任務(wù)1 滌綸生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)-PET的質(zhì)量控制指標(biāo)

主講人：陳曉玲滌綸生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)目錄CONTENT聚酯概述第一章聚酯的生產(chǎn)路線第二章PET的質(zhì)量控制指標(biāo)第三章第三部分PET質(zhì)量影響因素PET的質(zhì)量指標(biāo)PET的質(zhì)量控制指標(biāo)水含量異狀切片灰分鐵含量二甘醇PET質(zhì)量影響因素黏度熔點(diǎn)端羧基色相凝聚粒子1PET質(zhì)量影響因素聚酯的相對分子質(zhì)量，在質(zhì)量指標(biāo)中用特性黏度[η]表示。相對分子質(zhì)量越高意味著分子鏈越長，分子間的相互作用越強(qiáng)，機(jī)械強(qiáng)度越強(qiáng)。制造高強(qiáng)度的纖維要用高黏度的PET樹脂，如制簾子線的樹脂等。相對分子質(zhì)量不同的聚酯樹脂其機(jī)械性能不同而被用來制造不同的制品用于不同的用途。黏度是分子內(nèi)摩擦的量度。由于高分子的流動是通過鏈段的位移形成的，鏈段越長，摩擦越大，其黏度越高，因此黏度也是分子大小的一個標(biāo)志。相對分子質(zhì)量與特性黏度之間的關(guān)系可用馬克方程表示:

（1）黏度1PET質(zhì)量影響因素（2）熔點(diǎn)熔點(diǎn)是指將結(jié)晶的固態(tài)物質(zhì)加熱到一定溫度時，由固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)時的溫度。純聚酯結(jié)晶聚合物(100%結(jié)晶)的熔點(diǎn)在300℃左右。但由于在實(shí)際生產(chǎn)過程中，聚酯產(chǎn)品中含有二甘醇，二甘醇中醚鍵的存在會降低聚酯的熔點(diǎn)。另一方面由于聚酯大分子的相對分子質(zhì)量具有多分散性，大小不一，結(jié)晶度不均勻，所以聚酯的熔點(diǎn)低于300℃，正常在260℃左右。同樣，由于聚酯大分子的多分散性，即聚酯大分子是由相對分子質(zhì)量不同而結(jié)構(gòu)相同的同系物所組成的混合物，以及聚酯切片或熔體是驟冷后形成的，是完全無定型的，因此聚酯在加工過程中并沒有固定的熔點(diǎn)。隨溫度的升高，聚酯逐漸軟化，最終到完全軟化。從軟化溫度到完全熔化溫度的過程，習(xí)慣上稱為熔程。1PET質(zhì)量影響因素（3）端羧基一般認(rèn)為，在一定范圍內(nèi)端羧基含量高，聚酯樹脂的熱穩(wěn)定性差，隨著熱降解時間的增長，端羧基含量增大；端羧基會對酯基進(jìn)行酸解反應(yīng)，使黏度降低；端羧基會加速酯基的水解反應(yīng)，端羧基還會使體積電阻等電絕緣性降低；端羧基能與金屬離子成鹽，形成的高分子鏈端羧基鹽可能起到結(jié)晶成核作用，故控制端羧基也可對樹脂的結(jié)晶行為有所控制。在縮聚過程中，聚合工藝條件有波動，縮聚的反應(yīng)溫度高，真空度偏低或停留時間過長，這些都對降低產(chǎn)品的端羧基含量不利。結(jié)晶行為端羧基能與金屬離子成鹽，形成的高分子鏈端羧基鹽可能起到結(jié)晶成核作用，故控制端羧基也可對樹脂的結(jié)晶行為有所控制電絕緣性端羧基會加速酯基的水解反應(yīng)，端羧基還會使體積電阻等電絕緣性降低產(chǎn)品黏度端羧基會對酯基進(jìn)行酸解反應(yīng)，使黏度降低；熱穩(wěn)定性在一定范圍內(nèi)端羧基含量高，聚酯樹脂的熱穩(wěn)定性差，隨著熱降解時間的增長，端羧基含量增大；0.5秒延遲符，無意義，可刪除.1PET質(zhì)量影響因素（3）端羧基在縮聚過程中，聚合工藝條件有波動，縮聚的反應(yīng)溫度高，真空度偏低或停留時間過長，這些都對降低產(chǎn)品的端羧基含量不利。1PET質(zhì)量影響因素（4）色相色相通常用L值(黑白度)、b值(黃藍(lán)指數(shù))、a值(紅綠指數(shù))表征。