《纺织材料生产》课件-项目2：聚酯纤维生产原理及流程

项目2：聚酯纤维生产原理及流程按参与反应的单体分类：酯交换法（DMT法）直接酯化法（PTA法）—现大都采用此种方法按制备方法分类间歇法连续法—大生产以此法居多工业涤纶生产装置聚酯工段：以PTA和EG为原料，在催化剂作用下，经酯化、缩聚反应后，生成聚酯熔体的过程。分为浆料配置、酯化反应、预缩聚反应和终缩聚反应四个部分。纺丝工段：将聚酯熔体经过加热、纺丝、牵伸后形成初生丝的过程。短纤工段：将初生丝进行拉伸、热定型、加捻、变形加工等成品包装等工序处理，改善纤维结构。一、聚酯生产方法通过一定反应制备对苯二甲酸双羟乙二酯（BHET）之后，加入摩尔分数为0.03％～0.04％的缩聚反应催化剂（如Sb2O3）以及0.015％～0.03％稳定剂，温度逐渐升至270～280℃，压力降低至133.3Pa（1mmHg柱）以下进行缩聚反应，脱除乙二醇（EG），制成成纤PET。二、聚酯纤维生产原理所以PET的制备首先需得到BHET，目前生产BHET的方法有酯交换法、直接酯化法、直接加成法。酯交换法：历史悠久，技术成熟，产品质量好而稳定，目前仍广泛采用，但其工艺过程长，设备多，投资大，且需要大量甲醇，甲醇和乙二醇回收量大，增加设备和能量消耗。直接酯化法：流程短，投资少，效率高，无需使用甲醇，乙二醇耗用量少，可简化回收过程和设备，减少环境污染，特别适合制造高聚合度PET。缺点是TPA和EG在多相体系中反应，反应不易均匀，容易生成较多二甘醇，影响PET的质量。直接加成法：理论上最合理。优点是生产过程短，原料低廉，产品纯度高。但环氧乙烷沸点低(10.7℃)，常温下为气体，容易着火、爆炸，运输、贮存和使用都不方便，目前采用此法的不多。二、聚酯纤维生产原理1.BHET制备方式PET纤维生产路线

二、聚酯纤维生产原理2.BHET原料合成①对苯二甲酸（TPA）与甲醇反应制得对苯二甲酸二甲酯（DMT）②对苯二甲酸二甲酯（DMT）与乙二醇（EG）酯交换（1）酯交换法（即2步法）二、聚酯纤维生产原理2.BHET原料合成（2）直接酯化法（即1步法）对苯二甲酸（TPA）与乙二醇反应制得对苯二甲酸二乙酯（BHET）二、聚酯纤维生产原理3.BHET缩聚反应总反应式：

切片生产流程浆料的配制：PTA、EG计量——浆料混合器——浆料泵酯化反应：第一酯化釜——第二酯化釜——输送泵预缩聚：第一缩聚釜——第二缩聚釜——输送泵终缩聚：终缩聚釜——出料泵熔体过滤器——铸带头——水下切料机——干燥机——振动筛切片料仓——包装

反应原料酯化单体：精对苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG）缩聚单体：对苯二甲酸乙二醇酯（BHET）最终聚合成聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）三、直接酯化法工艺流程低聚物PET高聚物PET酯化脱水终缩聚脱乙二醇

生产工艺中都设置了酯化反应釜，使PTA与EG先生成BHET，然后进入缩聚反应，将不同官能团的两种单体之间的反应转化为同一官能团同一种单体内部的反应，从而较顺利地获得高聚合度的PET三、直接酯化法工艺流程BHET预缩聚脱乙二醇1.PET合成路线聚酯车间纺丝车间加弹车间动力部设备部品管部PTA+EGPET熔体PET熔体POY

FDYPOYDTY生产车间辅助车间2.直接酯化法生产车间三、直接酯化法工艺流程3.生产流程——“三釜”浆料配制酯化预缩聚终缩聚EG回收EG循环熔体输送纺丝H2OPTAEG三、直接酯化法工艺流程浆料配制酯化1酯化2预聚终聚EG回收EG循环熔体输送纺丝H2OPTAEG2.生产流程——“四釜”三、直接酯化法工艺流程3.生产流程——“五釜”浆料配制酯化1酯化2预聚1预聚2终聚EG回收EG循环熔体输送纺丝H2OPTAEG“五釜”聚合工艺：（1）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；（2）采用刮板冷凝器，解决了缩聚真空系统低聚物堵塞的问题；（3）五釜流程易于实现共聚合改性。三、直接酯化法工艺流程4.“五釜”