聚酯聚酰胺详解

第节聚酯聚酰胺详解演示文稿目前一页\总数三十九页\编于十四点优选第节聚酯聚酰胺目前二页\总数三十九页\编于十四点一、聚酯的生产聚酯是制造聚酯纤维、涂料、薄膜及工程塑料的原料，是由饱和的二元酸与二元醇通过缩聚反应制得的一类线性高分子缩聚物。这类缩聚物的品种随使用原料或中间体而异，故品种繁多数不胜数。但所有品种均有一个共同特点，就是其大分子的各个链节间都是以酯基“－COO－”相联，所以把这类缩聚物通称为聚酯。以聚酯为基础制得的纤维称为涤纶，是三大合成纤维（涤纶、锦纶、腈纶）之一，是最主要的合成纤维。目前三页\总数三十九页\编于十四点一、聚酯的生产天然纤维棉花、羊毛、蚕丝、麻等……

纤维的分类化学纤维人造纤维合成纤维按来源分类目前四页\总数三十九页\编于十四点一、聚酯的生产纤维的分类人造纤维

以天然高聚物为原料，经过化学处理与机械加工而制得的纤维。合成纤维由合成的高分子化合物加工制成的纤维。根据大分子主链的化学组成，又分为杂链纤维和碳链纤维两类。目前五页\总数三十九页\编于十四点一、聚酯的生产三大合成纤维1.涤纶（聚酯为基础，产量第一位）（1）抗皱性、保形性、耐热性、电绝缘，织物易洗、快干、免熨。（2）不需混纺，不起球。（3）染色比锦纶差。2.锦纶（聚酰胺，第二位）

易染色

3.腈纶（聚丙烯腈）

性质类似羊毛（合成羊毛），用途广，来源丰富，发展快。目前六页\总数三十九页\编于十四点一、聚酯的生产成纤高聚物的特征

具有较高的拉伸强度和适宜的延伸度。线型高分子目前七页\总数三十九页\编于十四点一、聚酯的生产聚酯饱和的二元酸与二元醇通过缩聚反应制得的一类线性高分子缩聚物。涤纶以聚酯为基础制得的纤维。常见对苯二甲酸乙二醇酯（简称PET）目前八页\总数三十九页\编于十四点一、聚酯的生产主要原料TPADMT环氧乙烷乙二醇对苯二甲酸对苯二甲酸二甲酯（一）、主要原料目前九页\总数三十九页\编于十四点一、聚酯的生产（二）、聚酯的生产原理与工艺1．聚酯合成的工艺路线酯交换聚酯路线对苯二甲酸用乙二醇直接酯化聚酯路线环氧乙烷酯化聚酯路线目前十页\总数三十九页\编于十四点（二）、聚酯纤维的生产原理与工艺1．聚酯合成的工艺路线（1）酯交换聚酯路线（酯交换聚酯法）是最早（1953年）实现工业的聚酯路线。工艺技术成熟，所以至今在工业生产中仍占有相当的地位。目前十一页\总数三十九页\编于十四点（1）酯交换路线（酯交换法）将对苯二甲酸二甲酯与乙二醇按1∶2.5（摩尔比）比例混合，在醋酸锌、醋酸锰和醋酸钴催化剂的作用下，发生酯交换反应，生成对苯二甲酸双羟乙酯。对苯二甲酸双羟乙酯（二）、聚酯的生产原理与工艺1、聚酯合成的工艺路线目前十二页\总数三十九页\编于十四点（二）、聚酯的生产原理与工艺1．聚酯合成的工艺路线（2）对苯二甲酸用乙二醇直接酯化聚酯路线（直接酯化聚酯法）消耗定额低，无甲醇回收，生产控制稳定，流程短，投资低等优点，发展迅速。目前国内用的比较多。目前十三页\总数三十九页\编于十四点（2）对苯二甲酸用乙二醇直接酯化路线 （直接酯化法）对苯二甲酸双羟乙酯（二）、聚酯的生产原理与工艺1、聚酯合成的工艺路线目前十四页\总数三十九页\编于十四点（二）、聚酯的生产原理与工艺1．聚酯合成的工艺路线（3）环氧乙烷酯化聚酯路线（环氧乙烷法）该路线是1973年开始工业化生产的。该路线具有成本低；产物低聚物少，容易精制；设备利用率高，辅助设备少等优点。如采用高纯度的对苯二甲酸和环氧乙烷进行反应，其产物可不经过精制就可以直接用于缩聚成聚酯。目前十五页\总数三十九页\编于十四点（3）环氧乙烷直接加成路线（环氧乙烷法）

