本發(fā)明屬于pat聚酯，具體為一種利用大有光pet生產(chǎn)高粘裝飾基膜的方法。

背景技術(shù)：

1、近年來，我國的pta聚酯技術(shù)已經(jīng)獲得了長足進(jìn)步，現(xiàn)有傳統(tǒng)聚酯工藝成本較高，工藝路線較為繁瑣，原料損耗比例較高，其中聚酯的合成工藝主要涉及到以二元酸和乙二醇為原料，通過一系列的化學(xué)反應(yīng)，如酯化、預(yù)縮聚和終縮聚等步驟，最終形成聚酯產(chǎn)品，聚酯的合成工藝不僅包括原料的準(zhǔn)備、反應(yīng)條件的控制，還包括產(chǎn)品的后處理，如熱定型、拉伸等，以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和性能這些工藝技術(shù)的應(yīng)用范圍廣泛，包括但不限于熱收縮膜聚酯的合成，以及聚酯纖維、片材和薄膜的生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、新技術(shù)領(lǐng)域、包裝業(yè)、電子電器、醫(yī)療衛(wèi)生、建筑、汽車等多個領(lǐng)域。應(yīng)用范圍廣泛，因此受到越來越多人的重視。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，直接酯化法聚酯合成反應(yīng)原理為：以pta、ipa和乙二醇為主要原料合成pet，反應(yīng)過程主要包括酯化反應(yīng)和縮聚反應(yīng)。此外，還一定程度地伴隨著一些副反應(yīng)。

3、(1)酯化反應(yīng)：

4、從pta(精對苯二甲酸)ipa(間苯二甲酸)和乙二醇(乙二醇)直接酯化脫水生成單體(bhet)對苯二甲酸雙羥乙酯，此外還生成小分子產(chǎn)物-水。

5、該反應(yīng)是一個可逆反應(yīng)，漿料從常溫要迅速提升到反應(yīng)溫度，因此需大量吸收熱量。其化學(xué)平衡常數(shù)比較小，必須將反應(yīng)產(chǎn)生的水不斷除去，才能使酯化反應(yīng)不斷地向正反應(yīng)方向進(jìn)行下去。因此，在酯化反應(yīng)工段，設(shè)有用于分離和去除水的工藝塔。

6、(2)縮聚反應(yīng)：

7、縮聚反應(yīng)是聚酯合成過程中的鏈增長反應(yīng)。通過這一反應(yīng)，兩個乙二醇酯基之間發(fā)生縮聚并脫去一分子的乙二醇。

8、這樣，單體(bhet)與單體、單體與低聚物、低聚物與低聚物之間將逐步縮聚生成高分子量的聚酯。

9、縮聚反應(yīng)也是一個可逆平衡反應(yīng)，其反應(yīng)平衡常數(shù)較小。因此，在反應(yīng)過程中，必須盡量除去反應(yīng)所生成的乙二醇，否則將無法得到高分子量的聚酯。為此，縮聚反應(yīng)要求在真空條件下進(jìn)行，必須加入一定含量的催化劑以加快反應(yīng)速率，同時應(yīng)盡量增加反應(yīng)物的蒸發(fā)表面，以利于體系中乙二醇的蒸發(fā)。熔體粘度控制在0.65dl/g±0.02

10、(3)切粒輸送

11、聚合物在真空條件下經(jīng)熔體出料泵，一部分物料通過熔體過濾器后去切粒包裝，一部分物料輸送至固相增粘系統(tǒng)進(jìn)行增粘。

12、(4)固相聚合

13、工藝系統(tǒng)描述

14、固相縮聚(ssp)是指小分子鏈有機高分子化合物在固態(tài)狀況、惰性氣體保護(hù)下，分子間發(fā)生縮聚反應(yīng)，提高其聚合度和分子量，改善有機化合物的物理化學(xué)性能。聚酯發(fā)生聚合反應(yīng)時，與液相縮聚相比，固相縮聚在較低溫度下增加分子量，提高固有粘度，抑制各種副反應(yīng)的發(fā)生，同時保證熱裂變量最小?？捎行У爻o用、有害的副產(chǎn)品，如乙二醇等低聚物。

