LT5394B - Method for the production of highly condensed polyester - Google Patents
Method for the production of highly condensed polyester Download PDFInfo
- Publication number
- LT5394B LT5394B LT2006049A LT2006049A LT5394B LT 5394 B LT5394 B LT 5394B LT 2006049 A LT2006049 A LT 2006049A LT 2006049 A LT2006049 A LT 2006049A LT 5394 B LT5394 B LT 5394B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- granulate
- polyester
- crystallization
- ppm
- copolyester
- Prior art date
Links
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 title claims abstract description 41
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 30
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 78
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 67
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims abstract description 22
- 229920001634 Copolyester Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 64
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 54
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 20
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 5
- IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N acetaldehyde Chemical compound [14CH]([14CH3])=O IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N 0.000 claims description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 11
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003017 thermal stabilizer Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 17
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 16
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 16
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 15
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 15
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 9
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 9
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 7
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 7
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000012432 intermediate storage Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 4
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 4
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 3
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 3
- QPFMBZIOSGYJDE-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2-tetrachloroethane Chemical compound ClC(Cl)C(Cl)Cl QPFMBZIOSGYJDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1Cl RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000273930 Brevoortia tyrannus Species 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CCNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000219315 Spinacia Species 0.000 description 1
- 235000009337 Spinacia oleracea Nutrition 0.000 description 1
- ORLQHILJRHBSAY-UHFFFAOYSA-N [1-(hydroxymethyl)cyclohexyl]methanol Chemical compound OCC1(CO)CCCCC1 ORLQHILJRHBSAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 230000027455 binding Effects 0.000 description 1
- 238000009739 binding Methods 0.000 description 1
- 238000000071 blow moulding Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000007909 melt granulation Methods 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 238000012667 polymer degradation Methods 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002215 polytrimethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 235000019527 sweetened beverage Nutrition 0.000 description 1
- 238000004154 testing of material Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
Description
Išradimo objektas yra latentinėje šilumoje kristalizuoti poliesteriai ir kopoliesteriai bei jų naudojimas gaminant formuotus poliesterio gaminius.The present invention relates to latent heat crystallized polyesters and copolyesters and their use in the manufacture of molded polyester products.
Žinomi aromatiniai poliesteriai arba kopoliesteriai, ypač polietilentereftalatas ir jo kopolimerai, turintys nedaug, pavyzdžiui, izoftalio rūgšties arba cikloheksandimetanolio, polibutilentereftalatas ir jo kopoliesteriai, politrimetilentereftalatas, polietilennaftalatas ir jų kopoliesteriai, naudojami kaip pradinė medžiaga gaminti pluoštams, filmams, folijoms ir pakuotėms, po lydalo polikondensacijos perdirbami į vidutinės klampos granuliatus. Šio išradimo aprašyme visi šie poliesteriai ir kopoliesteriai vadinami poliesteriais.Known aromatic polyesters or copolyesters, in particular polyethylene terephthalate and its copolymers with a low content, such as isophthalic acid or cyclohexanedimethanol, polybutylene terephthalate and its copolyesters, polytrimethylene terephthalate, polyethylene terephthalate and their polyesters, for use as starting material, processed into medium viscosity granules. All of these polyesters and copolyesters are referred to in the present invention as polyesters.