该路线是1973年开始工业化生产的。其反应如下：对苯二甲酸双羟乙酯 该反应在饱和低分子脂肪胺或季胺盐存在下，进行极为顺利，该路线具有成本低；产物低聚物少，容易精制；设备利用率高，辅助设备少等优点。1、聚酯合成的工艺路线目前十六页\总数三十九页\编于十四点＋nHOCH2CH2OHHOCH2CH2COOC－－COOCH2CH2OH（n＋1）Sb2O3HOCH2CH2COOC－－CO－OCH2CH2COOC－－CO－OCH2CH2OH（二）、聚酯的生产原理与工艺1．聚酯合成的工艺路线（4）聚合原理缩聚反应:使反应完全，必须采用真空及强力搅拌，以排出低分子副产物。一般产品的平均相对分子质量不低于20000，用于制造纤维、薄膜的相对分子质量约为25000。目前十七页\总数三十九页\编于十四点 如果采用高纯度的对苯二甲酸和环氧乙烷进行反应，其产物可不经过精制就可以直接用于缩聚成聚酯。其中，酯交换聚酯法和直接酯化聚酯法现在依然是合成聚酯的两大主要工艺路线.

酯交换路线是传统的方法，因工艺技术成熟，所以至今在工业生产中仍占有相当的地位。

1、聚酯合成的工艺路线（二）、聚酯的生产原理与工艺目前十八页\总数三十九页\编于十四点二、聚酯纤维的生产原理与工艺1．聚酯合成的工艺路线（4）聚合原理DMT(液体)

乙二醇回收

TPA料仓

EG单批

DMT槽料仓浆料混合器熔化槽水分馏塔酯化酯交换甲醇分馏塔预缩聚中等粘度缩聚排出蒸汽冷凝结晶干燥造粒高粘度的最终反应器熔融挤压机结晶纺丝长丝加工成型固相缩聚中粘度切片料仓高粘度切片料仓成型纺丝拉伸短纤维织物和工业用丝薄膜片基瓶子容器塑料帘子线和高强度纱线成型

TPA

EG＋catDMT(固体)水废乙二醇甲醇废液1、聚酯合成的工艺路线目前十九页\总数三十九页\编于十四点 直接酯化聚酯路线虽然起步较晚，但与酯交换聚酯路线相比，因具有消耗定额低，乙二醇配料比低，无甲醇回收，生产控制稳定，流程短，投资低等优点，而发展迅速。目前国内引进的聚酯装置多以后者为主，其生产能力1997年就已达到1.52万吨/年。1、聚酯合成的工艺路线（二）、聚酯的生产原理与工艺目前二十页\总数三十九页\编于十四点（二）、聚酯纤维的生产原理与工艺2．聚对苯二甲酸乙二醇酯的生产工艺

直接酯化法聚酯连续法比间歇法的成本低20%；酯交换法聚酯连续比间歇的成本低10%。目前二十一页\总数三十九页\编于十四点（二）、聚酯的生产原理与工艺2．聚对苯二甲酸乙二醇酯的生产工艺

（1）酯交换法连续生产聚酯工艺酯交换法连续生产聚酯工艺包括酯交换、预缩聚、缩聚等过程。目前二十二页\总数三十九页\编于十四点（二）、聚酯的生产原理与工艺2．聚对苯二甲酸乙二醇酯的生产工艺

（1）酯交换法连续生产聚酯工艺12345678910111213DMTEG催化剂去甲醇贮槽回收EG接真空系统去包装1415目前二十三页\总数三十九页\编于十四点（二）、聚酯的生产原理与工艺2．聚对苯二甲酸乙二醇酯的生产工艺（2）直接酯化聚酯生产工艺

工艺过程包括酯化反应与缩聚。直接酯交换法中一般要加入了磷酸三苯酯、亚磷酸三苯酯等稳定剂，所以聚酯产物的热稳定性和聚合度都比酯交换法聚酯高，可以作为生产轮胎帘子线的高质量纤维。目前二十四页\总数三十九页\编于十四点3．聚酯的纺丝3．聚酯的纺丝熔融纺丝法将聚酯树脂切片经过真空干燥吸附的微量水分，并使树脂由无定型变为结晶形后，在惰性气体的保护下加热成熔体。再在一定压力下定量压出喷丝孔，冷却后形成纤维，再经拉伸、卷曲、切断等工序成为一定规格的可纺短纤维；或在拉伸后进行加捻、定型等后处理工序，成为符合各项指标的长纤维。（二）、聚酯的生产原理与工艺目前二十五页\总数三十九页\编于十四点一、聚酯的生产（三）、聚酯的结构、性能及用途结构

