聚酯纖維的生產工藝流程是什么
一、聚酯熔體合成
1、準備(bei)好(hao)合成材(cai)料,合成聚酯(zhi)的原料為聚對(dui)苯(ben)二甲(jia)(jia)(jia)酸和(he)(he)乙二醇,主要(yao)從石油裂(lie)(lie)解獲得,也可(ke)從煤和(he)(he)天然氣取得。石油加(jia)熱裂(lie)(lie)解得到甲(jia)(jia)(jia)苯(ben)、二甲(jia)(jia)(jia)苯(ben)和(he)(he)乙烯等,經化學加(jia)工后(hou)可(ke)得到對(dui)苯(ben)二甲(jia)(jia)(jia)酸或對(dui)苯(ben)二甲(jia)(jia)(jia)酸二甲(jia)(jia)(jia)酯(zhi)及乙二醇。
2、將(jiang)對苯二(er)甲(jia)(jia)(jia)(jia)酸(suan)二(er)甲(jia)(jia)(jia)(jia)酯(zhi)和乙(yi)(yi)二(er)醇進行酯(zhi)交(jiao)換,生成的(de)對苯二(er)甲(jia)(jia)(jia)(jia)酸(suan)二(er)乙(yi)(yi)二(er)醇酯(zhi)低(di)聚物,然(ran)后(hou)在280~290℃和真(zhen)空條件(jian)下(xia)縮聚成聚對苯二(er)甲(jia)(jia)(jia)(jia)酸(suan)乙(yi)(yi)二(er)醇酯(zhi)。也(ye)可(ke)將(jiang)對苯二(er)甲(jia)(jia)(jia)(jia)酸(suan)與乙(yi)(yi)二(er)醇直接酯(zhi)化,然(ran)后(hou)對苯二(er)甲(jia)(jia)(jia)(jia)酸(suan)乙(yi)(yi)二(er)酯(zhi)進行縮聚獲(huo)得聚酯(zhi)熔(rong)體。
3、聚(ju)酯熔體(ti)(ti)做好后,可以用于制備(bei)聚(ju)酯切(qie)片和熔體(ti)(ti)直接(jie)紡絲(si)。聚(ju)酯切(qie)片是將聚(ju)酯熔體(ti)(ti)經(jing)鑄帶、切(qie)粒而(er)得(de)到切(qie)片,用聚(ju)酯切(qie)片紡絲(si)相(xiang)對來說更加容易。
二、聚酯熔體紡絲
1、聚(ju)酯(zhi)切片(pian)經過干燥(zao)、熔(rong)融可(ke)以(yi)用于(yu)紡絲(si)、制(zhi)備(bei)聚(ju)酯(zhi)膜、聚(ju)酯(zhi)瓶等。熔(rong)融過程中,切片(pian)所(suo)含的(de)水(shui)分能(neng)使聚(ju)酯(zhi)發生水(shui)解而影響紡絲(si)性能(neng)和纖維質(zhi)量(liang),因(yin)此在紡絲(si)前必(bi)須經過干燥(zao),使切片(pian)含水(shui)率降(jiang)低(di)到0.01%以(yi)下。
2、切片紡(fang)絲需要將干燥后(hou)的(de)聚(ju)酯切片在螺桿中加熱(re)熔融,擠壓送入(ru)紡(fang)絲箱體(ti)的(de)各(ge)個紡(fang)絲部位(wei),由計量(liang)泵精確計量(liang)和過濾(lv)后(hou),從噴(pen)絲板的(de)噴(pen)絲孔中噴(pen)出。
3、噴絲(si)孔的直徑(jing)一般為0.15~0.30毫米,噴出(chu)的熔體細流(liu),會被冷卻(que)氣流(liu)冷卻(que)凝固成絲(si)條。冷卻(que)后的絲(si)條,根(gen)據不同的加(jia)工工藝,可加(jia)工成聚酯(zhi)長絲(si)和聚酯(zhi)短纖維。
合成聚酯纖維有哪些方法
一、酯交換縮聚法
1963年以(yi)前工業上全用(yong)此法生(sheng)產PET,仍為(wei)世界各國大量(liang)應(ying)(ying)用(yong)。該法主要包括兩步(bu),首先是對苯(ben)二(er)甲酸(suan)二(er)甲酯(zhi)(DMT)與乙(yi)二(er)醇(chun)或(huo)1,4-丁(ding)二(er)醇(chun)在催(cui)化劑存在下(xia)進(jin)行(xing)酯(zhi)交換反(fan)(fan)應(ying)(ying),生(sheng)成對苯(ben)二(er)甲酸(suan)雙(shuang)羥(qian)乙(yi)酯(zhi)(BHET)或(huo)雙(shuang)羥(qian)丁(ding)酯(zhi)。