聚酯纤维的生产工艺流程是什么

Question

如题所述

Answer 1

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。