Polietilentereftalato ir jo atitinkamai nesmarkiai modifikuotų kopoliesterių vidutinis polikondensacijos laipsnis, išreikštas būdingąja klampa (I.V.), po lydalo polikondensacijos svyruoja 0,30 - 0,90 dl/g. Tai dalinai kristalinis granuliatas, kurio kristalizacijos laipsniai siekia 9 %. Kadangi didesnės nei 0,65 dl/g I.V. (būdingosios klampos) granuliatų gamyba, ypač įprastiniuose autoklavuose, sunkiai įmanoma ir didelės >0,80 dl/g klampos labai varžo lydalo polikondensacijos pajėgumą, o poliesteriai maisto produktų pakuotėms turi turėti labai mažai acetaldehido, pagal esamą technikos lygį prijungiama kietosios fazės polikondensaciją („solid statė polycondensation“, SSP) su prieš ją einančia kristalizacija, kuri 0,05 - 0,4 dl/g padidina I.V. (būdingąją klampą) ir nuo 25 - 100 iki mažiau kaip 1 min.m.d. sumažina acetaldehido kiekį PET (polietilentereftalate). Prieš pagrindinį SSP reaktorių prijungti išankstinės kristalizacijos ir kristalizacijos reaktoriai padeda išvengti granuliatų tarpusavio sukibimo SSP reaktoriuje. Po kristalizacijos pakopų kristalizacijos laipsnis padidinamas iki 40 - 52%, nežymiai pakitus I.V. (būdingajai klampai) ir acetaldehido kiekiui sumažėjus iki mažiau kaip 10 min.m.d.. Kristalizacijos procesas vyksta iš išorės į vidų.The average degree of polycondensation of polyethylene terephthalate and its corresponding slightly modified copolyesters, after intrinsic viscosity (I.V.), ranges from 0.30 to 0.90 dl / g after melt polycondensation. It is a semi-crystalline granulate with a degree of crystallization of 9%. Because higher than 0.65 dl / g I.V. (intrinsic viscosity) granulate production, especially in conventional autoclaves, is difficult to achieve and high viscosity> 0.80 dl / g significantly limits the polycondensation capacity of the melt, while polyesters have to contain very little acetaldehyde for food packaging, state-of-the-art solid phase polycondensation. solid static polycondensation "(SSP) with upstream crystallization, which increases the IV by 0.05 - 0.4 dl / g (intrinsic viscosity) and from 25 to 100 to less than 1 min.m.d. reduces acetaldehyde content in PET (polyethylene terephthalate). Pre-crystallization and crystallization reactors attached to the main SSP reactor prevent the granules from sticking together in the SSP reactor. After the crystallization steps, the degree of crystallization is increased to 40-52% with a slight change in I.V. (intrinsic viscosity) and acetaldehyde content reduced to less than 10 min.m.d .. Crystallization proceeds from the outside to the inside.
Tad kristališkumas dalelių pakraščiuose yra didesnis nei dalelių viduryje.Thus, the crystallinity at the periphery of the particles is higher than at the center of the particles.
SSP reaktoriuje vidutinė klampa padidinama taip, kad gautas atsparumas atitiktų gaminio paskirtį, acetaldehido kiekis maisto produktų pakuotėse sumažėtų iki reikalaujamo ir išsiskirianti oligomerų dalis būtų minimali. Taip pat svarbu, kad dar vinilesterio pavidalu esančio acetaldehido, vadinamo ir depot-aldehidu, būtų pašalinta tiek, kad perdirbant poliesterio granuliatą į pakuotes, ypač poliesterio butelius, tempimo bei pūtimo ir tempimo bei pūtimo slegiant būdu poliesteryje regeneruotųsi tik minimalus acetaldehido kiekis.In the SSP reactor, the average viscosity is increased so that the resulting resistance is appropriate to the intended use of the product, the amount of acetaldehyde in the food packaging is reduced to the required level and the amount of oligomers released is minimal. It is also important that acetaldehyde, also known as depot-aldehyde, still in the form of a vinyl ester, is removed to such an extent that only a minimal amount of acetaldehyde is recovered in the polyester by stretching and blowing and stretching and blow molding into packaging, especially polyester bottles.
Paprastai šio granuliato perdirbėjai yra tuščiavidurių gaminių gamintojai. Dažnai liejimo slegiant būdu veikiančiomis ruošinių formavimo mašinomis gaminami pusgaminiai, vadinami ruošiniai, iš kurių toliau presformų išpūtimo būdu gaminami poliesterio buteliai. Galima išgauti ir kitokį poliesterio granuliato pavidalą, pavyzdžiui, filmų ir folijų gamybos mašinomis.Usually the processors of this granulate are manufacturers of hollow products. Often, die-casting molding machines produce semi-finished products, known as blanks, which are then molded into polyester bottles. Other forms of polyester granulate can also be obtained, for example by film and foil making machines.
