聚酯纤维生产工艺 PPT

杜邦工艺的特点：
（1）工艺流程简单合理，停留时间短，虽然反应条件强烈， 但产品质量较好；
（2）设备简单，动设备少，维修量少，装置连续运行时间较 长，可达到4年；
（3）添加剂加入口有喷嘴和静态混合器，分散性好，品种转 换时间较短。
伊文达工艺的特点;
（1）酯化、缩聚等主工艺过程充分利用压差和位差作为 物料搅拌和输送动力，减少动设备，能耗低；
对黏度）表示。黏度是分子内摩擦的量度，由于高 分子的流动是通过链段的位移形成的，链段越长， 摩擦力越大，其黏度越高，因此黏度是分子量大小 的一个标志。
2、熔点 熔点是指将结晶的固态物质加热到一定温度时，有固
态转化为液态时的温度。纯聚酯结晶聚合物（100%
结晶）的熔点在300℃左右，但实际生产中不可 能达到，一般在260 ℃左右。
吉玛工艺的特点：
（1）选用单一的缩聚催化剂；
（2）酯化反应温度较低，停留时间较长，但操作稳定，产 品中二甘醇（DEG）含量较低，产品质量较好；
（3）采用刮板冷凝器，解决了缩聚真空系统低聚物堵塞的 问题。
钟纺工艺过程的特点：
（1）原料配制时乙二醇摩尔比低，故反应系统中EG过 剩量少，能耗低，生成二甘醇副产物少，使产品中的 DEG含量较低；
3、端羧基
端羧基（—COOH）含量使聚酯的一项重要质量指标， 对聚酯制品的物理性能、后加工性能及后加工成品 的后序影响很大。一般认为，在一定的范围内端羧 基含量高，聚酯的热稳定性差，随着热降解时间的 增长，端羧基含量增大。另外，端羧基会对酯基进 行酸解反应，使黏度降低。因此，控制聚酯的端羧 基含量，使其稳定在适当的水平是非常重要的。
（2）反应器结构合理，有利于传质、传热和反应的需要；
（3）缩聚过程的喷淋冷凝器均设有自动刮板，解决了真 空系统的堵塞问题。

7.9
7.9
96.8
44.0
5
8
PEN纤维的性能 PEN纤维的耐化学腐蚀性、抗紫外线辐射、热稳定性和水解稳定性均优
于PET。 PEN的玻璃化温度高达110oC左右,其纤维可以耐200oC左右的温度。
目前纤维级的PEN树脂已由美国Shell公司研制成功并投放市场，其商品名 称为Vituf。美国Amoco公司的PEN纤维也已投放市场。
• 第四节 聚酯纤维的结构性能及改性
重点内容：聚酯纤维的各种改性方法和目的。
1.4.1 聚酯纤维的结构和性能
聚酯纤维的结构 – 分子链结构 – 聚集态结构 结晶结构 取向结构
聚酯纤维的性质 – 聚酯纤维的化学性质 – 聚酯纤维的物理性质
聚酯的分子结构PET
聚酯是指分子链中含有酯基的聚合物的总称 聚酯分子的重复单元结构中由三部分组成，即酯基、
62.0 252.0
1
0.682
61.5 248.5
5
0.677
58.8 237.3
8
0.750
57.0 232.0
10
0.656
55.4 226.5
15
0.712
54.7 217.5
随着间位苯环含量的增加，共聚酯的Tg和Tm下降，而冷结晶温度则上升。当 IPA的含量大于 9 mol % 时，共聚酯已无冷结晶峰存在。美国于1959年实现了 PET—IPA共聚酯工业化生产，该共聚酯的商品名为Vycron，主要用于制备易 染纤维。由于PET—IPA结晶速率慢，我国则更多用其制备高收缩纤维。应该 指出的是这种共聚酯广泛用于瓶用聚酯，IPA的添加量为2%～4％
改变聚酯的刚性结构单元
一、间苯二甲酸代替对苯二甲酸 在PET的直接酯化聚合过程中，用对称性较差的间苯二甲 酸（IPA）取代部分的对苯二甲酸（TPA）

