聚酯产品分类及生产工艺
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PET产品分类及生产工艺
聚酯纤维:
聚酯纤维(polyester fibre)是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维。中国的商品名为涤纶,是当前合成纤维的第一大品种。
聚酯纤维分涤纶长丝和涤纶短纤维两种型式。
涤纶长丝的品种由初生丝:未拉伸丝(UDY)、半预取向丝(MOY)、预取向(POY)、高取向丝(HOY);拉伸丝:拉伸丝(DY)、全拉伸丝(FDY)、全取丝(FOY);变形丝:常规变形丝(DY)、拉伸变形丝(DTY)、空气变形丝(ATY)构成。
涤纶短纤维由棉型(织布)和毛型(纺线)构成。
涤纶的生产过程包括缩聚和熔体纺丝两部分。
缩聚:将对苯二甲酸二甲酯和乙二醇进行酯交换,生成的对苯二甲酸乙二酯,在270~290℃和真空条件下缩聚而得聚对苯二甲酸乙二酯;或将对苯二甲酸与乙二醇直接酯化,然后对苯二甲酸乙二酯进行缩聚获得合成纤维聚合物。
熔体纺丝:有切片纺丝法和直接纺丝法两种。切片纺丝是将缩聚后的高聚物熔体经铸带、切粒而得到切片,再经过干燥、熔融而纺丝。(熔融过程中,切片所含的水分能使聚酯发生水解而影响纺丝性能和纤维质量,因此在纺丝前必须经过干燥,使切片含水率降低到0.01%以下)。直接纺丝则将高聚物熔体干燥后的涤纶切片在螺杆中加热熔融,挤压送入纺丝箱体的各个纺丝部位,由计量泵精确计量和过滤后,从喷丝板的小孔中喷出(喷丝孔的直径一般为0.25~0.30毫米),喷出的熔体细流,被冷却气流冷却凝固成丝条。
纺制短纤维时,多根线条集合在一起,经给湿上油后落入成丝桶。再经集束、拉伸、卷曲、热定形、切断等工序得到成品。
纺制长丝时,凝固成形的丝条经给湿上油后,即以 1000米/分左右的速度卷绕在筒管上。卷绕丝在双区热拉伸机上经拉伸而
得到长丝,称为无拈无定形长丝,可直接用于织造或经变形加工而成变形丝。也可进一步经双层加拈机提高拈度,再经蒸汽热定形后供织造用。
随着高速纺丝卷绕技术的改进,为涤纶变形丝的发展创造了条件。纺丝卷绕的速度一般分为普通速、半高速、高速和超高速四种。卷绕速度在1800米/分以下为普通速;在1800~3000米/分称为半高速;在3000~5000米/分称为高速;6000米/分以上为超高速。工业化生产的高速纺丝卷绕速度已达到3000~3500
米/分。高速纺丝卷绕因卷绕速度提高,在熔体细流从熔融态到固态的过程中,高分子处于较高的速度梯度场内,受到较高的张力而形成部分取向,因而卷绕丝称为预取向丝(POY)。预取向丝的取向度较高,高分子间的吸引力较大,纤维结构比较稳定,所以便于贮存和长途运输。预取向丝在拉伸变形机上经拉伸和变形可制成变形纱,称为拉伸变形丝(DTY)。
聚酯切片:
聚酯切片是无定型结构的高分子聚合体。将聚酯切片加热到一定温度,其无定型结构可转变为具有一定结晶度的晶体结构。聚酯切片聚酯工艺路线有直接酯化法(PTA法)和酯交换法(DMT法)。聚酯PET 的用途不再主要局限于纤维,而是进一步拓展到各类容器、包装材料、薄膜、胶片、工程塑料等领域。
按组成和结构可分为:共混、共聚、结晶、液晶、环形聚酯切片等;
按性能可分为:着色、阻燃、抗静电、吸湿、抗起球、抗菌、增白、低熔点、增粘(高粘)聚酯切片等;
聚酯切片按用途可分为:纤维级聚酯切片按其中消光剂Tio2
的含量不同又可以分为:超有光、有光、半消光、全消光聚酯切片(用于纺制各种涤纶短纤维和长丝)、瓶级聚酯切片(广泛用于各种饮料尤其是碳酸饮料的包装)、膜级聚酯切片(主要用于包装材料、胶片和磁带等)。
瓶级聚酯切片具有均匀的晶体结构,狭窄的分子质量分布;无毒、
无味、有玻璃般的透明和光泽;良好的冲击韧性和高强度;气体渗透
性小(即阻隔性能好),能延长饮料的保质期;加工简单,尺寸变化
小或在负载下蠕变小;相对玻璃来说,具有质量轻、安全性好的诸多
特点。
聚酯薄膜:
聚酯薄膜(PET)是以聚对苯二甲酸乙二醇酯为原料,采用挤出法制成厚片,再经双向拉伸制成的薄膜材料。
它是一种无色透明、有光泽的薄膜,机械性能优良,刚性、硬度及韧性高,耐穿刺,耐摩擦,耐高温和低温,耐化学药品性、耐油性、气密性和保香性良好,是常用的阻透性复合薄膜基材之一。
按加工工艺可分为双向拉伸聚酯薄膜(简称BOPET)和单向拉伸聚酯薄膜(简称CPET)。
双向拉伸聚酯薄膜(简称BOPET)是利用有光料(也称大有光料,即是在原材料聚酯切片中不添加钛白粉,经过干燥、熔融、挤出、铸片和纵横拉伸的高档薄膜,用途广泛。BOPET薄膜具有强度高、刚性好、透明、光泽度高等特点;无嗅、无味、无色、无毒、突出的强韧性;其拉伸强度是PC膜、尼龙膜的3倍,冲击强度是BOPP膜的3-5倍,有极好的耐磨性、耐折叠性、耐针孔性和抗撕裂性等;热收缩性极小;具有良好的抗静电性,BOPET还具有良好的耐热性、优异的耐蒸煮性、耐低温冷冻性,良好的耐油性和耐化学品性等。BOPET膜吸水率低,耐水性好,适宜包装含水量高的食品。
单向拉伸聚酯薄膜(简称CPET),是利用半消光料(原材料
聚酯切片中添加钛白粉),经过干燥、熔融、挤出、铸片和纵向拉
伸的薄膜,在聚酯薄膜中的档次和价格最低,主要用于药品片剂
包装。