Rinkoje plastikų granuliavimui, pavyzdžiui, naudojamas grįžčių granuliavimo būdas. Šis būdas ypatingas tuo, kad nenutrūkstamajame gamybos procese per lėkštę su kiaurymėmis spaudžiamos palyginti ilgos plastiko grįžtės, po to laisvai kabančios nedidelį atstumą perneštos oru, praleidžiamos pro vandens vonią. Dėl palyginti su granuliatu mažo plastiko grižtės paviršiaus čia galima išlaikyti nedidelį įmirkimą. Atvėsintos grįžtės džiovinamos ir paduodamos į granuliatorių. Šiame būde granuliavimas vyksta kietojoje būsenoje. Po to paprastai vyksta pakartotinis džiovinimas, aprašytas, pavyzdžiui, DE43 14 162 arba plastikų žinyne. Naudojant šį granuliavimo būdą, yra labai didelė galimybė smarkiai padidinti grįžtės taškinę temperatūrą ir tuo pačiu sustiprinti polimero skilimo reiškinius bei netolygius atskirų čipų kristalizacijos laipsnius.The market for granulating plastics, for example, uses a spin granulation method. This method is characterized by the fact that in the continuous production process, relatively long plastic tails are pressed through the plate with the holes, then freely hanging over a short distance through the air, passing through a water bath. Due to the small surface of the plastic bore, which is relatively small compared to the granulate, it is possible to maintain a slight dip here. The cooled spinach is dried and fed to a granulator. In this method, the granulation takes place in a solid state. This is usually followed by re-drying as described, for example, in DE43 14 162 or in the plastics manual. With this granulation method, there is a great potential for dramatically increasing the reflux point temperature, thereby enhancing the polymer degradation phenomena and the uneven crystallization rates of the individual chips.
Šioje technologijoje aušinimas čipe vyksta iš išorės į vidų.In this technology, chip cooling occurs from the outside to the inside.
Kita šiuolaikinė polimero lydalo granuliavimo galimybė po polikondensacijos yra povandeninis granuliavimas, kai iš granuliatoriaus purkštukų ar lėkščių su kiaurymėmis ištrykštantis lydalas peiliais iš karto atskiriamas prijungtoje vandens kameroje. Atskirtas granuliatas yra dar plastiškas ir dėl paviršiaus įtempimo staigiai aušinant šaltame vandenyje deformuojasi, jis vėsta taip pat iš išorės į vidų ir įgauna nuo apvalaus iki lęšio pavidalo kontūrą. Ataušintas granuliatas vandens srove vandens separatoriuje atskiriamas nuo vandens, džiovinamas ir pakuojamas į didelius ryšulius arba bunkeriuose transportuojamas tolesniam apdorojimui (DE 35 41 500, DE 199 14 116, EP 0 432 427, DE 37 02 841). Šio būdo ypatumas džiovinimo šilumos talpa principas.Another modern possibility of polymer melt granulation after polycondensation is underwater granulation, in which the melt escaping from the granulator nozzles or perforated plates is immediately separated by knives in a connected water chamber. The separated granulate is still ductile and deforms due to surface tension when cooled in cold water, it also cools from the outside to the inside and takes a circular to lenticular shape. The cooled granulate is separated from the water by a stream of water in a water separator, dried and packed in large bundles or transported in bunkers for further processing (DE 35 41 500, DE 199 14 116, EP 0 432 427, DE 37 02 841). The peculiarity of this method is the principle of heat capacity drying.
Taip pagamintiems čipams būdingas tolygus mažesnis kaip 10 % kristalizacijos laipsnis.The chips thus produced have a uniform degree of crystallization of less than 10%.