15、縮聚反應(yīng)機理：

16、

17、酯化反應(yīng)機理：

18、

19、基于上述，目前國內(nèi)裝飾基膜所用材料為apet，其生產(chǎn)工藝及流程繁瑣，要經(jīng)過水下切粒、輸送、固相增粘裝置系統(tǒng)，投入成本高、能耗高。而發(fā)明一種代替apet材料的pta材料的生產(chǎn)系統(tǒng)及工藝就顯得十分有必要。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種pta聚酯系統(tǒng)及工藝，其解決了現(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)pta聚合物粘度低、酯化效率低、乙二醇的蒸發(fā)面積小、反應(yīng)系統(tǒng)中所需要的新鮮乙二醇無法補加及多出的乙二醇無法溢流到回用乙二醇罐供漿料配置等問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的方案為：一種利用大有光pet生產(chǎn)高粘裝飾基膜的方法，包括以下步驟：

3、1)原輔料配制

4、回用乙二醇接收罐的乙二醇經(jīng)計量表計量后，定量進(jìn)入漿料配制罐，新鮮乙二醇和催化劑乙二醇溶液放入漿料配制罐后，在攪拌狀態(tài)下，以噸包pta為計量將pta均勻地放入漿料配制罐內(nèi)，制成漿料；漿料中間罐中的漿料經(jīng)螺桿泵、再經(jīng)過質(zhì)量流量計、通過三通閥進(jìn)入酯化ⅰ反應(yīng)釜，密度計可以對漿料摩爾比進(jìn)行監(jiān)控，漿料還可以通過三通閥循環(huán)回漿料中間罐；酯化ⅰ系統(tǒng)的液位控制輸出經(jīng)換算后作為質(zhì)量流量計的設(shè)定值來控制螺桿泵的轉(zhuǎn)速；催化劑配制，在催化劑配制槽中先經(jīng)流量計計量加入規(guī)定量的新鮮乙二醇，啟動攪拌器，同時升溫，將溫度控制在110℃，保溫0.5h后，投入規(guī)定量的催化劑乙二醇銻，并加熱繼續(xù)攪拌為2h,在規(guī)定溫度下溶解完畢后，在催化劑配制槽中配制成2.0％(wt)濃度的溶液，催化劑配制槽中配制好的催化劑乙二醇溶液經(jīng)分析濃度合格后，通過過濾器過濾后移料至催化劑成品罐，催化劑成品罐中的催化劑要處于自循環(huán)狀態(tài)，再由催化劑輸送泵通過質(zhì)量流量計計量后輸送至打漿罐進(jìn)行漿料配制；

5、2)酯化ⅰ

6、在酯化部分設(shè)置了兩段直接酯化反應(yīng)釜，在第一段直接酯化反應(yīng)釜進(jìn)行酯化反應(yīng)的第一階段，該釜為全混釜，內(nèi)設(shè)攪拌器，攪拌器軸封液分兩路進(jìn)兩路出，酯化率為90±1％，反應(yīng)的物料溫度260℃，壓力為0.15mpa,酯化ⅰ反應(yīng)釜211需要大量的熱量，采用二次熱媒經(jīng)內(nèi)盤管和夾套加熱反應(yīng)釜內(nèi)的物料；

