高拉伸强度膜级pet聚酯切片的合成装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种PET聚酯切片的合成装置，属于高分子加工设备技术领域。
【背景技术】
[0002]目前国内外生产、销售、使用的塑编产品，都是以聚丙烯树酯（PP)或聚乙烯（PE) 为原料制造扁丝，然后编织包装物品。聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)聚酯被广泛运用到日 常生活中，如塑料瓶，化纤产品，薄膜等，与人们的生活息息相关，由于PET的力学性能、抗 紫外性能、耐低温性能都比PP、PE要好，因此利用PET生产编织袋比PP、PE有明显的优势。 但是PET材料应用于塑编行业还鲜有报道。
[0003] 由于PET的强度高、刚性强，在PET拉抻牵引成丝的过程中存在发脆、韧性差、容易 断裂，拉出的扁丝不均匀、强度不够等问题，国内外还没有利用PET材料生产扁丝进而编织 成袋的方法。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种拉伸强度膜 级PET聚酯切片的合成装置。
[0005] 本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种高拉伸强度膜级PET聚 酯切片的合成装置，包括依次连接的酯化反应釜、预缩聚釜和终缩聚釜，其特征在于该合成 装置还包括第一配制机构、第二配制机构及乙二醇蒸喷真空系统，该第一配制机构具有第 一乙二醇进料口和第三单体进料口，前述的第二配制机构具有第二乙二醇进料口和添加剂 进料口，前述的乙二醇蒸喷真空系统分别与预缩聚釜和终缩聚釜连接；
[0006] 所述的酯化反应釜连接有一乙二醇回流机构、PTA储料罐及浆料调配罐，该浆料调 配罐的进料口分别通过第一计量泵和第二计量泵连接前述的第一配制机构和第二配制机 构，前述的PTA储料罐通过一流量调节阀与酯化反应爸连接。
[0007] 作为优选，所述的乙二醇回流机构包括工艺塔、回流冷凝器及回流泵，前述的回流 冷凝器的进液端和进气端分别与工艺塔的出气端和回流端连接，前述回流泵则与工艺塔的 出液纟而连接。
[0008] 进一步，所述的第一配制机构包括相互连接的两个第一配制罐，所述的第二配制 机构包括相互连接的两个第二配制罐。
[0009] 作为优选，所述的乙二醇蒸喷真空机构包括
[0010] 三级蒸喷机构，包括依次连接的一级喷射器、一级冷凝器、二级喷射器、二级冷凝 器三级喷射器及三级冷凝器；
[0011] 第一冷凝器，一端与预缩聚釜连接，另一端与前述的二级喷射器连接；
[0012] 第二冷凝器，一端与终缩聚釜连接，另一端与前述的一级喷射器连接；
[0013] 蒸发器，分别与前述的一级喷射器、二级喷射器及三级喷射器连接；
[0014] 真空泵，与前述的三级冷凝器连接；以及
[0015] 乙二醇收集槽，进液端分别与前述的一级冷凝器、二级冷凝器及三级冷凝器连接。
[0016] 进一步，所述预缩聚釜的出料端与终缩聚釜的进料端之间设有输送泵。
[0017] 与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过加入第三单体，同时对工艺装置进 行优化设计，改善PET分子的结晶性能和柔性，使PET在加工过程中，减缓结晶速率，降低分 子的结晶度，柔性增加，有利于牵引拉伸，最终产物的断裂强度明显提高。
【附图说明】
[0018] 图1为实施例结构示意图。
【具体实施方式】