US 4, 436, 782 taip pat aprašomas PET granuliavimo ir tolesnio perdirbimo į granules būdas, kai 260° C - 280° C temperatūroje 0,08 - 0,15 klampos oligomerų mišinys spaudžiamas pro purkštukus, kad susidarytų lašai, kurie praėję pro inertinių dujų atmosferos aušinimo ruožą krenta į vandens vonią arba ant transporterio juostos ir sustingsta į amorfines granules. Šiuo būdu gaunamos granulės taip pat turi daug amorfinių struktūrų.US 4, 436, 782 also describes a process for granulating and further processing PET into granules, wherein a mixture of 0.08 to 0.15 viscosity oligomers is pressed at 260 ° C to 280 ° C to form droplets passing through an inert gas. the atmospheric cooling section falls into a water bath or on a conveyor belt and freezes into amorphous granules. The granules obtained in this way also have many amorphous structures.
Visais aprašytais būdais gaunami mažo, paprastai mažesnio kaip 12 %, kristalizacijos laipsnio granuliatai. Polimerų granuliatų kristališkumui padidinti, pavyzdžiui, parengtinei SSP pakopai gauti, kaip žinoma, reikalingos didelių sąnaudų reikalaujančios reakcijos pakopos. Visų pirma, tai sąnaudos tiekiamam aplinkos temperatūros granuliatui pakaitinti iki kristalizacijos temperatūros.Granulates of low degree of crystallization, typically less than 12%, are obtained by all of the methods described. Increasing the crystallinity of the polymer granules, for example to obtain a pre-SSP step, is known to require high cost reaction steps. First of all, it is the cost of heating the supplied ambient temperature granulate to the crystallization temperature.
WO 01/81450 aprašomas būdas ir įrenginys termoplastinių poliesterių ir kopoliesterių pusgaminius paversti lašais, kuriam nebūdingi anksčiau aprašytų granuliavimo būdų su kristališkumu susiję trūkumai, kuriame aprašoma, kaip sutrumpinti įprastinius granuliavimo būdus ir remiantis jau žinomomis technologijos pakopomis bei įrenginiais gauti monomerų, oligomerų, monomerų-glikolio mišinių ar dalinai polikondensuotų medžiagų pavidalo kristalizuoto paviršiaus lašais paverstus pusgaminius. Šiam tikslui produktas patalpinamas į dujinę terpę, lašais paverstam pirminiam produktui patekus į dujinę terpę pagreitėja pusgaminio kristalizacijos eiga ir greičiau sukeliama kristalizacijos būsena, jei paverstas lašais pirminis produktas tam tikrą laiko tarpą laikomas > 100° C, žemesnėje nei jo lydymosi temperatūroje, kol įvyksta pakankama lašo paviršiaus kristalizacija. Čia taip pat smarkiau kristalizuojantis išoriniam sluoksniui, gaunamas neklijingas paviršius, leidžiantis iš karto perdirbti į stambiapolimerį polikondensatą. Šiuo būdu gauta medžiaga tik sąlyginai atspari patiriamoms mechaninėms apkrovoms. Trapumas palyginti su amorfiniais čipais padidėja. Kitas šio kristalizavimosi trūkumas mažamolekulinėje srityje yra pasibaigus SSP yra visiškai kristalizuotas standžių kristalo struktūrų čipas, kurioms išardyti aplydymo procese, pavyzdžiui gaminant ruošinius liejimu slegiant, sunaudojama nepalyginamai daugiau energijos. Kadangi reikalinga aukšta, ne mažesnė kaip 300° C aplydymo temperatūra, smarkiai padidėja ruošinių acetaldehido riformingas ir pablogėja kokybė, daugiausia dėl sustiprėjusių skilimo reakcijų. Be to, yra pavojus, kad SSP eigą didinant klampą slopins ar net stabdys grandinių galų nejudrumas.WO 01/81450 discloses a process and device for converting semi-finished thermoplastic polyesters and copolyesters into drops, which does not exhibit the crystallinity disadvantages of the granulation methods described above, which describes how to truncate conventional granulation methods and obtain monomers, oligomers, monomers. Semi-finished products in the form of droplets of crystallized surface, in the form of glycol mixtures or partially polycondensed materials. For this purpose, the product is placed in a gaseous medium, the droplet primary product entering the gaseous medium accelerates the crystallization process of the semi-finished product and accelerates the crystallization state if the droplet parent product is stored at > 100 ° C below its melting