聚酯纖維的生產工藝流程是什么
一、聚酯熔體合成
1、準備好合(he)成材(cai)料,合(he)成聚酯(zhi)的原料為(wei)聚對(dui)苯(ben)二甲酸和乙(yi)二醇(chun),主要(yao)從石油裂(lie)解(jie)獲得(de),也可(ke)從煤和天然(ran)氣取(qu)得(de)。石油加熱裂(lie)解(jie)得(de)到(dao)(dao)甲苯(ben)、二甲苯(ben)和乙(yi)烯等,經(jing)化學加工后(hou)可(ke)得(de)到(dao)(dao)對(dui)苯(ben)二甲酸或對(dui)苯(ben)二甲酸二甲酯(zhi)及乙(yi)二醇(chun)。
2、將對苯(ben)(ben)二(er)甲(jia)酸(suan)二(er)甲(jia)酯(zhi)和乙(yi)(yi)二(er)醇進行酯(zhi)交換,生成的對苯(ben)(ben)二(er)甲(jia)酸(suan)二(er)乙(yi)(yi)二(er)醇酯(zhi)低聚物,然(ran)后在280~290℃和真空條件下縮聚成聚對苯(ben)(ben)二(er)甲(jia)酸(suan)乙(yi)(yi)二(er)醇酯(zhi)。也可將對苯(ben)(ben)二(er)甲(jia)酸(suan)與(yu)乙(yi)(yi)二(er)醇直接酯(zhi)化(hua),然(ran)后對苯(ben)(ben)二(er)甲(jia)酸(suan)乙(yi)(yi)二(er)酯(zhi)進行縮聚獲得聚酯(zhi)熔體。
3、聚(ju)酯(zhi)熔(rong)(rong)體做好后,可以用于(yu)制備聚(ju)酯(zhi)切片和熔(rong)(rong)體直(zhi)接紡絲。聚(ju)酯(zhi)切片是(shi)將聚(ju)酯(zhi)熔(rong)(rong)體經鑄帶(dai)、切粒(li)而得(de)到(dao)切片,用聚(ju)酯(zhi)切片紡絲相對來說更加容易。
二、聚酯熔體紡絲
1、聚酯切(qie)片經過干(gan)燥(zao)(zao)、熔融(rong)可以用(yong)于紡絲、制備聚酯膜、聚酯瓶(ping)等。熔融(rong)過程中(zhong),切(qie)片所(suo)含的水分能(neng)使聚酯發生水解而(er)影響紡絲性能(neng)和(he)纖維質(zhi)量(liang),因(yin)此在紡絲前必須經過干(gan)燥(zao)(zao),使切(qie)片含水率降低到0.01%以下。
2、切片(pian)(pian)紡絲需要將干燥(zao)后的聚酯切片(pian)(pian)在螺桿中加熱熔融,擠壓送入紡絲箱(xiang)體的各個紡絲部位,由計(ji)量(liang)泵精(jing)確計(ji)量(liang)和過濾后,從(cong)噴(pen)絲板的噴(pen)絲孔中噴(pen)出。
3、噴(pen)絲孔的(de)直徑一般為0.15~0.30毫米,噴(pen)出的(de)熔(rong)體細流(liu),會被(bei)冷卻氣流(liu)冷卻凝固成絲條(tiao)。冷卻后的(de)絲條(tiao),根(gen)據不同的(de)加工(gong)工(gong)藝,可加工(gong)成聚酯(zhi)長絲和(he)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年以前工業上全用(yong)此法(fa)生產PET,仍為(wei)(wei)(wei)(wei)世界各國大量(liang)應(ying)(ying)用(yong)。該法(fa)主要包括兩步(bu),首先(xian)是對苯(ben)二甲酸(suan)(suan)二甲酯(DMT)與(yu)(yu)乙二醇或1,4-丁(ding)(ding)二醇在催(cui)(cui)化(hua)劑存在下進(jin)行酯交換(huan)反應(ying)(ying),生成對苯(ben)二甲酸(suan)(suan)雙羥(qian)乙酯(BHET)或雙羥(qian)丁(ding)(ding)酯。