聚酯纤维的结构为高度对称芳环的线性聚合物，易于取向和结晶，具有较高的强度和良好的成纤性及成膜性，结晶度为40%～60%，结晶速度慢。目前二十六页\总数三十九页\编于十四点一、聚酯的生产三、聚酯纤维的结构、性能及用途性能聚酯纤维一般为乳白色，回潮率很低，具有易洗快干的特性。在纺织时，容易产生静电，纺织品尺寸稳定性好，使用过程中褶裥持久。耐磨性仅次于聚酰胺纤维。目前二十七页\总数三十九页\编于十四点一、聚酯的生产三、聚酯纤维的结构、性能及用途用途即可以纯纺也或以与其他纤维混纺制成各种机织物和针织物。聚酯长丝可用于织造薄纱女衫、帷幕窗帘等，与其他纤维混纺可制成各种棉型、毛型及中长纤维纺织品。聚酯纤维在工业上可作为轮胎帘子线、制作运输带、篷帆、绳索等。目前二十八页\总数三十九页\编于十四点二、聚酰胺-66锦纶纤维

是由饱和的二元酸与二元胺通过缩聚反应制得的线性高分子缩聚物。第二位目前二十九页\总数三十九页\编于十四点第五节锦纶纤维聚酰胺-1010聚酰胺-6聚酰胺-66聚酰胺-11种类聚酰胺-12聚酰胺-610产量最大目前三十页\总数三十九页\编于十四点第五节锦纶纤维1聚酰胺-6（锦纶-6）的生产聚酰胺-6由已内酰胺或ω-氨基已酸经缩聚反应而制得的合成纤维锦纶-6尼龙-6卡普隆目前三十一页\总数三十九页\编于十四点第五节锦纶纤维1聚酰胺-6（锦纶-6）的生产主要原料:已内酰胺生产原理:高温；惰性气体保护；水作引发剂；Mn=15000～23000生产工艺:有常压法、高压法、常减压并用、固相缩聚等聚酰胺-6目前三十二页\总数三十九页\编于十四点第五节锦纶纤维1聚酰胺-6（锦纶-6）的生产采用直管形反应器，助剂为水和已二酸，制备较高粘度的树脂。聚合后的熔体可直接纺丝，也可铸带切片。主要用于生产相对粘度较低的聚酰-6树脂，所用的反应器为直形VK管和U形VK管。常压高压常减压固相缩聚将常压法制备树脂，经苯萃取除去单体和低分子物，经回转式真空干燥鼓，在190～200℃下，用高纯度氮气保护进行聚合。所用的反应器是两直形管，前者供纺丝用，后者供注塑成型用。目前三十三页\总数三十九页\编于十四点第五节锦纶纤维1聚酰胺-66（锦纶-66）的生产聚酰胺-66是已二酸与已二胺的缩聚物，是最早实现工业生产的聚酰胺品种，也是产量最大。。目前三十四页\总数三十九页\编于十四点第五节锦纶纤维主要原料:已二酸、已二胺生产原理:需要严格控制两种单体配料比，才能得到高相对分子质量的高聚物。生产上采用：缩聚反应前，先制成盐，再缩聚。聚酰胺-661聚酰胺-66（锦纶-66）的生产目前三十五页\总数三十九页\编于十四点聚酰胺-66的生产过程主要有：66盐制备、66盐的缩聚。制备66盐时，分别将己二胺和己二酸配制成溶液，然后再混合成66盐溶液，再在适当的条件下缩聚。配制成水溶液，控制反应温度为98℃，可以生产含63%66盐的水溶液，直接用于生产聚酰胺-66，收率99.9%，这是最理想的工艺。以甲醇为溶剂，将两种单体分别配制溶液，在60～70℃下搅拌混合，中和成盐，再冷却析出66盐，过滤，在70℃下真空干燥，得白色结晶粉末状66盐，缩聚时再配制成60%的水溶液。nHOOC（CH2）4COOH＋nH2N（CH2）6NH2n－OOC（CH2）4COHN（CH2）6NH3+HO－OC（CH2）4COHN（CH2）6NH－H＋（2n－1）H2On166盐的制备和缩聚1目前三十六页\总数三十九页\编于十四点间歇溶液缩聚法连续溶液缩聚法1聚酰胺-66（锦纶-66）的生产工艺2目前三十七页\总数三十九页\编于十四点将66盐配制成50%～60%的水溶液，加入缩聚釜中；同时，根据产物相对分子质量要求加入相对分子质量调节剂乙酸或已二酸，如产物相对分子质量为13000时，加入量为66盐的0.5%（质量）；控制反应温度为230℃左右，压力1.7～1.8MPa，保压2h左右，进行预缩聚成低相对分子质量的聚合体（注意时间不要太长，太长容易脱羧）。然后，逐步泄压，排出水蒸气，随