point for a period of time. crystallization of the drop surface. Here, too, the outer layer crystallizes more strongly, resulting in a non-sticky surface, which allows immediate processing of the polycondensate into the coarse polymer. The material obtained in this way is only relatively resistant to mechanical stress. Fragility compared to amorphous chips increases. Another disadvantage of this crystallization in the low molecular weight region is that after the SSP is a fully crystallized chip of rigid crystal structures that are dismantled in the melting process, for example, during the production of die-casting blanks, consuming much more energy. The high melting temperature of at least 300 ° C requires a substantial increase in the reforming and deterioration of the workpiece acetaldehyde, mainly due to the increased degradation reactions. In addition, there is a risk that the SSP stroke will be inhibited or even inhibited by the immobility of the ends of the chains when increasing the viscosity.
Kitas granuliavimo būdas kristalizuotų čipų gamybai granuliacijos procese aprašomas WO 01/05566. Lydžios, iš purkštukų trykštančios plastiko grįžtės iškart iš dalies kristalizuojamos tam tikros temperatūros skystoje terpėje kristalizacijos ruože, šioje skystoje terpėje palaikant aukštesnę nei plastiko grįžčių stiklėjimo temperatūrą. Kristalizacijos ruožas sujungtas su granuliavimo įrenginiu. Vykstant kristalizacijai plastiko apvalkale pasiekiamas pakankamas atsparumas, tad po trumpo atitinkamos temperatūros ruožo granuliavimo įrenginyje plastiko grįžtės be išankstinio džiovinimo gali būti dalijamos į granules. Čia taip pat yra smarkiau kristalizuotas išorinis sluoksnis. Trūkumas yra tas, kad po plastikų granuliavimo gaunamas granuliato ir skystos terpės mišinys, todėl įprastinėmis priemonėmis reikia atlikti granuliatų džiovinimą.Another granulation method for producing crystallized chips in the granulation process is described in WO 01/05566. Fused nozzles flowing from the nozzles are immediately partially crystallized in a liquid medium at a certain temperature in the crystallization region, maintaining a glass transition temperature higher than the plastic tails in this liquid medium. The crystallization stretch is connected to a granulation unit. During the crystallization process, the plastic casing achieves sufficient resistance, so that after a short stretch of the appropriate temperature in the granulation unit, the plastic bobbins can be divided into granules without prior drying. There is also a more crystallized outer layer here. The disadvantage is that after granulation of the plastics, a mixture of granulate and liquid medium is obtained, which means that drying of granules by conventional means is necessary.
Dar neskelbtoje vokiečių patentinėje paraiškoje, registracinis Nr. DE 103 49 016, „Plastiko granuliato gamybos būdas“, aprašoma, kad iškart po povandeninės granuliacijos ką tik gautos granulės staigiai atskiriamos nuo vandens ir veikiamos šilumos talpos džiūsta ir kristalizuojasi. Kad čipai nesukibtų, granulės iškart po vandens centrifugavimo vibraciniu ar svyruojančiuoju konvejeriu praėjus tam tikram laikui transportuojamos į toliau prijungtą išpilstymo arba tolesnio apdorojimo įrenginį. Naudojant šią technologiją kristalizacijos procesas vyksta granulėje iš vidaus į išorę, užtikrindamas tolygesnę kristalizaciją per visą granuliato skerspjūvį.In the pending German patent application, registration no. DE 103 49 016, "Method of making a plastic granulate", describes that immediately after underwater granulation, the freshly obtained granules are rapidly separated from the water and the exposed heat tanks dry and crystallize. To prevent the chips from sticking, the pellets are transported over a period of time to a further bottling or treatment plant, after centrifugation of the water on a vibrating or oscillating conveyor. With this technology, the crystallization process takes place from the inside to the outside of the granule, ensuring a more uniform crystallization across the granulate cross-section.
