高拉伸強(qiáng)度膜級(jí)pet聚酯切片的合成裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種PET聚酯切片的合成裝置，屬于高分子加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)外生產(chǎn)、銷售、使用的塑編產(chǎn)品，都是以聚丙烯樹酯（PP)或聚乙烯（PE) 為原料制造扁絲，然后編織包裝物品。聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET)聚酯被廣泛運(yùn)用到日 常生活中，如塑料瓶，化纖產(chǎn)品，薄膜等，與人們的生活息息相關(guān)，由于PET的力學(xué)性能、抗 紫外性能、耐低溫性能都比PP、PE要好，因此利用PET生產(chǎn)編織袋比PP、PE有明顯的優(yōu)勢(shì)。 但是PET材料應(yīng)用于塑編行業(yè)還鮮有報(bào)道。
[0003] 由于PET的強(qiáng)度高、剛性強(qiáng)，在PET拉抻牽引成絲的過程中存在發(fā)脆、韌性差、容易 斷裂，拉出的扁絲不均勻、強(qiáng)度不夠等問題，國內(nèi)外還沒有利用PET材料生產(chǎn)扁絲進(jìn)而編織 成袋的方法。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種拉伸強(qiáng)度膜 級(jí)PET聚酯切片的合成裝置。
[0005] 本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種高拉伸強(qiáng)度膜級(jí)PET聚 酯切片的合成裝置，包括依次連接的酯化反應(yīng)釜、預(yù)縮聚釜和終縮聚釜，其特征在于該合成 裝置還包括第一配制機(jī)構(gòu)、第二配制機(jī)構(gòu)及乙二醇蒸噴真空系統(tǒng)，該第一配制機(jī)構(gòu)具有第 一乙二醇進(jìn)料口和第三單體進(jìn)料口，前述的第二配制機(jī)構(gòu)具有第二乙二醇進(jìn)料口和添加劑 進(jìn)料口，前述的乙二醇蒸噴真空系統(tǒng)分別與預(yù)縮聚釜和終縮聚釜連接；
[0006] 所述的酯化反應(yīng)釜連接有一乙二醇回流機(jī)構(gòu)、PTA儲(chǔ)料罐及漿料調(diào)配罐，該漿料調(diào) 配罐的進(jìn)料口分別通過第一計(jì)量泵和第二計(jì)量泵連接前述的第一配制機(jī)構(gòu)和第二配制機(jī) 構(gòu)，前述的PTA儲(chǔ)料罐通過一流量調(diào)節(jié)閥與酯化反應(yīng)爸連接。
[0007] 作為優(yōu)選，所述的乙二醇回流機(jī)構(gòu)包括工藝塔、回流冷凝器及回流泵，前述的回流 冷凝器的進(jìn)液端和進(jìn)氣端分別與工藝塔的出氣端和回流端連接，前述回流泵則與工藝塔的 出液纟而連接。
[0008] 進(jìn)一步，所述的第一配制機(jī)構(gòu)包括相互連接的兩個(gè)第一配制罐，所述的第二配制 機(jī)構(gòu)包括相互連接的兩個(gè)第二配制罐。
[0009] 作為優(yōu)選，所述的乙二醇蒸噴真空機(jī)構(gòu)包括
[0010] 三級(jí)蒸噴機(jī)構(gòu)，包括依次連接的一級(jí)噴射器、一級(jí)冷凝器、二級(jí)噴射器、二級(jí)冷凝 器三級(jí)噴射器及三級(jí)冷凝器；
[0011] 第一冷凝器，一端與預(yù)縮聚釜連接，另一端與前述的二級(jí)噴射器連接；
[0012] 第二冷凝器，一端與終縮聚釜連接，另一端與前述的一級(jí)噴射器連接；
[0013] 蒸發(fā)器，分別與前述的一級(jí)噴射器、二級(jí)噴射器及三級(jí)噴射器連接；
[0014] 真空泵，與前述的三級(jí)冷凝器連接；以及
[0015] 乙二醇收集槽，進(jìn)液端分別與前述的一級(jí)冷凝器、二級(jí)冷凝器及三級(jí)冷凝器連接。
