[发明专利]一种卫生环保膜级聚酯生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种卫生环保膜级聚酯生产方法。

背景技术

目前聚酯生产工艺应用催化主要是锑系催化剂，锗、钛系催化剂少量应用。

1)锑系催化剂活性适中，价格低廉，工艺成熟，被广泛应用。但其作为一种重金属对人体有一定的危害，使得聚酯在一些卫生领域的应用受到限制。

2)锗系催化剂具有良好的稳定性，在反应过程中引发的副反应较少，所制的聚酯色相好，但是资源少，价格昂贵，应用较少。

3)钛系聚酯催化剂由于其突出的催化活性和优异的环保性能而备受关注，因反映速度快，反应热无法扩散，易造成局部过热和反应不匀，工艺控制难度大，产品易发黄。

目前锑系催化剂在聚酯工业中仍占统治地位，由于钛系催化剂的色相问题仍是制约其工业应用的关键，但是，随着人类对环保要求的越来越高，无毒、无重金属的催化剂逐渐取代对环境造成污染的催化剂将是历史发展的必然。另外，目前工业上应用五釜反应聚合装置，大规模、连续化生产新型卫生环保膜级聚酯尚无前例。

现有的半连续式生产工艺，一般三釜流程：酯化、预缩、终聚，该流程采用高EG(乙二醇)/PTA(精对苯二甲酸)摩尔比和较高的酯化温度，反应条件强烈，反应速度快，但对温度、压力的控制要求高，且生产产能低、能耗高，产品品质差，不能满足大规模、连续化、高品质生产要求。

现有生产工艺中的缺点：工艺控制繁琐，生产规模小，生产成本高，能耗高，品质差。

发明内容

本发明的目的是提出一种卫生环保膜级聚酯生产方法，其可解决现有技术存在的上述问题。

为实现上述目的，本发明可通过以下技术方案予以解决：

一种卫生环保膜级聚酯生产方法，包括以下步骤：

1)原料PTA与EG配成浆料，然后在249～258℃、1.2～1.5bar(a)条件下进行一酯化，直到一酯化产物的酸值达到50～60mgKOH/g，一酯化时，控制PTA与EG的摩尔比为1:1.7～2.0；

由于PTA易溶于酯化物，因此要求一酯化酸值必须低于72mgKOH/g，才能在第一酯化釜达到均相反应，提高酯化速率，产生均匀酯化物，由于一酯化游离EG浓度较高，提高反应压力，减少EG蒸发，提高反应效率。

2)然后使一酯化产物在252～260℃、1.0～1.1bar(a)条件下进行二酯化，同时加入钛系催化剂20～30ppm，二酯化时，控制PTA与EG的摩尔比为1:1.7～2.0；酯化率将达到93～97％时终止；所述钛系催化剂按下述方法制备：使EG和HS-06催化剂混合搅拌均匀，加热至200℃以上，充分溶解，调制成质量百分比浓度为1％的钛系催化剂；

HS-06催化剂在200℃以上才能配置成稳定均匀、无色透明溶液，便于催化剂溶液的稳定加入和混合；钛系催化剂易水解为TiO2而失去活性，由于酯化一酯化物中反应产生的水含量比较高，容易使催化剂失活,二酯化反应强度低，水含量少，停留时间短，同时，体系粘度低，便于催化剂分散,催化剂在二酯化加入比较有利；

3)二酯化产物在262～272℃、100～130mbar(a)条件下进行第一缩聚反应，保持40～60min，然后在268～275℃、10～15mbar(a)、4.0～7.0rpm搅拌器转速下进一步进行第二缩聚反应，反应结束，即最终得到特性粘度为0.30～0.35dl/g和端羧基为50～60mol/t的预熔体；

由于不同缩聚阶段，产物分子量不同，因此粘度不同，反应进行方式也不相同，第一预缩聚由于粘度低，小分子(EG)易于扩散，只需要催化、高温、真空条件下进行；二缩聚粘度升高，小分子扩散困难，在提高真空度的同时需要搅拌协助，才能达到粘度要求。

4)所述预熔体在275～280℃、1.0～1.8mbar(a)、2～6rpm圆盘搅拌条件下进行终缩聚反应，反应结束，即得到卫生环保膜级聚酯。

终聚粘度高，扩散是缩聚制约因素，因此，终聚在高温、高真空的同时，采用特殊结构的搅拌，提高聚合物蒸发面积，提高缩聚反应速度。

作为本发明的进一步特征，所述步骤1)中原料PTA与EG按照摩尔比1:1.10～1.30配成浆料。