Šis būdas toliau vadinamas latentinės šilumos kristalizacijos būdu. Be DE 103 49 016 aprašyto būdo latentinės šilumos kristalizacija vadinami ir visi kiti būdai, kuriuose kristalizacija vyksta tik dėl šilumos talpos iš polimero lydalo būsenos poveikio. Tai reiškia, kad į granules tarp granuliacijos ir toliau pajungto išpilstymo įrenginio arba tolesnio apdorojimo įrenginio iš išorės netiekiama jokia šiluma. Kad iš išorės nepatektų jokia šiluma, visos su granulėmis susiliečiančios terpės turi būti tos pačios ar žemesnės nei granulių paviršiaus temperatūros. Tačiau jei šių terpių temperatūra per žema, granulės išskiria per daug šilumos ir negali vykti pageidautinos apimties latentinės šilumos kristalizacija. Pagrindiniai technologiniai principai nurodyti DE 103 49 016.This process is hereinafter referred to as the latent heat crystallization process. In addition to the process described in DE 103 49 016, latent heat crystallization is also referred to as any other process in which crystallization occurs solely due to the effect of the heat capacity of the polymer melt state. This means that no heat is externally supplied to the pellets between the granulation and the subsequent bottling plant or after-treatment plant. All media in contact with the pellets must be at or below the surface temperature of the pellets in order to prevent any heat from the outside. However, if the temperature of these media is too low, the granules release too much heat and the desired amount of latent heat crystallization cannot take place. The basic technological principles are described in DE 103 49 016.
Latentinės šilumos kristalizacijos būdu gautas granuliatas gali turėti labai įvairių savybių. Jos priklauso ne tik nuo latentinės šilumos kristalizacijos proceso sąlygų, bet ir nuo polimero lydalo savybių, pavyzdžiui, poliesterių atveju - nuo polimerizacijos laipsnio, būdingosios klampos (I.V.) ir acetaldehido kiekio. Reikalaujamos savybės priklausys nuo latentinėje šilumoje, kristalizuoto granuliato paskirties, kadangi šios savybės tiesiogiai įtakoja tolesnes apdorojimo pakopas.Granules obtained by latent heat crystallization can have a wide variety of properties. They depend not only on the conditions of the latent heat crystallization process but also on the properties of the polymer melt, for example, in the case of polyesters, the degree of polymerization, the intrinsic viscosity (I.V.) and the amount of acetaldehyde. The properties required will depend on the purpose of the latent heat, crystallized granulate, as these properties directly influence further processing steps.
Taigi, išradimo uždavinys yra kuo mažesnėmis investicijomis ir eksploatavimo sąnaudomis iš didelės klampos aromatinių poliesterių ir jų kopolimerų gauti granuliatus, kurie būtų lengvai perdirbami į tuščiavidurius gaminius ir kartu atitiktų itin aukštus reikalavimus, keliamus poliesterio tuščiavidurių gaminių, ypač talpų maisto produktams, pirmiausia butelių, kokybei.Thus, the object of the invention is to obtain granules of high viscosity aromatic polyesters and their copolymers, which can be easily processed into hollow products and at the same time meet the extremely high quality requirements of polyester hollow products, especially bottles, with minimal investment and operating costs. .
