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聚酯切片

发布时间:2019年11月13日来源:腾博tengbo9885登录

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                                                                                                                                                                           聚酯切片

聚酯切片通常指聚合生产得到的聚酯原料一般加工成约4*5*2毫米左右的片状颗粒。聚酯生产的工艺路线有直接酯化法(PTA法)和酯交换法(DMT法)。PTA法具有原料消耗低、反应时间短等优势,自80年代起己成为聚酯的主要工艺和首选技术路线。大规模生产线的为连续生产工艺,半连续及间歇生产工艺则适合中、小型多种生产装置。聚酯的用途现包括纤维,各类容器、包装材料、薄膜、胶片、工程塑料等领域。

分类

⒈按组成和结构可分为:共混、共聚、结晶、液晶、环形聚酯切片等;
⒉按性能可分为:着色、阻燃、抗静电、吸湿、抗起球、抗菌、增白、低熔点、增粘(高粘)聚酯切片等;
⒉按用途可分为:纤维级聚酯切片、瓶级聚酯切片、膜级聚酯切片(主要是工艺指标不同)。纤维级聚酯切片按其中消光剂tio2的含量不同又可以分为:超有光(大有光)、有光、半消光、(全)消光聚酯切片。另外还有阳离子聚酯切片。

发展

主要用于瓶级聚酯(广泛用于各种饮料尤其是碳酸饮料的包装)、聚酯薄膜(主要用于包装材料、胶片和磁带等)以及化纤用涤纶. 聚酯系列产品的最早历史,可以说,1928年美国杜邦公司的卡罗瑟斯(Carothers)对脂肪族二元酸和乙二醇的缩聚进行了研究,并最早用聚酯制成了纤维。1931年秋天,卡罗瑟斯(Carothers)在美国化学会正式发表其研究成果。该纤维具有丝的光泽,强力和弹性均可和蚕丝媲美,但是由于其熔点低、易水解不耐碱,而无实用价值。但这项研究最早证实了聚酯可以制成纤维。1941年英国卡利科印染工作者协会(以下简称CPA)的温菲尔德和迪克森在卡罗瑟斯(Carothers)工作的启发下,继续研究聚酯,1942年CPA取得了专利权。可以说,聚酯(PET)是在1949年率先在英国实现工业化生产,因其有优良的服用和高强度等性能,成为合成纤维中产量最大的品种。

生产方法

PTA法连续工艺主要有德国吉玛(Zimmer)公司、美国杜邦公司、瑞士伊文达(Inventa)公司和日本钟纺(Konebo)公司等几家技术。其中吉玛、伊文达、钟纺技术为5釜流程,杜邦则开发了3釜流程(目前正在开发2釜流程),两者缩聚工艺基本相似,区别在于酯化工艺。如5釜流程采用较低温度及压力酯化,而3釜流程则采用高乙二醇(EG)/PTA摩尔比和较高的酯化温度,以强化反应条件,加快反应速度,缩短反应时间。总的反应时间为5釜流程10小时,3釜流程3.5小时。当今世界大型聚酯公司都采用集散型(DCS)控制系统进行生产控制和管理,并对全流程或单釜流程进行仿真计算。
2003年初,伊文达-费希尔(Inventa-Fisher)(I-F)公司公布了其聚酯生产流程和能耗。该工艺从PTA或DMT与乙二醇(EG)反应生产树脂级或纺织级聚酯。采用4釜(4R)工艺,由PTA和EG或熔融DMT和EG组成的浆液,进入第一酯化/酯交换反应器,反应在较高压力和温度(200~270℃)下进行,生成的低聚物进入第二串级搅拌式反应器,在较低压力和较高温度下进行反应,反应转化率大于97%。然后在低于常压和较高温度下,藉第3台串级反应器预聚合,缩聚程度大于20,经第4台DISCAGE精制器后,使最终缩聚物的特性粘度(i.V.)提高到0.9。能耗为:电力55.0 kwh/t,燃料油61.0kg/t,氮气0.8m3/t,空气9.0m3/t。采用该工艺已建有50多套装置,其中13条生产线能力为100~700吨/天。现已有单系列700吨/天生产线投运。

行业现状

2008年累计生产聚酯切片约513.27万吨,累计销售约503.48万吨,年库存量约为19.61万吨。年产销率为98.09%,库存水平为49.67%。2008年聚酯切片产销量呈现下降走势。剔除2月份假期因素以外,从3月份至10月份,由于上游原料价格上涨,下游市场低迷导致产品利润空间下降。致使产量逐渐减少。销量受下游需求的影响逐渐下降。库存量持续增加。产销率大幅度波动。库存水平持续增长。10月份受原料价格暴跌的影响,企业生产成本大幅度下降,因此产量有所增加。但由于下游需求量有限,导致产销率大幅度下降。11月份至12月份由于上游原料价格之间稳定以及下游企业对聚酯切片市场行情观望态度的转变,使得产量保持稳定,销量略有增加,库存量小幅度下降,产销率持续增长,库存水平略有下降。
从2005年至2008年聚酯切片产销量和库存量以及产效率均发生较大幅度波动。2005年至2007年聚酯切片产销量总体呈现增长势头,2008年受下游需求减少,产品利润下降等因素的影响,产销量均出现不同程度下降,库存量随之增加,产销率下降。与2007年相比,产量下降4.38%,销量下降5.79%,库存量增长99.90%,产效率下降1.46个百分点。