7、3)酯化ⅱ

8、酯化ⅰ反應(yīng)釜反應(yīng)后的物料，通過壓差經(jīng)酯化ⅱ系統(tǒng)液位調(diào)節(jié)閥進(jìn)入到酯化ⅱ反應(yīng)釜的第一室，酯化ⅱ反應(yīng)釜為臥式反應(yīng)釜，共分四個室，物料由一室以平推流的方式進(jìn)入下一室，各室為全混形式，每室都設(shè)有攪拌器，出料口設(shè)在四室底部，酯化ⅱ反應(yīng)釜出口物料酯化率為96％，酯化ⅱ反應(yīng)釜工作溫度為268℃，工作壓力為0.11mpa，其余未完成的酯化在縮聚反應(yīng)中繼續(xù)完成，酯化ⅱ反應(yīng)釜采用二次熱媒經(jīng)夾套和內(nèi)盤管給物料加熱，酯化ⅱ反應(yīng)釜反應(yīng)后的物料的經(jīng)壓差進(jìn)入縮聚ⅰ反應(yīng)釜；

9、酯化ⅰ反應(yīng)釜和酯化ⅱ反應(yīng)釜產(chǎn)生的乙二醇蒸汽和水蒸汽的混合物通過工藝塔來分離成乙二醇和水，輕質(zhì)的水和乙醛從塔頂排出，在塔頂冷凝器中被冷凝，冷凝液除部分回流到工藝塔外，其余送至污水處理場；重組份乙二醇和殘渣等從塔底排出，一部分返回酯化ⅰ反應(yīng)釜和酯化ⅱ反應(yīng)釜，另一部分回流到回用乙二醇罐；

10、4)縮聚ⅰ

11、縮聚ⅰ反應(yīng)釜為無攪拌方式反應(yīng)釜，物料從酯化ⅱ反應(yīng)釜底部流出，經(jīng)壓差通過縮聚ⅰ系統(tǒng)的液位調(diào)解閥從底部進(jìn)入縮聚ⅰ反應(yīng)釜的內(nèi)室，物料再由內(nèi)室流到外室；由于縮ⅰ反應(yīng)釜在10kpa真空和物料270～272℃條件下工作，乙二醇從物料中閃蒸溢出，夾帶物料一起向上翻騰，起到攪拌作用，蒸汽經(jīng)第一刮板冷凝器捕集冷凝；該系統(tǒng)真空是由液環(huán)真空泵提供的；縮聚ⅰ反應(yīng)釜中的物料至一定液位后，經(jīng)外室下側(cè)流出，經(jīng)位差和壓差通過縮聚ⅱ系統(tǒng)液位控制閥從底部進(jìn)入縮聚ⅱ反應(yīng)釜；縮聚ⅰ反應(yīng)釜內(nèi)酯化、縮聚兩種反應(yīng)同時進(jìn)行；汽化的乙二醇不斷被真空系統(tǒng)抽走，抽走的乙二醇進(jìn)入第二刮板冷凝器，入口處有刮板式攪拌器，以清除齊聚物；乙二醇蒸汽被34℃的乙二醇噴淋捕集后，流入第二熱井，通過第二熱井內(nèi)的粗濾網(wǎng)溢流和雙聯(lián)過濾器濾出齊聚物和殘渣；沉積在第二熱井底部的齊聚物要定期排放；過濾后的乙二醇用循環(huán)泵經(jīng)冷卻器冷卻至34℃，在第二刮板冷凝器噴淋使用，噴淋系統(tǒng)多出的乙二醇既能經(jīng)真空系統(tǒng)溢流到粗乙二醇收集灌送工藝塔處理；又能溢流到回用乙二醇接收罐去回用；

12、5)縮聚ⅱ

13、縮聚ⅱ反應(yīng)釜，預(yù)聚物進(jìn)入反應(yīng)釜后繼續(xù)在276±2℃及1kpa下進(jìn)行聚合反應(yīng)，出口聚合度為26，特性粘度0.27dl/g，縮聚ⅱ反應(yīng)釜為臥式圓盤反應(yīng)釜，每組圓盤間設(shè)有隔板，共5塊，由于反應(yīng)釜中的物料是在真空下進(jìn)行縮聚反應(yīng)，采用乙二醇蒸汽噴射器使反應(yīng)釜內(nèi)產(chǎn)生真空，縮聚ⅱ反應(yīng)釜的物料經(jīng)預(yù)聚物泵打出，再經(jīng)三通閥、預(yù)聚物過濾器進(jìn)入后縮聚反應(yīng)釜；

