东华大学2011材料学院实习思考题.docVIP

1、聚酯生产的工艺路线有哪几种？各有什么优缺点？ 答：（1）间歇酯交换缩聚法：优：技术成熟，分批酯交换、缩聚、切片熔融纺丝 缺：质量不稳定，成本高 （2）连续酯交换缩聚法：优：连续化生产，直接纺丝，可取消造粒、干燥工序，避免二次熔融热降解，质量稳定，质量好，成本低 （3）直接酯化法：优：原料TPA直接与EG酯化，省去DMT的制造、精制和甲醇的回收工序，工艺过程简化 缺：TPA精制困难，难溶于EG中。 （4）环氧乙烷加成酯化法：优：用EO代替EG，直接与TPA加成反应，使TPA酯化，省去了由EO制取EG的工序，聚合体质量较直接酯化法好 缺：EO易燃易爆，运输保存困难，反应难以控制，设备结构较为复杂 2、熟悉以DMT为原料的聚酯生产流程及其主要工艺参数。 DMT + EG → BHET →PET → 直接纺丝法 EG 间接纺丝法 主要工艺参数： 1.缩聚T=200℃以上2.缩聚时间t取决于反应速度（甲醇蒸汽排除速度），又与T和催化剂的用量有关3.单体配比DMT：EG=1:2，实际中EG过量4.催化剂使活化能下降，反应温度下降 5.反应压力，一般都是不加压。 3、了解涤纶厂聚合车间的主要设备结构及其作用（酯交换反应釜，真空乙二醇去除槽，子缩聚釜，缩聚釜等）画出流程简图。 4、酯交换反应和缩聚过程中使用哪些催化剂？在生产上它们是怎样加人的？ 酯交换反应：醋酸盐碱性使酯键断开，180-200℃下进行，使甲醇蒸发掉（Tb=64.7℃） 缩聚过程：三氧化二锑（Sn2O3），在加热和真空下进行缩聚，用N2将熔体由釜底压出。 5、影响酯交换反应的因素有哪些？生产中如何控制酯交换率？ 答：温度，配比，时间，催化剂，压力 温度：T200度，反应速率增加，是甲醇蒸发加快。配比：DMT：EG=1:2,实际中EG过量。 催化剂：适量催化剂加快反应速率。压力：适当压力促进反应 减少小分子并及时去除小分子，使平衡向右。 6、乙二醇真空去除的作用是什么？生产中如何控制？ 答：EG量越少，平衡向右，聚合度越大，真空度越小，缩聚效果越好。 7、熟悉预缩聚釜及后缩聚釜的结构特点，生产中如何控制聚合物的粘度及其它质量指标？预缩聚的主要工艺参数？为什么要控制这些参数？ 答：（1）料液高度调节：预缩聚釜采用V型活络偃板调节，后缩聚釜只能靠进出料量来控制。（2）搅拌装置：预缩聚釜单轴搅拌，后缩聚釜双轴搅拌。（3） 预缩聚釜比后缩聚釜高 主要通过控制真空度和温度来控制聚合物的粘度，真空度↑，EG排出↑，粘度↑，同时缩聚反应放热↑，使加热T↓，搅拌速度↓，反应速度↓ 预缩聚工艺参数： 真空度：与生成物的分子量和质量有关，真空度低，粘度下降，缩聚时间长，切片泛黄（热氧化降解导致的）。 温度：T↑，反应速度↑，易除尽EG，使平衡向右进行，缩聚t↓，一般是275-280℃，过高易氧化降解。 催化剂：Sn2O3 时间：与真空度、温度、催化剂有关，t↑，粘度↑，搅拌机功率↑，达到最大值时应及时出料，不然易热降解。 8、比较间歇缩聚和连续缩聚生产方法的优越点。 间歇：生产技术成熟，分批进行，质量不稳定，成本较高 连续：连续化，自动化，可取消造粒和干燥等工序，避免二次熔融热降解，产品质量稳定，质量好，成本低。 了解熔体输送到纺丝车间的布置特点及其要求，了解切粒工艺及设备。 10、了解消光剂TiO2的调配过程及其设备特点 TiO2折射率大为2.60，消光效果好，同时具有化学稳定性高，不溶于水的优点，高温中不起变化，后处理中不会消失。 颗粒大小均匀，分散性好，不易凝聚，过滤性能良好。 配制：TiO2悬浮在EG中→研磨机研磨悬浮体→加EG稀释至25%→沉降式高速离心机进行分离→3μ以下粒子→配置槽→配制成20%消光剂悬浮液 11、比较直接纺丝与间接纺丝生产方法的优缺点。 答：直接纺优点：节省劳动力和动力，提高劳动生产率，降低成本及单耗，避免吸湿而导致的水解，降低固体聚酯损失。 直接纺去点：对生产要求高，一旦发生故障损失大，应急处理困难，不适应于小规模生产，还品种比较困难。 间接纺优点：对生产要求低，发生故障损失小，应急处理容易，混切片大料仓能起到切片的混合作用。适用小规模生产，更换品种方便。 间接纺缺点：切片纺丝工序比较复杂，涉及到切片的输送和干燥等操作，易吸湿水解，固酯损失较多。 12、切片干燥的作用是什么？目前国内切片干燥主要有哪几种方式？各自特点？ 答：去除水分，防止断丝、气泡丝、降聚;提高软化点和结晶度 转鼓真空干燥：是切片中的水分在一定的温度下蒸发，然