酯交換(huan)縮聚(ju)(ju)(ju)法(fa)常(chang)用(yong)的(de)催(cui)(cui)化(hua)劑為(wei)(wei)(wei)(wei)鋅(xin)、鈷、錳的(de)醋酸(suan)(suan)鹽,或它們與(yu)(yu)三氧化(hua)二銻的(de)混合物,其用(yong)量(liang)為(wei)(wei)(wei)(wei)DMT質量(liang)的(de)0.01%~0.05%。反應(ying)(ying)過程中不(bu)斷排出副產物甲醇。第二步(bu)為(wei)(wei)(wei)(wei)生成的(de)BHET或雙羥(qian)丁(ding)(ding)酯,在前縮聚(ju)(ju)(ju)釜及后(hou)縮聚(ju)(ju)(ju)釜中進(jin)行縮聚(ju)(ju)(ju)反應(ying)(ying),前縮聚(ju)(ju)(ju)釜中的(de)反應(ying)(ying)溫度(du)為(wei)(wei)(wei)(wei)270℃,后(hou)縮聚(ju)(ju)(ju)釜中反應(ying)(ying)溫度(du)為(wei)(wei)(wei)(wei)270~280℃,加入少量(liang)穩(wen)定劑以提高(gao)熔體的(de)熱穩(wen)定性。縮聚(ju)(ju)(ju)反應(ying)(ying)在高(gao)真(zhen)空(余壓不(bu)大于266Pa)及強烈攪拌下進(jin)行,才能(neng)獲得高(gao)分(fen)子(zi)量(liang)的(de)聚(ju)(ju)(ju)酯。纖(xian)維用(yong)的(de)PET分(fen)子(zi)量(liang)應(ying)(ying)不(bu)低(di)于20000,薄膜用(yong)的(de)PET分(fen)子(zi)量(liang)約(yue)為(wei)(wei)(wei)(wei)25000,一(yi)般塑料用(yong)的(de)PET分(fen)子(zi)量(liang)約(yue)為(wei)(wei)(wei)(wei)20000~30000。
二、直接酯化縮聚法
該法用高(gao)純(chun)度(du)對苯二(er)(er)甲(jia)酸(PTA)與乙二(er)(er)醇(chun)或1,4-丁(ding)二(er)(er)醇(chun)直接(jie)酯化(hua)生成對苯二(er)(er)甲(jia)酸雙羥乙酯或丁(ding)酯,然后(hou)進行縮(suo)聚(ju)反(fan)(fan)應。該法的(de)(de)關鍵是解決PTA與乙二(er)(er)醇(chun)或1,4-丁(ding)二(er)(er)醇(chun)的(de)(de)均勻混合,提(ti)(ti)高(gao)反(fan)(fan)應速度(du)和制止醚化(hua)反(fan)(fan)應。與酯交(jiao)換縮(suo)聚(ju)法相(xiang)比,該法可省掉DMT的(de)(de)制造、精制和甲(jia)醇(chun)回收等步驟,更易制得(de)分子量大、熱穩定性好的(de)(de)聚(ju)合物,可用于生產輪(lun)胎簾子線等較(jiao)高(gao)質量的(de)(de)制品。但該法對原料PTA的(de)(de)純(chun)度(du)要求較(jiao)高(gao),PTA提(ti)(ti)純(chun)精制費用大。
三、環氧乙烷法
該(gai)法直接用環(huan)氧乙(yi)烷(wan)與PTA反(fan)(fan)(fan)應生(sheng)(sheng)成對(dui)(dui)苯二甲酸雙羥乙(yi)酯,再進行縮聚反(fan)(fan)(fan)應。其優點是可省掉環(huan)氧乙(yi)烷(wan)合成乙(yi)二醇的生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)工序,設(she)備利(li)用率高,輔助設(she)備少,產(chan)(chan)品也易(yi)于(yu)精(jing)制。缺點是環(huan)氧乙(yi)烷(wan)與PTA的加(jia)成反(fan)(fan)(fan)應需在2~3MPa壓力(li)下進行,對(dui)(dui)設(she)備要求苛刻,因而影響(xiang)該(gai)法的廣泛使用。
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