[0019] 以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0020] 如图1所示，本实施例中的高拉伸强度膜级PET聚酯切片的合成装置包括依次连 接的酯化反应釜1、预缩聚釜2和终缩聚釜3、第一配制机构、第二配制机构及乙二醇蒸喷真 空系统，第一配制机构具有第一乙二醇进料口和第三单体进料口，第二配制机构具有第二 乙二醇进料口和催化剂进料口，乙二醇蒸喷真空系统分别与预缩聚釜2和终缩聚釜3连接； 预缩聚釜2的出料端与终缩聚釜3的进料端之间设有输送泵95,PTA储料罐7通过一流量 调节阀71与酯化反应釜1连接。
[0021] 酯化反应釜1连接有一乙二醇回流机构、PTA储料罐7及浆料调配罐，该浆料调配 罐10的进料口分别通过第一计量泵92和第二计量泵91连接第一配制机构和第二配制机 构。
[0022] 乙二醇回流机构包括工艺塔11、回流冷凝器12及回流泵94,回流冷凝器12的进 液端和进气端分别与工艺塔11的出气端和回流端连接，回流泵94则与工艺塔11的出液端 连接。
[0023] 第一配制机构包括相互连接的两个第一配制罐51，第二配制机构包括相互连接的 两个第二配制罐61。
[0024] 乙二醇蒸喷真空机构包括三级蒸喷机构、第一冷凝器81、第二冷凝器82、蒸发器 47、真空泵96及乙二醇收集槽4,三级蒸喷机构包括依次连接的一级喷射器41、一级冷凝器 42、二级喷射器43、二级冷凝器44、三级喷射器45及三级冷凝器46 ;第一冷凝器81 -端与 预缩聚釜2连接，另一端与二级喷射器43连接，第二冷凝器82 -端与终缩聚釜3连接，另 一端与一级喷射器41连接，蒸发器47分别与一级喷射器41、二级喷射器43及三级喷射器 45连接，真空泵96与三级冷凝器46连接，乙二醇收集槽4进液端分别与一级冷凝器42、二 级冷凝器44及三级冷凝器46连接。
[0025] 使用实施例1，称取精对苯二甲酸（PTA) 15KG、乙二醇（EG) 6. 44KG、二甘醇 0. 22Kg(添加量2% )，乙二醇锑6. 08g，先调制成浆体，再将PTA浆体利用泵连续输送至酯 化反应槽内进行第一阶段酯化反应。用氮气置换酯化反应槽内的空气，置换完成合，搅拌 器的转速为60rpm，频率50HZ，加热至190°C以上进行酯化反应，酯化反应温度介于240~ 245°C，酯化压力介于0? 2~0? 25MPa(相对压力），酯化反应时间3小时，酯化反应完成时的 料温约250°C，酯化反应完成时酯化率高于95%。酯化反应过程中形成的乙二醇及水等，经 由汽化管进入蒸馏塔进行分离。自蒸馏塔底部收集的乙二醇再回流至酯化反应槽。将上述 酯化反应制成的单体，输送至缩聚槽进行缩聚反应；此酯化完成的单体先进行真空预缩聚 反应，反应压力由常压逐渐下降至200Pa(绝对压力），反应温度为265~275 °C，反应时间 为1小时；后续在高真空的环境下进行终缩聚反应，反应压力低于130Pa(绝对压力），反应 温度自275°C逐步升高，聚合物的粘度亦逐步提高，当搅拌器维持相同的扭力下，调低搅拌 器的频率，转速下降至25rpm左右，聚合体的末温为282°C，反应时间为78分钟；聚合体经 卸料急冷切成非晶态基础切片，对所制成的基础切片烘干，在PET拉丝机上进行牵引拉伸， 进行各项检测，其结果详见表1所示。
[0026] 使用实施例2,如实施例1的作法，但添加3 %的二甘醇，当聚合体的温度达到 280. 0°C时，将聚合体经卸料急冷切成非晶态原粒，对所制成的基础切片烘干，在PET拉丝 机上进行牵引拉伸，进行各项检测，其结果详见表1所示。
[0027] 使用实施例3,如实施例1的作法，但将二甘醇换成0. 5%的PEG-200,当聚合体的 温度达到280. 0°C时，将聚合体经卸料急冷切成非晶态原粒，对所制成的基础切片烘干，在 PET拉丝机上进行牵引拉伸，进行各项检测，其结果详见表1所示。
[0028] 使用实施例4,将实施例2所制成的基础切片在固相增粘转鼓中进行增粘8h，转鼓 外温设为220°C，所制备的切片在PET拉丝机上进行牵引拉伸，进行各项检测，其结果详见 表1所示。
