聚酯纤维的生产工艺流程是什么 合成聚酯纤维有哪些方法

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摘要:聚酯纤维是用对苯二甲酸和乙二醇制造而成的产品,这两种原料主要是从石油裂解获得,也可从煤和天然气取得。生产时,首先要将这两种材料进行熔体合成,然后进行切片,也可直接进行熔体纺丝。合成聚酯纤维的方法有很多,包括酯交换缩聚法、直接酯化缩聚法、环氧乙烷法等等,接下来就和小编一起来了解一下吧。

聚酯纤维的生产工艺流程是什么

一、聚酯熔体合成

1、准备好合成材料,合成聚酯的原料为聚对苯二甲酸和乙二醇,主要从石油裂解获得,也可从煤和天然气取得。石油加热裂解得到甲苯、二甲苯和乙烯等,经化学加工后可得到对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯及乙二醇。

2、将对苯二甲酸二甲酯和乙二醇进行酯交换,生成的对苯二甲酸二乙二醇酯低聚物,然后在280~290℃和真空条件下缩聚成聚对苯二甲酸乙二醇酯。也可将对苯二甲酸与乙二醇直接酯化,然后对苯二甲酸乙二酯进行缩聚获得聚酯熔体。

3、聚酯熔体做好后,可以用于制备聚酯切片和熔体直接纺丝。聚酯切片是将聚酯熔体经铸带、切粒而得到切片,用聚酯切片纺丝相对来说更加容易。

二、聚酯熔体纺丝

1、聚酯切片经过干燥、熔融可以用于纺丝、制备聚酯膜、聚酯瓶等。熔融过程中,切片所含的水分能使聚酯发生水解而影响纺丝性能和纤维质量,因此在纺丝前必须经过干燥,使切片含水率降低到0.01%以下。

2、切片纺丝需要将干燥后的聚酯切片在螺杆中加热熔融,挤压送入纺丝箱体的各个纺丝部位,由计量泵精确计量和过滤后,从喷丝板的喷丝孔中喷出。

3、喷丝孔的直径一般为0.15~0.30毫米,喷出的熔体细流,会被冷却气流冷却凝固成丝条。冷却后的丝条,根据不同的加工工艺,可加工成聚酯长丝和聚酯短纤维。

合成聚酯纤维有哪些方法

一、酯交换缩聚法

1963年以前工业上全用此法生产PET,仍为世界各国大量应用。该法主要包括两步,首先是对苯二甲酸二甲酯(DMT)与乙二醇或1,4-丁二醇在催化剂存在下进行酯交换反应,生成对苯二甲酸双羟乙酯(BHET)或双羟丁酯。酯交换缩聚法常用的催化剂为锌、钴、锰的醋酸盐,或它们与三氧化二锑的混合物,其用量为DMT质量的0.01%~0.05%。反应过程中不断排出副产物甲醇。第二步为生成的BHET或双羟丁酯,在前缩聚釜及后缩聚釜中进行缩聚反应,前缩聚釜中的反应温度为270℃,后缩聚釜中反应温度为270~280℃,加入少量稳定剂以提高熔体的热稳定性。缩聚反应在高真空(余压不大于266Pa)及强烈搅拌下进行,才能获得高分子量的聚酯。纤维用的PET分子量应不低于20000,薄膜用的PET分子量约为25000,一般塑料用的PET分子量约为20000~30000。

二、直接酯化缩聚法

该法用高纯度对苯二甲酸(PTA)与乙二醇或1,4-丁二醇直接酯化生成对苯二甲酸双羟乙酯或丁酯,然后进行缩聚反应。该法的关键是解决PTA与乙二醇或1,4-丁二醇的均匀混合,提高反应速度和制止醚化反应。与酯交换缩聚法相比,该法可省掉DMT的制造、精制和甲醇回收等步骤,更易制得分子量大、热稳定性好的聚合物,可用于生产轮胎帘子线等较高质量的制品。但该法对原料PTA的纯度要求较高,PTA提纯精制费用大。

三、环氧乙烷法

该法直接用环氧乙烷与PTA反应生成对苯二甲酸双羟乙酯,再进行缩聚反应。其优点是可省掉环氧乙烷合成乙二醇的生产工序,设备利用率高,辅助设备少,产品也易于精制。缺点是环氧乙烷与PTA的加成反应需在2~3MPa压力下进行,对设备要求苛刻,因而影响该法的广泛使用。

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