[0016] 進(jìn)一步，所述預(yù)縮聚釜的出料端與終縮聚釜的進(jìn)料端之間設(shè)有輸送泵。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：通過加入第三單體，同時(shí)對(duì)工藝裝置進(jìn) 行優(yōu)化設(shè)計(jì)，改善PET分子的結(jié)晶性能和柔性，使PET在加工過程中，減緩結(jié)晶速率，降低分 子的結(jié)晶度，柔性增加，有利于牽引拉伸，最終產(chǎn)物的斷裂強(qiáng)度明顯提高。
【附圖說明】
[0018] 圖1為實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0020] 如圖1所示，本實(shí)施例中的高拉伸強(qiáng)度膜級(jí)PET聚酯切片的合成裝置包括依次連 接的酯化反應(yīng)釜1、預(yù)縮聚釜2和終縮聚釜3、第一配制機(jī)構(gòu)、第二配制機(jī)構(gòu)及乙二醇蒸噴真 空系統(tǒng)，第一配制機(jī)構(gòu)具有第一乙二醇進(jìn)料口和第三單體進(jìn)料口，第二配制機(jī)構(gòu)具有第二 乙二醇進(jìn)料口和催化劑進(jìn)料口，乙二醇蒸噴真空系統(tǒng)分別與預(yù)縮聚釜2和終縮聚釜3連接； 預(yù)縮聚釜2的出料端與終縮聚釜3的進(jìn)料端之間設(shè)有輸送泵95,PTA儲(chǔ)料罐7通過一流量 調(diào)節(jié)閥71與酯化反應(yīng)釜1連接。
[0021] 酯化反應(yīng)釜1連接有一乙二醇回流機(jī)構(gòu)、PTA儲(chǔ)料罐7及漿料調(diào)配罐，該漿料調(diào)配 罐10的進(jìn)料口分別通過第一計(jì)量泵92和第二計(jì)量泵91連接第一配制機(jī)構(gòu)和第二配制機(jī) 構(gòu)。
[0022] 乙二醇回流機(jī)構(gòu)包括工藝塔11、回流冷凝器12及回流泵94,回流冷凝器12的進(jìn) 液端和進(jìn)氣端分別與工藝塔11的出氣端和回流端連接，回流泵94則與工藝塔11的出液端 連接。
[0023] 第一配制機(jī)構(gòu)包括相互連接的兩個(gè)第一配制罐51，第二配制機(jī)構(gòu)包括相互連接的 兩個(gè)第二配制罐61。
[0024] 乙二醇蒸噴真空機(jī)構(gòu)包括三級(jí)蒸噴機(jī)構(gòu)、第一冷凝器81、第二冷凝器82、蒸發(fā)器 47、真空泵96及乙二醇收集槽4,三級(jí)蒸噴機(jī)構(gòu)包括依次連接的一級(jí)噴射器41、一級(jí)冷凝器 42、二級(jí)噴射器43、二級(jí)冷凝器44、三級(jí)噴射器45及三級(jí)冷凝器46 ;第一冷凝器81 -端與 預(yù)縮聚釜2連接，另一端與二級(jí)噴射器43連接，第二冷凝器82 -端與終縮聚釜3連接，另 一端與一級(jí)噴射器41連接，蒸發(fā)器47分別與一級(jí)噴射器41、二級(jí)噴射器43及三級(jí)噴射器 45連接，真空泵96與三級(jí)冷凝器46連接，乙二醇收集槽4進(jìn)液端分別與一級(jí)冷凝器42、二 級(jí)冷凝器44及三級(jí)冷凝器46連接。
[0025] 使用實(shí)施例1，稱取精對(duì)苯二甲酸（PTA) 15KG、乙二醇（EG) 6. 44KG、二甘醇 0. 22Kg(添加量2% )，乙二醇銻6. 08g，先調(diào)制成漿體，再將PTA漿體利用泵連續(xù)輸送至酯 化反應(yīng)槽內(nèi)進(jìn)行第一階段酯化反應(yīng)。用氮?dú)庵脫Q酯化反應(yīng)槽內(nèi)的空氣，置換完成合，攪拌 器的轉(zhuǎn)速為60rpm，頻率50HZ，加熱至190°C以上進(jìn)行酯化反應(yīng)，酯化反應(yīng)溫度介于240~ 245°C，酯化壓力介于0? 2~0? 25MPa(相對(duì)壓力），酯化反應(yīng)時(shí)間3小時(shí)，酯化反應(yīng)完成時(shí)的 料溫約250°C，酯化反應(yīng)完成時(shí)酯化率高于95%。酯化反應(yīng)過程中形成的乙二醇及水等，經(jīng) 由汽化管進(jìn)入蒸餾塔進(jìn)行分離。