第26卷第2期聚酯工業(yè)Vol 26 No. 2201303Polyester IndustryMar.2013doi10.3969/jisn.10088261.20130200玉米乙二醇合成PET的研究于維才,蔡曉嬌2,朱湘萍(1.大連合成纖維研究設(shè)計院股份有限公司,遼寧大連1103:2.大連工業(yè)大學(xué)紡織與材料工程學(xué)院,遼寧大連116034)摘要:以玉米為原材料生產(chǎn)的乙二醇合成PET并進行固相縮聚對其生產(chǎn)過程及其結(jié)果進行分析和討論。關(guān)鍵詞:PET;玉米乙二醇;合成技術(shù)中圖分類號:TQ342.41文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:10088261(2013)02002為了使得PET行業(yè)進一步發(fā)展,考慮采用可再1.3PT切片的制備生資源代替石油遵循了中國走可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略方針(1)反應(yīng)釜容積為2L,所以加人的EC為250路線將為PET生產(chǎn)提供了很大的發(fā)展前景。本實mL,PTA為500g,根據(jù)計算,EC與PTA的量比為驗釆用的是通過玉米提煉的山梨醇制成EG來代替1.48,進行實驗。石油級的EG。玉米是可再生資源、資源豐富,并且2)酯化反應(yīng)釜加料從上部的加料口加入。加在國內(nèi)玉米提煉山梨醇制得化工用EG的工藝技術(shù)料時,反應(yīng)釜上部的排水閥開啟,下部的排料口關(guān)已成熟,所以此設(shè)想是可行的。在國內(nèi)尚未有文獻(xiàn)閉,加料順序為先加入EG,然后加入PA。加人后,發(fā)表過有關(guān)采用生物級EG代替是石油級EG來合關(guān)閉加料口和酯化反應(yīng)釜上部的排水閥開啟攪拌成PET切片。目前大連合成纖維研究設(shè)計院股份并升溫。此時,將縮聚反應(yīng)釜的夾套溫度升至250有限公司自主研發(fā),采用生物級EG和石油級對苯℃左右,為酯化后的料液導(dǎo)入縮聚反應(yīng)釜作準(zhǔn)備。二甲酸通過PTA法,完成了PET切片的小試。近幾(3)酯化反應(yīng)溫度一般從230℃至260℃,在年來中國東南亞等地區(qū)的PT工業(yè)絲及瓶用PET溫度接近230℃時,反應(yīng)釜壓力開始上升,調(diào)整上部的需求量不斷增長,所以實驗后的PET切片又通過排水閥,開始連續(xù)排出反應(yīng)生成的水,同時使反應(yīng)釜固相縮聚反應(yīng)并對其成品進行黏度測試。壓力基本穩(wěn)定在0.15~0.25MPa,出水一般能達(dá)到1實驗部分120mL。出水結(jié)束后,反應(yīng)釜壓力下降,溫度上升。1.1主要原料可以適當(dāng)降低反應(yīng)釜加熱溫度至250℃左右,并將EG:長春大成生化科技集團有限公司生產(chǎn),純反應(yīng)釜上部的排水閥全部打開。此時酯化反應(yīng)結(jié)度為98%,生物級。束,反應(yīng)釜壓力為正常大氣壓。PTA:遼陽石化分公司生產(chǎn);石油級(4)將酯化后的料液導(dǎo)人縮聚反應(yīng)釜。打開酯1.2試驗設(shè)備化反應(yīng)釜的加料口,用加厚軟管連接酯化反應(yīng)釜的大連合成纖維研究設(shè)計院股份有限公司綜合實底部出料口和縮聚反應(yīng)釜上部的進料口打開真空驗室的小型設(shè)備,該套設(shè)備為小型實驗裝置。設(shè)備泵將縮菜反應(yīng)釜的壓力抽至004MP。此時,打規(guī)格如表1所示。開酯化反應(yīng)釜底部的出料閥門,酯化后的料液進入表1試驗設(shè)備規(guī)格縮聚反應(yīng)釜。Table 1 Test equipment specification(5)料液全部進入縮聚反應(yīng)釜后,關(guān)閉酯化反酯化反應(yīng)釜縮聚反應(yīng)釜應(yīng)釜底部的排料閥將催化劑(分析純?nèi)趸R)容量幾L從縮聚反應(yīng)釜上部加料口加入反應(yīng)釜內(nèi),并用少量攪拌形式矛式矛式攪拌速度EG(10~20m)沖洗縮聚反應(yīng)釜加料口,保證催化(r·min-1)劑進入縮聚反應(yīng)釜內(nèi)部。關(guān)閉縮聚反應(yīng)釜加料口,加熱形式夾套內(nèi)聯(lián)苯,電加熱夾套內(nèi)聯(lián)苯,電加熱壓力/Pa龔內(nèi)不超過3x103釜內(nèi)減壓,39左右并開啟攪拌。將縮聚反應(yīng)釜的夾套溫度升至280H中國煤化工收稿日期:20121106。CNMHG作者簡介:于維才(1965-),男,遼寧朝陽人,高級工程師,工學(xué)學(xué)士,從事合纖新產(chǎn)品新皮⊥T。