它們是由光電管中樣品的三色(紅、綠、藍(lán))差別所決定，結(jié)晶對色澤測定的結(jié)果有影響，應(yīng)注明測定方法或標(biāo)準(zhǔn)。聚酯樹脂發(fā)黃的原因除了原材料的色澤影響外，主要是被氧化的結(jié)果，穩(wěn)定劑的加人將改善樹脂的色澤。此外由于熱氧降解產(chǎn)生的乙醛對銻的還原作用，會導(dǎo)致樹脂發(fā)灰、L值下降。乙醛還會與PTA中的4-羧基苯甲酸(4-CBA)發(fā)生縮醛反應(yīng)，生成有色產(chǎn)物，影響色澤。1PET質(zhì)量影響因素（5）凝聚粒子凝集粒子是指凝聚粒子、凝膠粒子、炭黑粒子以及其他雜質(zhì)粒子的總稱。凝聚粒子是由TiO2（消光劑）產(chǎn)生的，包括在TiO2懸浮液配制過程中未分散的粗大粒子以及在TiO2懸浮液加入系統(tǒng)時由于EG閃蒸而造成的二次凝聚。凝膠粒子是由于反應(yīng)釜有死角或其他原因造成降解的熔體逐漸長大后形成的高結(jié)晶聚合物。而炭黑是由于聚酯高溫炭化后形成的。凝集粒子對生產(chǎn)最大的影響是使熔體過濾器或紡絲過濾器壓差上升快，縮短過濾器或噴絲板的使用周期，增加紡絲斷頭。水在聚酯樹脂中的存在形式可分為外表水和締合水。外表水是吸附水，占切片水的主要份額，處于樹脂內(nèi)的界面或自由體積中，故這種存在的水較易除去，以烘干形式去除。締合水是通過氫鍵和羥基、羧基結(jié)合的水，這種締合的水較難去除，需用較高的溫度(大于150℃)及較長的時間才能去除，它占有的份額不大，通常切片干燥至含水1x10-4以下時便進(jìn)人締合水的脫水過程。1PET質(zhì)量影響因素（6）水含量1PET質(zhì)量影響因素（7）異狀切片切片的形狀和尺寸作為質(zhì)量指標(biāo)的內(nèi)容，對于后加工、可紡性有著重要的意義，通常是以大小規(guī)格和百粒重表示。在紡絲工藝技術(shù)中，避免空氣與熔體作用是關(guān)鍵技術(shù)，因?yàn)榭諝馕赐耆懦氵M(jìn)入熔融塑化的后果是嚴(yán)重的。一方面氧氣與高溫下的熔體作用易發(fā)生熱氧降解，導(dǎo)致樹脂發(fā)黃,生成凝膠；另一方面氮?dú)夥稚⒌饺垠w中去，導(dǎo)致斷頭和飄絲。在后加工螺桿擠壓過程中進(jìn)料段的壓縮比與切片的表觀密度(或百粒重)有關(guān)，而小粒切片的表觀密度大，有利于擠壓排氣，小粒切片也有利于水等小分子物的排出，從而提高干燥效率和效果。另外規(guī)整的切片可減少切片顆粒間的接觸面，避免搭橋堆積，有利于輸送和在擠壓機(jī)中的進(jìn)料。灰分表征的是聚酯樹脂中無機(jī)成分的含量。其來源除灰塵外，主要來源于添加劑。1PET質(zhì)量影響因素（8）灰分①穩(wěn)定性和熱氧穩(wěn)定性下降。②影響色澤。如改性用無機(jī)添加劑也具有消光作用，使透明度下降。③表面改性劑會使表面粗糙，摩擦系數(shù)增加。④絕緣性下降，體積電阻降低，介電損耗增加。1PET質(zhì)量影響因素（9）鐵含量鐵含量是表征聚酯產(chǎn)品中雜質(zhì)的一個指標(biāo)。其來源主要是原輔料如PTA、EG、催化劑、消光劑等。當(dāng)這些含量一定時，則產(chǎn)品中的鐵含量高低表示了裝置被腐蝕的程度。（10）二甘醇聚合物中的DEG含量高，會使其熔點(diǎn)降低；由于醚鍵的存在，耐紫外線性能、耐熱性下降。聚合物中的DEG還將影響織物的染色性，產(chǎn)品的DEG含量不必過低，而應(yīng)保證在指標(biāo)范圍內(nèi)穩(wěn)定，所以要求它的含量要均勻。二甘醇(DEG)是端羥基間反應(yīng)的產(chǎn)物，該副反應(yīng)主要發(fā)生在游離EG量大的場合，DEG在縮聚過程中幾乎不增加，主要在酯化過程中產(chǎn)生，產(chǎn)生量與酯化的進(jìn)料EG/TPA的摩爾比、酯化溫度、酯化停留時間等幾個參數(shù)有較大關(guān)系。2PET的質(zhì)量指標(biāo)注:①表中中心值M|和M