Išradimo būdu šis uždavinys sprendžiamas naudojant nenutrūkstamosios arba nutrūkstamosios poliesterių lydalo gamybos būdą lydalo polikondensacijos reaktoriuje didelėms būdingosioms klampoms gauti bei tausojantį lydalo transportavimą į granuliatorių, kuriame latentinės šilumos kristalizacijos būdu gaminamas daugiau kaip 38% kristalizacijos laipsnio granuliatas.The present invention solves this problem by employing a continuous or discontinuous polyester melt production process in a melt polycondensation reactor to obtain high intrinsic viscosities and economically transporting the melt to a granulator which produces more than 38% crystallization grade granulate by latent heat crystallization.
Tolesnės apdorojimo pakopos gali būti bet kurie poliesterio granuliatų panaudojimo būdai. Be jau aprašytos kietosios fazės polikondensacijos (SSP) tai gali būti ir jau pakankamai didelės I.V. (būdingosios klampos) poliesterio granuliato dealdehidinimo būdai (kietosios fazės dealdehidinimas, DAH) arba deformacijos būdai, kuriuose, pavyzdžiui, ruošiniais vadinami maisto produktų pakuočių pusgaminiai gaminami tiesiai iš granuliato. Pastaruoju atveju granuliatas iš karto po latentinės šilumos kristalizacijos turi turėti deformacijai reikalingą I.V. (būdingąją klampą) bei reikalaujamą acetaldehido kiekį.Further processing steps can be any of the uses of polyester granules. In addition to the solid phase polycondensation (SSP) described above, this may be the case for sufficiently large I.V. (intrinsic viscosity) dealdehyde (solid phase dealdehyde, DAH) or deformation processes of polyester granulate, in which, for example, semi-finished food prepackages are manufactured directly from the granulate. In the latter case, the granulate should have the necessary I.V. deformation immediately after the latent heat crystallization. (intrinsic viscosity) and the required amount of acetaldehyde.
Šis neklijingas granuliatas gali būti:This non-stick granulate can be:
A. be išankstinio priedų įterpimo bei tolesnio aušinimo transportuojamas tiesiai į kietosios fazės polikondensacijos reaktorių ir kondensuojamas iki didesnės klampos bei dealdehidinamas arbaA. transported directly to the solid phase polycondensation reactor without prior addition of additives and subsequent cooling and condensed to higher viscosity and dealdehyde or
B. be išankstinio priedų įterpimo nukreipiamas dealdehidinti ir po to siunčiamas perdirbti į tuščiavidurius gaminius arbaB. is redirected to dealdehyde without prior addition of additives and then sent for processing into hollow products, or
C. iškart naudojamas tuščiavidurių gaminių pusgaminiams lieti, prieš ir/arba po polikondensacijos reaktoriaus įmaišant priedų, pavyzdžiui termostabilizatorių ir/arba acetaldehidą redukuojančių priedų.C. is used immediately for the molding of semi-finished products of hollow products by the addition of additives, such as thermostabilizers and / or acetaldehyde reducing additives, before and / or after the polycondensation reactor.
Netikėtai buvo nustatyta, kad latentinėje šilumoje kristalizuoti granuliatai ypač tinka visiems minėtiems tolesnio apdorojimo būdams, kai šviesiniame mikroskope poliarizacijos kontraste matomi mikrostruktūrų vienetai, vadinami sferolitai, dalelių pakraščiuose, t.y. išoriniame sluoksnyje, daug mažesni nei mėginių viduryje, t.y. dalelių centre. Tai gerai matyti iš minėtomis sąlygomis darytų mikronuotraukų (žr. pavyzdžius). Mėginių viduryje sferolitų maksimalus skersmuo yra 20 pm, dažnai ir daug mažesnis.Unexpectedly, latent heat crystallized granules have been found to be particularly suitable for all of the above-mentioned post-processing, where microscopic units, called spherolites, at the periphery of particles, i.e. in the outer layer, much smaller than in the middle of the samples, i.e. in the center of the particles. This can be clearly seen from the microphotos taken under these conditions (see examples). The maximum diameter of the spheroids in the middle of the samples is 20 µm, often much smaller.