酯(zhi)交換縮(suo)聚法常用(yong)的(de)(de)(de)催(cui)化劑為(wei)鋅、鈷、錳的(de)(de)(de)醋酸(suan)鹽,或(huo)它們與三氧化二(er)銻的(de)(de)(de)混合物,其用(yong)量(liang)為(wei)DMT質量(liang)的(de)(de)(de)0.01%~0.05%。反(fan)(fan)應(ying)(ying)過程中(zhong)(zhong)不(bu)斷排出副產物甲醇(chun)。第二(er)步(bu)為(wei)生(sheng)成的(de)(de)(de)BHET或(huo)雙(shuang)羥(qian)丁(ding)酯(zhi),在前縮(suo)聚釜(fu)及后縮(suo)聚釜(fu)中(zhong)(zhong)進(jin)行(xing)縮(suo)聚反(fan)(fan)應(ying)(ying),前縮(suo)聚釜(fu)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)反(fan)(fan)應(ying)(ying)溫(wen)度為(wei)270℃,后縮(suo)聚釜(fu)中(zhong)(zhong)反(fan)(fan)應(ying)(ying)溫(wen)度為(wei)270~280℃,加入少量(liang)穩定(ding)劑以(yi)提高熔體的(de)(de)(de)熱穩定(ding)性。縮(suo)聚反(fan)(fan)應(ying)(ying)在高真空(余壓不(bu)大于266Pa)及強烈攪拌下(xia)進(jin)行(xing),才能獲得高分(fen)(fen)子(zi)量(liang)的(de)(de)(de)聚酯(zhi)。纖維用(yong)的(de)(de)(de)PET分(fen)(fen)子(zi)量(liang)應(ying)(ying)不(bu)低于20000,薄膜(mo)用(yong)的(de)(de)(de)PET分(fen)(fen)子(zi)量(liang)約為(wei)25000,一般塑料用(yong)的(de)(de)(de)PET分(fen)(fen)子(zi)量(liang)約為(wei)20000~30000。
二、直接酯化縮聚法
該法(fa)用(yong)高(gao)純度(du)對苯二(er)甲(jia)(jia)酸(suan)(PTA)與(yu)乙(yi)二(er)醇(chun)(chun)或(huo)1,4-丁(ding)二(er)醇(chun)(chun)直接酯(zhi)化生(sheng)成對苯二(er)甲(jia)(jia)酸(suan)雙(shuang)羥乙(yi)酯(zhi)或(huo)丁(ding)酯(zhi),然后(hou)進行縮聚反應。該法(fa)的(de)(de)關鍵(jian)是(shi)解決PTA與(yu)乙(yi)二(er)醇(chun)(chun)或(huo)1,4-丁(ding)二(er)醇(chun)(chun)的(de)(de)均勻混合,提(ti)高(gao)反應速度(du)和制止醚化反應。與(yu)酯(zhi)交換縮聚法(fa)相比,該法(fa)可(ke)省掉(diao)DMT的(de)(de)制造、精(jing)制和甲(jia)(jia)醇(chun)(chun)回(hui)收等步驟,更(geng)易制得分(fen)子量大(da)、熱穩定性好的(de)(de)聚合物(wu),可(ke)用(yong)于(yu)生(sheng)產輪胎(tai)簾子線等較高(gao)質量的(de)(de)制品。但該法(fa)對原料PTA的(de)(de)純度(du)要(yao)求較高(gao),PTA提(ti)純精(jing)制費(fei)用(yong)大(da)。
三、環氧乙烷法
該法直(zhi)接用環氧乙(yi)(yi)烷(wan)與PTA反應(ying)生成(cheng)對(dui)苯二甲酸(suan)雙羥乙(yi)(yi)酯(zhi),再(zai)進(jin)(jin)行縮(suo)聚反應(ying)。其(qi)優點是可(ke)省掉環氧乙(yi)(yi)烷(wan)合成(cheng)乙(yi)(yi)二醇(chun)的生產(chan)(chan)工序,設備(bei)利用率(lv)高,輔(fu)助設備(bei)少,產(chan)(chan)品也易(yi)于精制(zhi)。缺點是環氧乙(yi)(yi)烷(wan)與PTA的加成(cheng)反應(ying)需在2~3MPa壓力下(xia)進(jin)(jin)行,對(dui)設備(bei)要(yao)求(qiu)苛刻,因而影響該法的廣泛使用。
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