第2期于維才,等:玉米乙二醇合成PET的研究21(6)反應(yīng)釜內(nèi)溫度達(dá)到240~250℃時開始開2.4縮聚結(jié)果啟真空泵進行縮聚反應(yīng)釜抽真空,壓力逐漸降低,縮聚后的PET產(chǎn)品呈現(xiàn)微黃色,主要是由于般為3~4min后壓力降至001MPa,在降低壓力的EG原料本身就帶有微黃色,而不是像石油EG產(chǎn)時候,要觀察縮聚反應(yīng)釜上部的冷卻管內(nèi)的抽出EG品,呈現(xiàn)微藍(lán)色,很清澈。這樣,在加熱反應(yīng)的過程氣體的量,要保證抽出的EG能夠在冷卻管中冷卻中,顏色稍有加深,導(dǎo)致最終產(chǎn)品為微黃色。而熔點為液滴。低則說明EG產(chǎn)品(純度為98%)中的其他雜質(zhì),對7反應(yīng)30~45min后縮聚反應(yīng)釜內(nèi)達(dá)到高真縮聚反應(yīng)有影響。空,釜內(nèi)壓力為40~50Pa。此時觀察反應(yīng)釜攪拌器2.5千燥結(jié)果的功率變化,當(dāng)功率明顯增加并穩(wěn)定到一定的數(shù)值對縮聚后的PET切片進行干燥,但在干燥過程后(本實驗裝置從35W逐漸升至39W)反應(yīng)結(jié)束。中切片中有氣泡產(chǎn)生,導(dǎo)致紡絲困難。(8)反應(yīng)結(jié)束后,停止真空泵,用氮氣將反應(yīng)釜2.6固相縮聚內(nèi)的壓力充至大氣壓,開啟反應(yīng)釜底部的出料口,讓PET顆粒進行固相縮聚后的產(chǎn)品呈現(xiàn)黃色。而縮聚產(chǎn)品(PET)從反應(yīng)釜底部流出,同時通入氮氣不是像石油EG生產(chǎn)出的PET固相縮聚后為乳白補充反應(yīng)釜內(nèi)部的壓力,流出的縮聚產(chǎn)品流入水槽色,特性黏度能達(dá)到0.9dLg以上,拿回的樣品為進行冷卻,并從水槽中不斷抽出,至此,反應(yīng)生產(chǎn)的0.9023dL/g,超過指標(biāo)要求。熔點為251℃。分析PET條形成結(jié)果如表2所示。(9)出料結(jié)束后,向縮聚反應(yīng)釜內(nèi)部加入2LEG,加熱至193℃左右進行洗釜,開攪拌運行3h,表2固相縮聚PET切片分析值Table 2 SSP PET chip analysisvalue洗釜結(jié)束,從反應(yīng)釜底部排出EG。(10)PET條進入切粒機切粒,切粒后生產(chǎn)出序號檢驗項目檢驗結(jié)果檢驗標(biāo)準(zhǔn)PET粒,進行下一步的固相縮聚反應(yīng)。特性黏度(dL·g1)0.9023(11)固相縮聚就是在PET粒的表面和內(nèi)部進熔點/℃行進一步的縮聚反應(yīng),反應(yīng)在轉(zhuǎn)鼓反應(yīng)器中進行,在(二甘醇)/%3.4l55.94加熱高真空的條件下進行反應(yīng)。反應(yīng)條件為205色度GB/T225℃溫度下反應(yīng)15h11.03179311999n(水)/%2實驗結(jié)果及分析6(灰分)/%0.051(鐵)1069.42原子吸收2.1酯化實驗酯化反應(yīng)的反應(yīng)機理比較簡單在操作過程中3結(jié)語只要控制好操作條件,酯化過程都能夠順利完成脫以玉米為原料生產(chǎn)的EG用于生產(chǎn)PET切片是水量能夠達(dá)到理論脫水量?？尚械?采用的原料資源豐富并可再生,解決了石油2.2酯化結(jié)果原料短缺的問題。本實驗為以后研究生物級EG代酯化后的酯化料液呈微黃色透明液體,當(dāng)溫度替石油級EG生產(chǎn)PET切片提供了很好的理論基降低時,馬上變成乳白色固體物料狀態(tài)呈蠟狀酯礎(chǔ)但目前面臨的問題的是EG的純度。通過本次化過程為反應(yīng)的中間過程沒有相關(guān)分析指標(biāo)要求。試驗發(fā)現(xiàn)EG的純度為98%時,生產(chǎn)的PET切片發(fā)2.3縮聚反應(yīng)黃并且在干燥過程中產(chǎn)生氣泡造成紡絲困難,對生縮聚后的料液經(jīng)過冷卻拉條后,呈現(xiàn)微黃色特物級EG生產(chǎn)的PET切片下游產(chǎn)品性能造成一定的性黏度能夠達(dá)到指標(biāo)要求為061dL/g,熔點比指標(biāo)影響。經(jīng)過固相縮聚后黏度到達(dá)09以上,符合生低10℃左右為258℃,其他指標(biāo)有待進一步的分產(chǎn)PET工業(yè)絲的高黏度PET切片的黏度,再經(jīng)過多析次實驗改善切片發(fā)黃的現(xiàn)象,為我國滌綸工業(yè)絲領(lǐng)域開發(fā)了很好的發(fā)展空間。(下轉(zhuǎn)第33頁)中國煤化工CNMHG第2期劉淑華,等DTY工藝條件對絲條集束性的影響表9工作盤用PU盤(1)D/Y、T3對集束性的影響最大,D/Y越大、Table 9 Working dise all using PUT3越小,絲條集束性越好;組合2/n集束性(2)B越高,集束性越好;H越高,集束性越42/421-9-K差。14-K1.7922/370.6015-K20/33良良中中(3)網(wǎng)絡(luò)散點越少、網(wǎng)絡(luò)泡泡越小,絲條的集束16K0.60性越好。(4)摩擦盤數(shù)越少,集束性越好。