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聚酯切片聚酯工藝路線有直接酯化法(PTA法)和酯交換法(DMT法)。PTA法具有原料消耗低、反應時間短等優勢,自80年代起己成為聚酯的主要工藝和首選技術路線。大規模生產線的為連續生產工藝,半連續及間歇生產工藝則適合中、小型多種生產裝置。聚酯PET的用途不再主要局限於纖維,而是進一步拓展到各類容器、包裝材料、薄膜、膠片、工程塑料等領域。

1簡介

聚酯切片
PET

  PET

學名:聚對苯二甲酸乙二醇酯
英文簡稱:PET
由精對苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)聚合而成.

2分類

⒈按組成和結構可分為:共混、共聚、結晶、液晶、環形聚酯切片等;
⒉按性能可分為:著色、阻燃、抗靜電、吸濕、抗起球、抗菌、增白、低熔點、增粘(高粘)聚酯切片等;
⒉按用途可分為:纖維級聚酯切片、瓶級聚酯切片、膜級聚酯切片(主要是工藝指標不同)。纖維級聚酯切片按其中消光劑tio2的含量不同又可以分為:超有光(大有光)、有光、半消光、(全)消光聚酯切片。另外還有陽離子聚酯切片。

3發展

主要用於瓶級聚酯(廣泛用於各種飲料尤其是碳酸飲料的包裝)、聚酯薄膜(主要用於包裝材料、膠片和磁帶等)以及化纖用滌綸. 聚酯系列產品的最早歷史,可以說,1928年美國杜邦公司的卡羅瑟斯(Carothers)對脂肪族二元酸和乙二醇的縮聚進行了研究,並最早用聚酯製成了纖維。1931年秋天,卡羅瑟斯(Carothers)在美國化學會正式發表其研究成果。該纖維具有絲的光澤,強力和彈性均可和蠶絲媲美,但是由於其熔點低、易水解不耐鹼,而無實用價值。但這項研究最早證實了聚酯可以製成纖維。1941年英國卡利科印染工作者協會(以下簡稱CPA)的溫菲爾德和迪克森在卡羅瑟斯(Carothers)工作的啟發下,繼續研究聚酯,1942年CPA取得了專利權。可以說,聚酯(PET)是在1949年率先在英國實現工業化生產,因其有優良的服用和高強度等性能,成為合成纖維中產量最大的品種。

4生產方法

PTA法連續工藝主要有德國吉瑪(Zimmer)公司、美國杜邦公司、瑞士伊文達(Inventa)公司和日本鍾紡(Konebo)公司等幾家技術。其中吉瑪、伊文達、鍾紡技術為5釜流程,杜邦則開發了3釜流程(目前正在開發2釜流程),兩者縮聚工藝基本相似,區別在於酯化工藝。如5釜流程採用較低溫度及壓力酯化,而3釜流程則採用高乙二醇(EG)/PTA摩爾比和較高的酯化溫度,以強化反應條件,加快反應速度,縮短反應時間。總的反應時間為5釜流程10小時,3釜流程3.5小時。當今世界大型聚酯公司都採用集散型(DCS)控制系統進行生產控制和管理,並對全流程或單釜流程進行模擬計算。
2003年初,伊文達-費希爾(Inventa-Fisher)(I-F)公司公布了其聚酯生產流程和能耗。該工藝從PTA或DMT與乙二醇(EG)反應生產樹脂級或紡織級聚酯。採用4釜(4R)工藝,由PTA和EG或熔融DMT和EG組成的漿液,進入第一酯化/酯交換反應器,反應在較高壓力和溫度(200~270℃)下進行,生成的低聚物進入第二串級攪拌式反應器,在較低壓力和較高溫度下進行反應,反應轉化率大於97%。然後在低於常壓和較高溫度下,藉第3台串級反應器預聚合,縮聚程度大於20,經第4台DISCAGE精製器后,使最終縮聚物的特性粘度(i.V.)提高到0.9。能耗為:電力55.0 kwh/t,燃料油61.0kg/t,氮氣0.8m3/t,空氣9.0m3/t。採用該工藝已建有50多套裝置,其中13條生產線能力為100~700噸/天。現已有單系列700噸/天生產線投運。