[0029] 使用实施例5,将实施例2所制成的基础切片在固相增粘转鼓中进行增粘10h，转 鼓外温设为220°C，所制备的切片在PET拉丝机上进行牵引拉伸，进行各项检测，其结果详 见表1所示。
[0030] 结果
[0031] 经过比较表1所示的使用实施例1~5,可以得到以下结论：
[0032] 使用实施例1至3的PET聚酯切片，粘度在0.61左右，所牵引拉伸制备的单丝断 裂强度在230MPa左右，使用实施例4至5的PET聚酯切片，粘度提升，所牵引拉伸制备的单 丝断裂强度在410MPa以上。切片的粘度升高，单丝的断裂强度提升明显。
[0033] 添加适量的柔性单体，提高PET切片的特性粘度，PET单丝能达到PP单丝的要求。
[0034] 表1PET单丝的性能
【主权项】
1. 一种高拉伸强度膜级PET聚酯切片的合成装置，包括依次连接的酯化反应釜、预缩 聚釜和终缩聚釜，其特征在于该合成装置还包括第一配制机构、第二配制机构及乙二醇蒸 喷真空系统，该第一配制机构具有第一乙二醇进料口和第三单体进料口，前述的第二配制 机构具有第二乙二醇进料口和添加剂进料口，前述的乙二醇蒸喷真空系统分别与预缩聚釜 和终缩聚釜连接； 所述的酯化反应釜连接有一乙二醇回流机构、PTA储料罐及浆料调配罐，该浆料调配罐 的进料口分别通过第一计量泵和第二计量泵连接前述的第一配制机构和第二配制机构，前 述的PTA储料罐通过一流量调节阀与醋化反应Il连接。
2. 根据权利要求1所述的高拉伸强度膜级PET聚酯切片的合成装置，其特征在于所述 的乙二醇回流机构包括工艺塔、回流冷凝器及回流泵，前述的回流冷凝器的进液端和进气 端分别与工艺塔的出气端和回流端连接，前述回流泵则与工艺塔的出液端连接。
3. 根据权利要求1所述的高拉伸强度膜级PET聚酯切片的合成装置，其特征在于所述 的第一配制机构包括相互连接的两个第一配制罐，所述的第二配制机构包括相互连接的两 个第二配制罐。
4. 根据权利要求1所述的高拉伸强度膜级PET聚酯切片的合成装置，其特征在于所述 的乙二醇蒸喷真空机构包括 三级蒸喷机构，包括依次连接的一级喷射器、一级冷凝器、二级喷射器、二级冷凝器三 级喷射器及三级冷凝器； 第一冷凝器，一端与预缩聚釜连接，另一端与前述的二级喷射器连接； 第二冷凝器，一端与终缩聚釜连接，另一端与前述的一级喷射器连接； 蒸发器，分别与前述的一级喷射器、二级喷射器及三级喷射器连接； 真空泵，与前述的三级冷凝器连接；以及 乙二醇收集槽，进液端分别与前述的一级冷凝器、二级冷凝器及三级冷凝器连接。
5. 根据权利要求1所述的高拉伸强度膜级PET聚酯切片的合成装置，其特征在于所述 预缩聚釜的出料端与终缩聚釜的进料端之间设有输送泵。
【专利摘要】一种高拉伸强度膜级PET聚酯切片的合成装置，包括依次连接的酯化反应釜、预缩聚釜和终缩聚釜，其特征在于该合成装置还包括第一配制机构、第二配制机构及乙二醇蒸喷真空系统，该第一配制机构具有第一乙二醇进料口和第三单体进料口，前述的第二配制机构具有第二乙二醇进料口和添加剂进料口，前述的乙二醇蒸喷真空系统分别与预缩聚釜和终缩聚釜连接。进一步，所述预缩聚釜的出料端与终缩聚釜的进料端之间设有输送泵。与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过加入第三单体，同时对工艺装置进行优化设计，改善PET分子的结晶性能和柔性，最终产物的断裂强度明显提高。
【IPC分类】C08G63-78, C08G63-183, D01F6-62
【公开号】CN204454969
【申请号】CN201520021563
【发明人】郑兵, 章延举, 邱增明, 肖海军
【申请人】浙江万凯新材料有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年1月13日