自蒸餾塔底部收集的乙二醇再回流至酯化反應(yīng)槽。將上述 酯化反應(yīng)制成的單體，輸送至縮聚槽進(jìn)行縮聚反應(yīng)；此酯化完成的單體先進(jìn)行真空預(yù)縮聚 反應(yīng)，反應(yīng)壓力由常壓逐漸下降至200Pa(絕對(duì)壓力），反應(yīng)溫度為265~275 °C，反應(yīng)時(shí)間 為1小時(shí)；后續(xù)在高真空的環(huán)境下進(jìn)行終縮聚反應(yīng)，反應(yīng)壓力低于130Pa(絕對(duì)壓力），反應(yīng) 溫度自275°C逐步升高，聚合物的粘度亦逐步提高，當(dāng)攪拌器維持相同的扭力下，調(diào)低攪拌 器的頻率，轉(zhuǎn)速下降至25rpm左右，聚合體的末溫為282°C，反應(yīng)時(shí)間為78分鐘；聚合體經(jīng) 卸料急冷切成非晶態(tài)基礎(chǔ)切片，對(duì)所制成的基礎(chǔ)切片烘干，在PET拉絲機(jī)上進(jìn)行牽引拉伸， 進(jìn)行各項(xiàng)檢測(cè)，其結(jié)果詳見表1所示。
[0026] 使用實(shí)施例2,如實(shí)施例1的作法，但添加3 %的二甘醇，當(dāng)聚合體的溫度達(dá)到 280. 0°C時(shí)，將聚合體經(jīng)卸料急冷切成非晶態(tài)原粒，對(duì)所制成的基礎(chǔ)切片烘干，在PET拉絲 機(jī)上進(jìn)行牽引拉伸，進(jìn)行各項(xiàng)檢測(cè)，其結(jié)果詳見表1所示。
[0027] 使用實(shí)施例3,如實(shí)施例1的作法，但將二甘醇換成0. 5%的PEG-200,當(dāng)聚合體的 溫度達(dá)到280. 0°C時(shí)，將聚合體經(jīng)卸料急冷切成非晶態(tài)原粒，對(duì)所制成的基礎(chǔ)切片烘干，在 PET拉絲機(jī)上進(jìn)行牽引拉伸，進(jìn)行各項(xiàng)檢測(cè)，其結(jié)果詳見表1所示。
[0028] 使用實(shí)施例4,將實(shí)施例2所制成的基礎(chǔ)切片在固相增粘轉(zhuǎn)鼓中進(jìn)行增粘8h，轉(zhuǎn)鼓 外溫設(shè)為220°C，所制備的切片在PET拉絲機(jī)上進(jìn)行牽引拉伸，進(jìn)行各項(xiàng)檢測(cè)，其結(jié)果詳見 表1所示。
[0029] 使用實(shí)施例5,將實(shí)施例2所制成的基礎(chǔ)切片在固相增粘轉(zhuǎn)鼓中進(jìn)行增粘10h，轉(zhuǎn) 鼓外溫設(shè)為220°C，所制備的切片在PET拉絲機(jī)上進(jìn)行牽引拉伸，進(jìn)行各項(xiàng)檢測(cè)，其結(jié)果詳 見表1所示。
[0030] 結(jié)果
[0031] 經(jīng)過比較表1所示的使用實(shí)施例1~5,可以得到以下結(jié)論：
[0032] 使用實(shí)施例1至3的PET聚酯切片，粘度在0.61左右，所牽引拉伸制備的單絲斷 裂強(qiáng)度在230MPa左右，使用實(shí)施例4至5的PET聚酯切片，粘度提升，所牽引拉伸制備的單 絲斷裂強(qiáng)度在410MPa以上。切片的粘度升高，單絲的斷裂強(qiáng)度提升明顯。
[0033] 添加適量的柔性單體，提高PET切片的特性粘度，PET單絲能達(dá)到PP單絲的要求。
[0034] 表1PET單絲的性能
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高拉伸強(qiáng)度膜級(jí)PET聚酯切片的合成裝置，包括依次連接的酯化反應(yīng)釜、預(yù)縮 聚釜和終縮聚釜，其特征在于該合成裝置還包括第一配制機(jī)構(gòu)、第二配制機(jī)構(gòu)及乙二醇蒸 噴真空系統(tǒng)，該第一配制機(jī)構(gòu)具有第一乙二醇進(jìn)料口和第三單體進(jìn)料口，前述的第二配制 機(jī)構(gòu)具有第二乙二醇進(jìn)料口和添加劑進(jìn)料口，前述的乙二醇蒸噴真空系統(tǒng)分別與預(yù)縮聚釜 