導(dǎo)語：PBT切片生產(chǎn)工藝控制要點(diǎn)一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：近年來pbt纖維在被廣泛應(yīng)用于服裝織物，前景良好，可用于制作PBT纖維的PBT切片被稱為纖維級PBT切片。本文根據(jù)纖維級PBT切片對于粘度穩(wěn)定性、色值、端羧基含量的特殊要求，對纖維級PBT的生產(chǎn)工藝控制要點(diǎn)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：纖維級PBT；粘度；色值；端羧基

PBT是聚對苯二甲酸丁二醇酯的簡稱，是五大工程塑料之一，是由高純度對苯二甲酸(PTA)與1，4-丁二醇(BDO)酯化后縮聚的線性聚合物，由于具有較好的機(jī)械強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性和良好的電氣性能因此被廣泛應(yīng)用于電氣元件和汽車零部件。PBT切片熔融之后紡絲可制成PBT纖維，有極好的彈性以及回彈性，同時具有柔軟和易染色的特點(diǎn)，PBT纖維較氨綸、錦綸、滌綸在色牢度、耐老化、耐光性和耐熱性等方面都有明顯優(yōu)勢，因此PBT纖維的綜合性能較好，隨著PBT紡絲技術(shù)的進(jìn)步，PBT纖維制品被廣泛應(yīng)用在服裝、醫(yī)用、家紡等多個領(lǐng)域，市場需求自2015年逐年增長。

1纖維級PBT質(zhì)量指標(biāo)要求

PBT纖維由PBT切片熔融之后紡絲制得，用于制作PBT纖維的PBT切片通常被成為纖維級PBT或者紡絲級PBT，纖維級PBT的質(zhì)量指標(biāo)與普通PBT存在一些不同。上表可見纖維級PBT與普通PBT對比可知纖維級PBT在以下幾個指標(biāo)上要求更為嚴(yán)格。粘度穩(wěn)定性高。雖然PBT特性粘度在0.9-1.1之間比較適合紡絲，但結(jié)合聚合及紡絲生產(chǎn)工藝來看特性粘度在1.0±0.02之間更為適合紡絲，我單位為提高客戶生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定將纖維級PBT切片的粘度控制在1.0±0.015的之間。(1)色值要求更高。作為PBT纖維制造的原料，直接影響PBT纖維的外觀和色相，并對PBT纖維的色澤、色彩有直接的影響，因此本單位將纖維級PBT的L值控制在89以上，b值控制在5以下。(2)端羧基含量低。端羧基含量高，會導(dǎo)致PBT纖維生產(chǎn)過程中產(chǎn)生斷絲率高、紡絲前后粘度降偏大、發(fā)黃等問題，不利于PBT纖維的生產(chǎn)和質(zhì)量控制。

2纖維級PBT生產(chǎn)工藝控制要點(diǎn)