表面改性
五、等离子体处理 等离子体技术在纤维表面处理方面的应用始于20世纪60
年代末。 与化学表面处理处理方法相比有如下优点:
（1）省能源,无公害,满足环保的需要; （2）处理时间短,效率高（10-500s）; （3）处理仅在纤维的表面，典型的作用深度为5~50nm，对 所处理的纤维的性能影响不大； （4）可处理形状较复杂的材料,材料表面处理的均匀性好; （5）反应环境温度低。因此,等离子体技术适合于材料表面 的改性。
第三阶段，反应速率逐渐降低，这是因为无定型区 的反应基本结束，反应逐步转向结构紧密的结晶区的缘 故。
表面改性
三、强氧化剂处理法 强氧化剂氧化法是由于纤维在强氧化剂的作用下，表
面被强氧化剂烧蚀，使聚合物表面发生裂解、交联和氧 化，使纤维和染料及其它材料之间的物理键合力和化学 键合力增强，提高了纤维的表面活化能力和润湿性，从 而改善了纤维的润湿性能。强氧化剂氧化法有酸洗、臭 氧氧化和双氧水浸润等
2）在沥青混凝土中加入超短聚酯纤维，利用纤维的 吸附作用和微观加筋作用，可以增加沥青之间的粘滞 力，延缓了沥青从矿料表面剥离的速度，因此增加了 路面抵抗水侵蚀的能力。
3）短纤维橡胶基复合材料（简称SFRC），来满足传 动带、密封制品、胶管等行业产品的需求。
第六节 聚乳酸纤维 1.6 聚乳酸纤维性能 聚乳酸（PLA）是一种聚羟基酸，它的原料乳酸可
织物经碱减量后，纤维间抱合力减小，孔隙增大 ，透气量增加，这对穿着舒适性有一定改善。
由于强度略有下降，有利于改进织物抗起球性能 。纯涤纶、涤棉或涤毛混纺织物经碱减量后抗起球性 能有所改善，目前国内外部分仿毛织物产品也采用碱 减量处理。
表面改性
二、聚酯纤维的氨解处理 氨解--是聚酯纤维又一种表面处理的化学方法。 在氨

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第二节 聚酯合成工艺与原理
酯化反应
HOOC
COOH ＋ HOCH2CH2OH - H2O BHET
PTA
EG
酯化反应可在PTA的氢离子（H+）自催化作用下进行，自催化的反应机理是原料PTA羧 基解离的H+自催化和EG进行亲和酯化反应。其实，酯化反应和缩聚反应在整个生产过 程中都同时存在，在反应刚开始，反应条件有利于酯化反应的进行。酯化反应为可逆 反应，为了向正反应方向进行，必须及时除去生成的水。在实际生产过程中，酯化反 应生成的BHET经本体聚合生成二聚体、三聚体等，在反应结束时，反应物料大部分为 BHET的四聚体和五聚体。在酯化反应过程中，也有缩聚反应、水解反应（酯化反应的 逆反应）、醇解反应、生成醚的副反应等。
p 锡系催化剂缩聚活性高，但所得聚酯的端羧基量较大，软化点也较低，易带黄色； p 容易生成凝胶产物。
锗系催化剂
p 可以得到白度高、灰分含量低和透明的PET； p 所得PET中醚键含量较多，熔点较低。而且锗系催化剂价格较贵； p 作为纤维聚酯的催化剂没有明显优点。
第二节 聚酯合成工艺与原理
PTA、EG浆料配制
是具有毒性。特别对肝脏有不良的影响。
钛系催化剂
p 钛系催化剂缩聚是很有前途的催化剂，因为它催化活性特性高； p 钛系催化剂促进副反应也较明显，所得到的聚酯热稳定性差，色泽发黄。
第二节 聚酯合成工艺与原理
PTA、EG浆料配制
催化剂：锑系、锗系、锡系、钛系-在打浆阶段添加，200-300ppm 锡系催化剂
第一节 聚酯简介
生产车间
PTA EG
聚酯车间
PET熔体
PET熔体 纺丝车间
POY FDY
POY 加弹车间