[发明专利]聚酯的生产方法

说明书

本发明涉及聚酯的生产方法，更具体地说，涉及在缩聚催化剂的存在下通过二羧酸与二羟基化合物缩聚生产聚酯的方法，其中将未反应的二羟基化合物与催化剂一起作为馏出物回收，并将这些物料纯化，然后再循环使用到缩聚反应中，这使得聚酯的生产成本降低。

聚酯树脂，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯被广泛用作模塑包装容器如瓶子以及纤维、薄膜或片材。

通常，这些聚酯树脂的生产中一步是将二羧酸与二羟基化合物进行酯化，另一个步骤是在缩聚催化剂的存在下，将这样制备的酯化产物(即低级缩合物)在液相中进行缩聚。将这样生产的聚酯制成片状，通常还要将其在固相中进一步缩聚，以增加特性粘度，从而制得到可实用的产物。

在这种生产聚酯树脂的方法中，上述的液相中的缩聚步骤与所述缩聚过程中产生的馏出物的蒸发同时进行。该馏出物主要含未反应的二羟基化合物如乙二醇。此外，在上述液相缩聚中使用的缩聚催化剂有60-70％与二羟基化合物一起蒸出，并包含在馏出物中。

人们对于将从液相缩聚蒸馏出的二羟基化合物和缩聚催化剂再循环到缩聚反应中的缩聚反应中，能否有效地利用二羟基化合物和缩聚催化剂进行了研究。

但是，除了二羟基化合物和缩聚催化剂以外，从液相缩聚体系蒸出的馏出物含大量的杂质如水、醛类和由于生锈而产生的铁。因而，这种馏出物不经处理就循环到缩聚反应中时，得到的聚酯的质量下降。从而，从液相缩聚步骤作为馏出物回收得到的二羟基化合物和缩聚催化剂直接再用于制备聚酯几乎是不可能的。

为了使这种回收利用成为可能，已提出了一些方案，例如，日本专利公开第57-26632号，见图1，提出将液相缩聚步骤的锗催化剂和含乙二醇的馏出物用阳离子交换树脂进行脱色，然后再用于聚酯树脂的制备步骤。但是，根据这个方案，不可能从馏出物中充分除去杂质。

因而，本发明的目的之一是提供以有利于工业化的方式生产聚酯的方法，其中，从液相缩聚步骤蒸出的并纯化的含缩聚催化剂的二羟基化合物中有效地除去杂质，这样回收的二羟基化合物和缩聚催化剂可有效地再用于液相缩聚，而不会使产生的聚酯变差，从而降低了聚酯的生产成本。

本发明提供生产聚酯的方法，该方法包括：酯化步骤，其中二羧酸和二羟基化合物被酯化；接着是缩聚步骤，在缩聚催化剂的存在下，使所得到的酯进行缩聚反应，同时含未反应的二羟基化合物和缩聚催化剂的馏出物被蒸出，其特征在于，对馏出物进行纯化处理，包括

(a)蒸馏步骤；

(b)过滤步骤；和

(c)脱色步骤然后将由含二羟基化合物和缩聚催化剂的馏出物得到的纯化物回收，并供给酯化步骤。

在下文中，该方法可以称为本发明的第一种方法。

根据本发明，除上述步骤(a)、(b)和(c)外，优选的纯化处理还包括另一步骤(d)，该步骤是在第一种方法中进行，用于从馏出物中除去含铁物质(即除铁步骤)。

本发明还提供一种生产聚酯的方法，该方法包括：酯化步骤，在该步骤二羧酸和二羟基化合物被酯化，接着是缩聚步骤，在该步骤，在缩聚催化剂的存在下，使得到的酯进行缩聚反应，同时含未反应二羟基化合物和缩聚催化剂的馏出物被蒸出，其特征在于，对馏出物进行纯化处理，处理方法包括：

(a)蒸馏步骤；

(b)解聚步骤；和

(c)脱色步骤然后将由含二羟基化合物和缩聚催化剂的馏出物得到的纯化物回收，并供给酯化步骤。

在下文中，该方法称作本发明的第二种方法。

按照本发明，除了上述步骤(a)、(b)和(c)外，在第二种方法中进行的优选的纯化处理还包括另一步骤(d)-用于从馏出物中除去铁(即除铁步骤)和解聚步骤(b)之后的过滤步骤(c)。

此外，按照本发明，优选的是，在上述第一种和第二种方法的任一方法中，将回收自馏出物的纯化物供给酯化步骤时，重新向馏出物的纯化物中加入适量的缩聚催化剂，用以调节缩聚催化剂的量，并供给酯化步骤以对其回收利用。

图1是现有技术的馏出物的纯化和回收利用流程图，馏出物是从生产聚酯步骤之一的液相缩聚步骤蒸出的。

图2是本发明的馏出物的纯化和回收利用流程图，馏出物是从液相缩聚步骤蒸出的。

图3是本发明另一实施方案的馏出物的纯化和回收利用流程图，馏出物是从液相缩聚步骤蒸出的。

下面，首先将给出生产聚酯的详细说明，随后说明缩聚步骤馏出物的纯化及其回收利用。

在本发明生产聚酯的方法中，上述酯化步骤本身是已知的，其中二羧酸与二羟基化合物反应生成酯产物。