14、6)后縮聚

15、從縮聚ⅱ反應(yīng)釜來的物料進(jìn)入后縮聚反應(yīng)釜，該反應(yīng)釜為臥式反應(yīng)釜，轉(zhuǎn)速為2.5rpm,物料在溫度為282±2℃，壓力為100pa條件下進(jìn)行聚合反應(yīng)；在反應(yīng)釜的入口區(qū)物料粘度較低，聚合物被網(wǎng)狀圓盤帶起落下，形成細(xì)流或破碎的膜狀物；在反應(yīng)釜的后區(qū)域中，當(dāng)聚合物達(dá)到一定粘度時，聚合物被圓盤帶起落下時，將粘在圓盤上形成細(xì)流和薄膜；粘度越高，越接近薄膜，這樣形成了更大的蒸發(fā)表面積，更利于乙二醇的蒸發(fā)；后縮聚反應(yīng)過程中蒸發(fā)出來的乙二醇蒸汽從圓盤反應(yīng)釜上部抽出，通過第三刮板冷凝器用28℃乙二醇噴淋冷凝；噴淋乙二醇再循環(huán)冷卻中采用冷凍水進(jìn)行冷卻循環(huán)噴林乙二醇；反應(yīng)系統(tǒng)中所需要的新鮮乙二醇大部分從此系統(tǒng)中補加；多出的乙二醇溢流到回用乙二醇罐供漿料配置；由第三刮板冷凝器出來的不凝氣體進(jìn)入乙二醇蒸汽噴射泵，噴射泵共分三級，各級動力乙二醇蒸汽都來自乙二醇蒸發(fā)器，蒸發(fā)器壓力為0.1mpa，溫度為203℃，從乙二醇噴射器出來的不凝氣體到真空液環(huán)泵后排出，粘度控制在0.65dl/g±0.2；

16、7)切粒包裝

17、聚合物在真空條件下經(jīng)熔體泵ⅰ，一部分物料通過熔體過濾器后進(jìn)入切粒包裝系統(tǒng)，一部分物料進(jìn)入增粘系統(tǒng)；

18、8)增粘

19、從后縮聚反應(yīng)釜來的物料進(jìn)入增粘反應(yīng)釜；增粘反應(yīng)過程中蒸發(fā)出來的乙二醇蒸汽從圓盤反應(yīng)釜上部抽出，通過第四刮板冷凝器用26℃乙二醇噴淋冷凝；噴淋乙二醇再循環(huán)冷卻中采用冷凍水進(jìn)行冷卻循環(huán)噴淋乙二醇；反應(yīng)系統(tǒng)中所需要的新鮮乙二醇大部分從此系統(tǒng)中補加；多出的乙二醇溢流到回用乙二醇罐供漿料配置；由第四刮板冷凝器出來的不凝氣體進(jìn)入乙二醇液環(huán)泵，不凝氣體到真空液環(huán)泵后排出；物料達(dá)到后道工序需求粘度值為0.75dl/g-0.8dl/g，物料由熔體泵ⅱ輸送至后道拉膜設(shè)備熔體進(jìn)口，進(jìn)行拉膜工序；

20、9)拉膜

21、經(jīng)過增粘反應(yīng)釜增粘的物料熔體，經(jīng)過熔體泵ⅱ送至拉膜系統(tǒng)進(jìn)行直接拉膜；

22、10)膜材包裝

23、經(jīng)過拉膜系統(tǒng)拉膜后輸送入膜材包裝系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行包裝。