和終縮聚釜連接； 所述的酯化反應(yīng)釜連接有一乙二醇回流機(jī)構(gòu)、PTA儲(chǔ)料罐及漿料調(diào)配罐，該漿料調(diào)配罐 的進(jìn)料口分別通過第一計(jì)量泵和第二計(jì)量泵連接前述的第一配制機(jī)構(gòu)和第二配制機(jī)構(gòu)，前 述的PTA儲(chǔ)料罐通過一流量調(diào)節(jié)閥與醋化反應(yīng)Il連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高拉伸強(qiáng)度膜級(jí)PET聚酯切片的合成裝置，其特征在于所述 的乙二醇回流機(jī)構(gòu)包括工藝塔、回流冷凝器及回流泵，前述的回流冷凝器的進(jìn)液端和進(jìn)氣 端分別與工藝塔的出氣端和回流端連接，前述回流泵則與工藝塔的出液端連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高拉伸強(qiáng)度膜級(jí)PET聚酯切片的合成裝置，其特征在于所述 的第一配制機(jī)構(gòu)包括相互連接的兩個(gè)第一配制罐，所述的第二配制機(jī)構(gòu)包括相互連接的兩 個(gè)第二配制罐。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高拉伸強(qiáng)度膜級(jí)PET聚酯切片的合成裝置，其特征在于所述 的乙二醇蒸噴真空機(jī)構(gòu)包括 三級(jí)蒸噴機(jī)構(gòu)，包括依次連接的一級(jí)噴射器、一級(jí)冷凝器、二級(jí)噴射器、二級(jí)冷凝器三 級(jí)噴射器及三級(jí)冷凝器； 第一冷凝器，一端與預(yù)縮聚釜連接，另一端與前述的二級(jí)噴射器連接； 第二冷凝器，一端與終縮聚釜連接，另一端與前述的一級(jí)噴射器連接； 蒸發(fā)器，分別與前述的一級(jí)噴射器、二級(jí)噴射器及三級(jí)噴射器連接； 真空泵，與前述的三級(jí)冷凝器連接；以及 乙二醇收集槽，進(jìn)液端分別與前述的一級(jí)冷凝器、二級(jí)冷凝器及三級(jí)冷凝器連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高拉伸強(qiáng)度膜級(jí)PET聚酯切片的合成裝置，其特征在于所述 預(yù)縮聚釜的出料端與終縮聚釜的進(jìn)料端之間設(shè)有輸送泵。
【專利摘要】一種高拉伸強(qiáng)度膜級(jí)PET聚酯切片的合成裝置，包括依次連接的酯化反應(yīng)釜、預(yù)縮聚釜和終縮聚釜，其特征在于該合成裝置還包括第一配制機(jī)構(gòu)、第二配制機(jī)構(gòu)及乙二醇蒸噴真空系統(tǒng)，該第一配制機(jī)構(gòu)具有第一乙二醇進(jìn)料口和第三單體進(jìn)料口，前述的第二配制機(jī)構(gòu)具有第二乙二醇進(jìn)料口和添加劑進(jìn)料口，前述的乙二醇蒸噴真空系統(tǒng)分別與預(yù)縮聚釜和終縮聚釜連接。進(jìn)一步，所述預(yù)縮聚釜的出料端與終縮聚釜的進(jìn)料端之間設(shè)有輸送泵。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：通過加入第三單體，同時(shí)對(duì)工藝裝置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，改善PET分子的結(jié)晶性能和柔性，最終產(chǎn)物的斷裂強(qiáng)度明顯提高。
【IPC分類】C08G63-78, C08G63-183, D01F6-62
【公開號(hào)】CN204454969
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520021563
【發(fā)明人】鄭兵, 章延舉, 邱增明, 肖海軍
【申請(qǐng)人】浙江萬凱新材料有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年1月13日