結(jié)合纖維級PBT的特殊需求，PBT的工藝控制應(yīng)著重于穩(wěn)定粘度、色值、控制端羧基含量。2.1粘度穩(wěn)定控制。我單位采用直接酯化法連續(xù)生產(chǎn)PBT的工藝技術(shù)，主要有漿料配制、酯化、預(yù)縮聚、終縮聚、切粒等環(huán)節(jié)。共有酯化釜、預(yù)聚釜、終聚釜三個反應(yīng)釜，在生產(chǎn)過程中通過控制反應(yīng)釜停留時間、溫度、壓力等條件控制產(chǎn)品粘度。為避免PBT纖維心梗及纖度不勻，應(yīng)選用粘度穩(wěn)定的PBT切片，因此粘度穩(wěn)定是對纖維級PBT的基本要求。為保證粘度穩(wěn)定，在纖維級PBT生產(chǎn)過程中需要保持各反應(yīng)釜的各個工藝條件穩(wěn)定，應(yīng)保證漿料配制的摩爾比的穩(wěn)定、酯化釜催化劑添加量的穩(wěn)定、酯化釜回流BDO量的穩(wěn)定，在整個生產(chǎn)控制的過程中要控制好物料平衡，同時在生產(chǎn)應(yīng)過程中應(yīng)避免短時間內(nèi)大幅度調(diào)節(jié)壓力、液位等工藝參數(shù)，造成產(chǎn)品粘度波動。生產(chǎn)過程中主要參照熔體管線上的在線粘度計判斷粘度，但是粘度計安裝在終聚釜出料管線上，依靠粘度計判斷粘度變化并進(jìn)行粘度調(diào)整比較滯后，因此在生產(chǎn)過程中應(yīng)注意觀察終聚釜攪拌電流或者扭矩的變化，判斷粘度的變化趨勢提前進(jìn)行調(diào)節(jié)，避免粘度波動影響產(chǎn)品質(zhì)量。2.2色值的控制。PBT色值關(guān)鍵指標(biāo)為L值和b值，L值表示PBT的白度，L值越大表示PBT越白，亮度越高；b值標(biāo)示PBT的藍(lán)黃度，b值越大表示PBT越黃。(1)b值影響因素在實(shí)際生產(chǎn)中L值比較穩(wěn)定，但是b值會受到原料、負(fù)荷、溫度、液位等因素的直接影響，直接導(dǎo)致b值波動。原料中的4-CBA含量高在PBT的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生共軛雙鍵的黃色物質(zhì)，影響PBT的b值，因此在PBT的生產(chǎn)中要嚴(yán)格控制原料PTA的質(zhì)量，PTA中4-CBA的含量應(yīng)≤25mg/kg。生產(chǎn)過程負(fù)荷調(diào)整會直接導(dǎo)致b值變化，高負(fù)荷時各反應(yīng)釜的停留時間相對較短有利于于b值的下降，但是在高負(fù)荷下隨著終聚釜攪拌轉(zhuǎn)速較高，攪拌與物料的摩擦、剪切導(dǎo)致物料的溫升變大，因此終聚釜內(nèi)的溫度相對偏高，高負(fù)荷條件下產(chǎn)品b值不會有明顯下降。PBT在高溫下分子鏈容易發(fā)生斷裂，導(dǎo)致樹脂分子量降低，羧基含量升高，同時PBT顏色變深，在PBT生產(chǎn)過程中應(yīng)控制好各反應(yīng)階段的溫度，減少高溫對PBT產(chǎn)品b值的影響。提高酯化、縮聚液位均會導(dǎo)致產(chǎn)品b值升高，相比之下縮聚液位提高對b值的影響大于酯化的影響，L值變化不明顯，因此在生產(chǎn)中要合理控制各反應(yīng)釜的液位。2.3端羧基控制。(1)PBT產(chǎn)品中端羧基的來源：原料帶入，酯化反應(yīng)不完全，縮聚反應(yīng)階段鏈斷裂。(2)端羧基含量控制原料PTA中會含有少量的對甲基苯甲酸(PT酸)，在縮聚反應(yīng)過程中因?yàn)殒湺嘶忾]造成PBT分子量分布變寬，端羧基含量升高，因此要嚴(yán)格控制原料中PT酸的含量≤150mg/kg。確保酯化階段反應(yīng)完全，避免未反應(yīng)的PTA進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)，無法反應(yīng)，造成產(chǎn)品中端羧基含量高，在生產(chǎn)中應(yīng)將酯化率控制在98%以上。酯化階段溫度≤238℃，酯化反應(yīng)將無法進(jìn)行，若酯化溫度≤238℃應(yīng)進(jìn)行悶料處理。終縮聚階段溫度比較高同時因?yàn)閿嚢璧募羟凶饔靡馃峤到鈴亩鴮?dǎo)致產(chǎn)品中端羧基含量升高。生產(chǎn)過程中終縮聚溫度會受到終聚釜液位、粘度、攪拌轉(zhuǎn)速的影響，液位、攪拌轉(zhuǎn)速、粘度都與反應(yīng)釜內(nèi)物料溫度成正比關(guān)系。提高終縮聚初始物料的粘度可以大大減少終縮聚的反應(yīng)時間，從而縮短終聚釜停留時間，減少終聚釜產(chǎn)生的降解，在生產(chǎn)過程中應(yīng)將終縮聚初始粘度控制在0.29-0.32dl/g之間。

3結(jié)語

在纖維級PBT的生產(chǎn)過程中，要想獲得粘度穩(wěn)定的PBT切片，應(yīng)保證生產(chǎn)過程中每一個環(huán)節(jié)的穩(wěn)定，合理控制各反應(yīng)釜溫度、壓力、液位等工藝條件，保持整個生產(chǎn)過程中的物料平衡的穩(wěn)定。酯化階段應(yīng)確保酯化率在98.5%以上，預(yù)聚出料粘度應(yīng)在0.29-0.32dl/g之間，在終聚階段應(yīng)盡量穩(wěn)定攪拌轉(zhuǎn)速，根據(jù)攪拌電流的變化，通過調(diào)節(jié)終聚釜壓力來促進(jìn)或者抑制縮聚反應(yīng)速度，從而提前調(diào)節(jié)粘度，達(dá)到穩(wěn)定粘度的目的，過程中避免反應(yīng)釜溫度過高，液位過高對b值和端羧基帶來不利影響。

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作者:朱翠翠 劉闖 王戰(zhàn)平 單位:河南開祥精細(xì)化工有限公司