24、一種大有光pet生產(chǎn)高粘裝飾基膜的系統(tǒng)，包括原、輔料配制系統(tǒng)以及依次泵送連接的酯化ⅰ系統(tǒng)和酯化ⅱ系統(tǒng)，所述酯化ⅱ系統(tǒng)連接用于對酯化物進(jìn)行預(yù)縮聚反應(yīng)并產(chǎn)生預(yù)聚物的縮聚ⅰ系統(tǒng)，所述縮聚ⅰ系統(tǒng)的出料口連接縮聚ⅱ系統(tǒng)，所述縮聚ⅱ系統(tǒng)泵送連接后縮聚系統(tǒng)，所述后縮聚系統(tǒng)的出口經(jīng)熔體泵ⅰ泵送連接熔體過濾器，所述熔體過濾器分別泵送連接有切粒包裝系統(tǒng)和增粘系統(tǒng)，所述增粘系統(tǒng)經(jīng)熔體泵ⅱ泵送連接拉膜系統(tǒng)，所述拉膜系統(tǒng)連接膜材包裝系統(tǒng)，所述增粘系統(tǒng)包括與熔體過濾器泵送連接的增粘反應(yīng)釜、及與所述增粘反應(yīng)釜泵送連接第四刮板冷凝器，所述第四刮板冷凝器經(jīng)頂部升氣管連接真空泵，所述第四刮板冷凝器的介質(zhì)出口與熱井連接，所述真空泵經(jīng)旁通管連通板換a/b經(jīng)熱井連接第四刮板冷凝器。

25、優(yōu)選地，所述增粘反應(yīng)釜為臥式反應(yīng)釜。

26、優(yōu)選地，所述臥式反應(yīng)釜的轉(zhuǎn)速為2.2rpm。

27、優(yōu)選地，所述酯化ⅰ系統(tǒng)包括酯化ⅰ反應(yīng)釜，所述酯化ⅰ反應(yīng)釜兩端設(shè)有直接酯化反應(yīng)器進(jìn)行第一階段酯化反應(yīng)，內(nèi)設(shè)攪拌器，攪拌器軸封液分兩路進(jìn)兩路出。

28、優(yōu)選地，所述酯化ⅰ反應(yīng)釜為全混釜。

29、優(yōu)選地，所述酯化ⅰ系統(tǒng)和酯化ⅱ系統(tǒng)頂部的升氣管連接工藝塔，所述工藝塔的底部經(jīng)精餾塔連接的管道泵回用至酯化ⅰ系統(tǒng)及酯化ⅱ系統(tǒng)并輸出pta，所述工藝塔經(jīng)旁通管線連接風(fēng)冷器，所述風(fēng)冷器經(jīng)prc及frc控制壓力。

30、優(yōu)選地，所述縮聚ⅰ系統(tǒng)的氣相出口連接有第一刮板冷凝器、所述縮聚ⅱ系統(tǒng)的氣相出口連接有第二刮板冷凝器、所述后縮聚系統(tǒng)的氣相出口連接有第三刮板冷凝器，所述第一刮板冷凝器的介質(zhì)出口與第一熱井連接，所述縮聚ⅱ系統(tǒng)的介質(zhì)出口與第二熱井連接，所述后縮聚系統(tǒng)的介質(zhì)出口與第三熱井連接，所述第一熱井、第二熱井、第三熱井分別與第一換熱器、第二換熱器、第三換熱器相連，第一換熱器、第二換熱器、第三換熱器的出口分別與第一刮板冷凝器、第二刮板冷凝器、第三刮板冷凝器的噴淋口相連。

31、優(yōu)選地，所述酯化ⅱ系統(tǒng)包括酯化ⅱ反應(yīng)釜，所述酯化ⅱ反應(yīng)釜為臥式反應(yīng)釜。

32、優(yōu)選地，所述原、輔料配制系統(tǒng)包括pta料倉，所述pta料倉的出口與漿料配制罐連接，所述漿料配制罐泵送連接漿料成品罐經(jīng)漿料泵與所述酯化ⅰ系統(tǒng)的酯化ⅰ反應(yīng)釜泵送連接。

33、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

34、1.有利于乙二醇循環(huán)、蒸發(fā)和補加；

35、2.提高了pta聚合物的酯化效率；

36、3.提高了pta聚合物粘度。