由表8,9可見,隨工作盤增加,集束性下降,全部為光盤時集束性較全為PU盤時差光盤加工出參考文獻(xiàn)的絲較散。[1]韓飛細(xì)旦超細(xì)旦纖維的制備研究[打]廣東化纖,2002,31(4):1318.3結(jié)論[2]徐心華,李允成滌綸長絲生產(chǎn)第二版[M]北京:紡織工業(yè)出通過比較上述各因素對DrY集束性的影響,可版社,2002得出如下結(jié)論:Effect of dTY process conditions on yarn collection propertyLIU Shu-hua, GONG Sheng, GAO Guo-hong(Jiangsu Shenghong Science and Technology Co Ltd, Wujiang 215228, China)Abstract The effects of several false-twist texturing process parameters on collection property were disscussed whenusing FK6-1000 V type texturing machine to process and produce 82 dtex/72 f moisture absorbable and perpirationDTY. The results showed that D/y and 13 were the most influence on collection property the larger the D/y thesmaller the 13, the better the yam collection property. The effects of Hl and h2 on yam collection property showedthe opposite tendency. The interlacing point and the disc number had different effects on the yarm.Key words: PET DTY; collection property; influence factors(上接第11頁)[2]郭大生,王文科,聚酯纖維科學(xué)與工程[M].北京:中國紡織成纖維工業(yè),2004,27(2):1011出版社,2001[4]李允成徐心華,滌綸長絲生產(chǎn)(第二版)[M].北京:中國紡[3]顧家耀姚劍豪,高相對分子質(zhì)量PET降解速率研究[打].合織出版社Quality control of high tenacity PET industrial yarnCHEN Li-yan, CHEN Gang, CAI Xiao-xiang, ZHU Xiang-ping, ZHU Xiao-danDalian Synthetic Fiber Research Design Institute Co Ltd., Dalian 116023, China)Abstract: The process route, main technical measures such as raw material control, nitrogen protection, screw extruderpecial design suitable melt residence time, spinning pack, annealing device, calm zone, cooling shaping, multistage drawselectionof process condition and fiber quality indexes of high tenacity PET industrial yam were introduced.Key words: PET; high tenacity industrial yam; quality control(上接第21頁)Synthesis of polyethylene terephthalate using corn EGYU Wei-cai', CAI Xiao-", ZHU Xiang-ping(1. Dalian Synthetic Fibre Research Design Institute Co. Ltd, Dalian 1160232. School of Textile and Material Engineering Dalian Polytechnic University, Dalian 116034, China)Abstract: The ethylene glycol was produced by corn as raw material topolyethylene terephthalate andwas prepared by solid-state polycondesation. The production process and中國煤化工 iscussedKey words: PET; com based EG; synthetic techniqueCNMHG