前景

今后,聚酯PET正在越来越多地取代铝、玻璃、陶瓷、纸张、木材、钢铁和其他合成材料,聚酯的家庭也在持续扩大。因此,聚酯PET系列产品未来前景仍然是比较看好的。
指标介绍

粘度

一般纤维级聚酯切片的特性粘度为0.645,这里所说的特性粘度是工业上用来表征聚酯分子量的大小,测定特性粘度不仅能正确评价聚酯的质量,而且为制定纺丝的工艺条件提供了重要的依据,特性粘度太低,聚酯分子量小,纺丝过程拉伸困难,甚至不具可纺性,容易出现断头等;粘度太高,拉伸时拉伸应力过大,大分子不好取向,所以特性粘度对纺丝的运转稳定性,长丝的条干均匀性和染色的均匀性均有影响,因此保证特性粘度的稳定,对于提高纺丝的质量有较大的帮助。

端羧基含量

端羧基含量也是衡量聚酯生产的一个重要参数,一般来说,端羧基的来源主要为未反应PTA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,国标中端羧基范围为M±4,M值从18到36,是一个很宽松的指标。一般从工艺条件来说,杜邦装置端羧基含量高,中纺院工艺端羧基较低

熔点

聚酯熔点就是结晶的固态物质加热到一定温度时,由固态转变为液态时的温度,在一定程度上反应了聚酯的纯度,一般来说纯聚酯是一部分结晶的高聚物,熔点在265℃,在实际生产中,因为各种副反应的存在,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的熔点,实际聚酯的熔点都在265℃以下,同时熔点温度范围不一定是某一点,而是某一个范围。
国标中对熔点的规定在252℃~ 262℃之间.

二甘醇(DEG)

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,二甘醇含量的增加,可使聚酯纤维的染色加深,上色率提高,正因为DEG含量对于聚酯和后续的正面和反面的影响,各生产工艺条件下控制含量也有不同,相应杜邦工艺控制值较高,中纺院工艺控制值较低。面前各生产厂家对二甘醇含量基本取得的共识是二甘醇含量高低的绝对值不是主要方面,重要的是含量的稳定,以减少生产所得纤维的染色差。但对于用于生产磁带、录像带等用途时,DEG含量应该低一些,这样可以增加使用时的耐疲劳强度。

色度

聚酯的色度是一个综合指标,不仅受到外界如PTA、消光剂和催化剂等的影响,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发黄,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,容易使纺丝过程中粘度降增加,造成纺丝的生产波动。色度中的b值反映的是聚酯切片的蓝黄度,b值越小,则聚酯颜色越偏向蓝色,越高越黄。L值反映的是切片的灰度,L值越大,则切片越明亮,越小则越灰。

二氧化钛含量

TiO2的作为消光剂加入聚酯产品中,其用量根据用户的需求来确定,一般来说有光切片含量小于0.12%,半消光切片一般在0.12~0.5%之间,该公司含量在0.28~0.3%之间。

铁含量

铁含量也是表征聚酯产品的一个指标,一般来说,铁的来源是PTA、EG、催化剂和消光剂,但这些含量一定时,则表明聚酯装置中有被腐蚀的情况,铁含量高,则灰分含量也高,容易影响纤维的色泽和质量

灰分

灰分就是聚酯中的无机杂质,包括来源于PTA、EG原料中无机杂质,也来自于催化剂残留物、以及TiO2研磨时带入的杂质,还有重要的一个方面就是在袋装PTA投料时,外袋杂质进入引起。
灰分含量的高低不仅影响装置中的过滤器的使用寿命和生产的稳定性,而且也影响纺丝装置熔体过滤器的使用周期,堵塞组件,严重时会影响纺丝生产的连续性,造成断丝增加。

水分

切片的水份是指粘附在切片表面的物理结合水份,切片的水份含量与切片的干燥程度、储存时间、空气湿度、环境稳定等等因素有关。切片水份的高低不仅影响用户的原料消耗。同时对纺丝的的生产也有影响。

粉末异状切片

  切片粉末是指能通过20目样筛的碎屑,异状切片是聚酯切片几何尺寸过大的粒子。无论是粉末还是异状切片不仅会影响切片的外观,还会影响到厂家的消耗和生产,粉末较多时在干燥中会粘结,造成堵料,尺寸过大的粒子在干燥时会消耗更多的时间和能量,因此要求切片均匀颗粒少。

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