5行業現狀

2008年累計生產聚酯切片約513.27萬噸,累計銷售約503.48萬噸,年庫存量約為19.61萬噸。年產銷率為98.09%,庫存水平為49.67%。2008年聚酯切片產銷量呈現下降走勢。剔除2月份假期因素以外,從3月份至10月份,由於上游原料價格上漲,下游市場低迷導致產品利潤空間下降。致使產量逐漸減少。銷量受下游需求的影響逐漸下降。庫存量持續增加。產銷率大幅度波動。庫存水平持續增長。10月份受原料價格暴跌的影響,企業生產成本大幅度下降,因此產量有所增加。但由於下游需求量有限,導致產銷率大幅度下降。11月份至12月份由於上游原料價格之間穩定以及下游企業對聚酯切片市場行情觀望態度的轉變,使得產量保持穩定,銷量略有增加,庫存量小幅度下降,產銷率持續增長,庫存水平略有下降。
從2005年至2008年聚酯切片產銷量和庫存量以及產效率均發生較大幅度波動。2005年至2007年聚酯切片產銷量總體呈現增長勢頭,2008年受下游需求減少,產品利潤下降等因素的影響,產銷量均出現不同程度下降,庫存量隨之增加,產銷率下降。與2007年相比,產量下降4.38%,銷量下降5.79%,庫存量增長99.90%,產效率下降1.46個百分點。

6前景

今後,聚酯PET正在越來越多地取代鋁、玻璃、陶瓷、紙張、木材、鋼鐵和其他合成材料,聚酯的家庭也在持續擴大。因此,聚酯PET系列產品未來前景仍然是比較看好的。

7指標介紹

端羧基含量
端羧基含量也是衡量聚酯生產的一個重要參數,一般來說,端羧基的來源主要為未反應PTA或降解后的產生,從理論上講,完全反應的聚酯的端羧基應該為零,實際上,因為各種因素的存在,各種工藝條件下聚酯切片的端羧基含量有很大的不同,國標中端羧基範圍為M±4,M值從18到36,是一個很寬鬆的指標。一般從工藝條件來說,杜邦裝置端羧基含量高,中紡院工藝端羧基較低
二甘醇(DEG)
聚酯二甘醇是衡量生產過程中醚化副反應程度的一個重要指標,從實驗結果來看,二甘醇含量的增加。可使聚酯的熔點或軟化點下降,耐熱氧化性和耐光性變差,在同樣的染色條件下,二甘醇含量的增加,可使聚酯纖維的染色加深,上色率提高,正因為DEG含量對於聚酯和後續的正面和反面的影響,各生產工藝條件下控制含量也有不同,相應杜邦工藝控制值較高,中紡院工藝控制值較低。面前各生產廠家對二甘醇含量基本取得的共識是二甘醇含量高低的絕對值不是主要方面,重要的是含量的穩定,以減少生產所得纖維的染色差。但對於用於生產磁帶、錄像帶等用途時,DEG含量應該低一些,這樣可以增加使用時的耐疲勞強度。
二氧化鈦含量
TiO2的作為消光劑加入聚酯產品中,其用量根據用戶的需求來確定,一般來說有光切片含量小於0.12%,半消光切片一般在0.12~0.5%之間,該公司含量在0.28~0.3%之間。
灰分
灰分就是聚酯中的無機雜質,包括來源於PTA、EG原料中無機雜質,也來自於催化劑殘留物、以及TiO2研磨時帶入的雜質,還有重要的一個方面就是在袋裝PTA投料時,外袋雜質進入引起。
灰分含量的高低不僅影響裝置中的過濾器的使用壽命和生產的穩定性,而且也影響紡絲裝置熔體過濾器的使用周期,堵塞組件,嚴重時會影響紡絲生產的連續性,造成斷絲增加。
粉末和異狀切片
[1]切片粉末是指能通過20目樣篩的碎屑,異狀切片是聚酯切片幾何尺寸過大的粒子。無論是粉末還是異狀切片不僅會影響切片的外觀,還會影響到廠家的消耗和生產,粉末較多時在乾燥中會粘結,造成堵料,尺寸過大的粒子在乾燥時會消耗更多的時間和能量,因此要求切片均勻顆粒少。
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