凝聚粒子是由TiO2产生；凝胶粒子是由于反应釜有死角或其他原因造成降解的熔体逐渐形成的高结晶聚合物；炭黑是由于聚酯高温炭化后形成的。凝集例子对生产最大的影响是熔体过滤器、纺丝组件压差上升快，缩短使用周期，增加纺丝断头。6、二甘醇二甘醇（DEG）端羟基间反应的产物，该副反应主要发生在游离EG量大的场合，聚合物中的DEG含量高，会使熔点降低；由于醚键的存在，耐紫外线性能、耐热性下降。聚合物的DEG还将影响织物的染色性，产品的DEG含量不必过低，而应保证在指标范围内稳定，所以要求它的含量要均匀。DEG在缩聚过程中几乎不增加，主要在酯化过程中产生，产生量与酯化的进料EG/PTA的摩尔比、酯化温度、酯化停留时间等几个参数有较大关系。因此在优化质量时，重点对酯化釜的工艺参数做相应的调整。7、水含量切片产品中的水分子无疑给用户直接带来了损失，而且更重要的是增加了后加工干燥的能耗，影响到纺丝工艺的稳定性可纺丝性，以及成品率和成品丝质量。8、异状切片（长度≧规定尺寸的4倍，厚度，宽度或直径≧规定尺寸的2倍的聚酯切片）

9、灰分(表示聚酯树脂切片中无机成分的含量)10、铁含量瓶胚生产工艺流程切片料斗泵干燥机注塑机除湿机链道瓶胚框冰水机实物图干燥机和料斗干燥机料斗实物图·真空泵用于吸切片‘粒子进入料斗除湿机防止冷冻水引起模具结露，瓶胚上产生水纹露点:空气中的水蒸汽变成露珠时的温度注塑机主体1.平台2.梯子3.栏杆4.注嘴5.下料口6.氮气罐7.挤压器8.电柜工作循环图·除湿机料斗干燥机注塑机瓶胚成型部分切片加热部分挤压粒子装置干燥机干燥机设定温度165℃-175℃停留时间4-6小时下料温度160℃以上露点-30℃以下干燥风的流量3.7m3/h(kg/h)1、干燥系统的原理首先从料筒中来的回风经滤网过滤后，有鼓风机送入分子筛经吸附后通过控制阀进入进风加热系统，高热的气体进入料筒，将PET加热并使水份蒸发带走微小粒子，再次回到回风入口；同时再生加热根据露点测定进行工作，由再生风机鼓风进行再生加热使左边分子筛升温并带走其中湿热水分，直至其出口风温及湿度达到干燥要求然后停止工作等待右边的分子筛超过露点要求，之后上、下控制阀自动换向进行左右分子筛筒的对换并重复以上工作循环，通过不停的转换使PET达到干燥。2，干燥的作用预热干燥的PET对加工来讲，可以增加表面光洁度和透明度，提高抗弯强度，拉伸强度，避免内部的裂纹和气泡，并可提高塑化能力、缩短成型周期。除湿机的作用作用：通过运转可以将潮湿的水分除去，使空气变得干爽。（防止冷冻水引起的模具结露）露点：空气湿度达到饱和时的温度，当空气中水汽已达到饱和时，气温与露点相同；当水汽未达到饱和时，气温一定高于露点温度。内循环：压缩机的运行→排气口排出高温高压的气体→进入冷凝器冷却→变成低温高压气体→通过毛细管截流→变成低温低压的液体→通过蒸发器蒸发吸热→回到压缩机变成低温低压的气体。如此循环往复外循环：风机的运行→潮湿的空气从进风口吸入→经过蒸发器→蒸发器将空气中的水份吸附在铝片上→变成干燥的空气→经过冷凝器散热→从出风口吹出干燥空气

链道对瓶胚的影响100度时瓶胚会变形，粘连75度时瓶胚会划伤60度时很好，因此跌落温度应小于60度瓶胚出现的异常区域123456瓶胚缺陷分布序号缺陷现象产生区域产生原因解决方法1瓶坯壁内有气泡4/51.背压不够2.排气孔阻塞1.增加注塑压力2.清洁模具排气孔2瓶坯壁内气泡破裂（分叉状、耳状、鱼骨状）4/5/61.减压过快2.注塑行程过长3.模具加热温度过高1.增加减压周期2.减少减压行程3.降低模具加热温度3瓶颈与瓶体之间有收缩空洞3/41.第二级注塑速度过快2.注塑行程过短调节第二级注塑的速度或行程（增加或减少4分隔线收缩空洞分隔线1.一次注塑量不足增加注塑量5瓶颈以下的颈环有收缩空洞1/2模腔不能充满第二级注塑速度过快1.增加注塑量2.降低第二级注塑速度3.增加注塑行程6全部瓶坯瓶颈一侧不光洁11.一次注塑量过大2.第二级注塑压力过大1.减少注塑量2.减少第二级注塑压力3.检查原料干燥情况7瓶坯太烫（坯体之间黏结，变形）1.模具冷却不够1.增加生产周期的时间检查冷却循环系统（阀的开启、闭合，水温，冷冻机）2.增加冷却时间瓶胚常见异常及处理方法1.瓶坯注口撕皮（脱皮）瓶坯注口撕皮产生的原因有：阀针太热；浇口处太热；针阀的磨损；材料过冷。解决的方法：适当增加pullback；减低模具冷却；提高喷嘴的温度。2.坯身有丝状条纹坯身有丝状条纹通常是过热引起的，熔体中含有一定气体所致。适当降低注口加热圈的功率。如果出现数量较多的话，则应降低热流道、机器的温度，并视情况将螺杆转速、挤出机温度进行调整。另外，pullback的位置不宜太大。3.桔皮（褶皱）桔皮的产生既有冷却的原因，还有其他因素。因此，适当地增加冷却时间会起到一定的作用。另外，可以增加保压压力及时间，降低机器和模具温度，pullback的位置不宜太大。4.白雾（白化）产生白雾的原因有：针阀太冷；原料干燥不充分；模具温度不够；注射速度太快等。解决的方法可以适当提高注口加热比例；提高干燥设定温度；适当提高模具的温度；适当调整冷却时间；降低注射速度；提高螺杆转速和背压。瓶胚常见异常及处理方法黑斑1.有已降解熔体产生的黑色粒子2.由于输入原料的颗粒温度过底而造成塑化过程中产生过多的剪切热3.有异物除去方法：排料直至正常。料斗处有磁铁，吸走磁性物质瓶胚常见异常及处理方法气泡：由于夹杂空气或者气体，造成瓶胚侧壁出现随机分布的气泡或则凹穴处理方法：1.减小螺杆背压2.降低挤出机的温度3.通过缩短总的周期时间缩短熔体滞留时间4.确认原料干燥器正常运行。确保温度，露点。空气流量。料斗中原料水平和滞留时间在规定的范围之内

瓶胚常见异常及处理方法瓶胚发黄（绛解）特点是整个瓶胚呈现异常黄色或者变色。处理方法1.确认原料干燥器正常运行。确保温度（取决于原料）空气流量和料斗滞留时间在规定范围之内2.降低模具分流板的温度3.降低机器温度4.通过降低螺杆速度，背压和/或输料/注射速度减少剪切生