Netikėtai buvo nustatyta, kad slaptojoje šilumoje kristalizuoti granuliatai labai tinka visiems minėtiems tolesnio apdorojimo būdams ir tuomet, kai kristalizacijos laipsnis pakraščiuose toks pat ar net mažesnis nei mėginių viduryje.Unexpectedly, the secret heat crystallized granules were found to be well suited for all of the above-mentioned further treatments even when the degree of crystallization at the fringes was the same or even lower than the middle of the samples.
Aptariamas būdas tinka gaminti atitinkamo kristališkumo laipsnio aromatinių poliesterių arba kopoliesterių granuliatus, gaunamus iš vienos ar kelių dikarboksirūgščių ar jų metilesterių, pavyzdžiui, tereftalio rūgšties, izoftaiio rūgšties, naftalindikarboksirūgšties, 4,4 -bisfenildikarboksirūgšties ir /arba vieno ar kelių diolių (etilenglikolio, neopentilglikolio ir/arba dietilenglikolio.The process contemplated is suitable for the preparation of granules of aromatic polyesters or copolyesters of an appropriate degree of crystallinity derived from one or more dicarboxylic acids or their methyl esters, such as terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalene / or diethylene glycol.
Jau žinomame nenutrūkstamojo ar nutrūkstamojo esterinimo ar peresterinimo būde naudojant žinomus katalizatorius bei prijungus polikondensaciją, šiuos pirminius junginius vakuume galima perdirbti į didelės klampos poliesterio lydalą, po to modifikuotu granuliavimo būdu tuo pat metu jį granuliuoti ir kristalizuoti.In the known continuous or continuous esterification or transesterification process, using known catalysts and coupling with polycondensation, these parent compounds can be recycled to high viscosity polyester melt under vacuum, followed by granulation and crystallization at the same time.
Latentinės šilumos kristalizacijos metu poliesterio lydale esanti šilumos talpa naudojama granuliato kristalizacijai. Reikiamam kristalizacijos laipsniui pasiekti svarbu, kad lydalo fazėje gaunamo granuliato šilumos nuostoliai transportuojant beiDuring latent heat crystallization, the heat capacity in the polyester melt is used to crystallize the granulate. To achieve the required degree of crystallization it is important that the heat loss of the granulate obtained during the melt phase during transport and
Ί džiovinant būtų išlaikomi atitinkamomis priemonėmis kuo mažesni. Išradime gaunamo latentinės šilumos kristalizacijos produkto minimalus kristalizacijos laipsnis yra 38%, geriau 38 - 60 %, geriausiai 42 - 55%. Jo lydymosi entalpija (“heat of fusion”, HOF) mažesnė kaip 60 kJ/kg, geriau mažesnė kaip 55 kJ/kg. Kadangi kristalizacija granulėje vyksta nuo branduolio link apvalkalo, kristalizacijos metu nevyksta būdingas įprastiniam kristalizacijos procesui didelis egzoterminis šilumos išsiskyrimas, sukeliantis nepageidautiną granuliato aglomeraciją, išradimo būdu gaunami granuliatai vėlesnėse apdorojimo pakopose tarpusavyje nesukimba.Ί kept as small as possible during drying. The latent heat crystallization product of the present invention has a minimum degree of crystallization of 38%, preferably 38-60%, preferably 42-55%. It has a heat of fusion (HOF) of less than 60 kJ / kg, preferably less than 55 kJ / kg. Since the crystallization of the granule proceeds from the nucleus towards the shell, during the crystallization there is no high exothermic heat release characteristic of the conventional crystallization process, which causes undesirable agglomeration of the granulate, the granules obtained according to the invention do not adhere to each other in subsequent processing steps.
Aprašytu latentinės šilumos kristalizacijos būdu gautas poliesterio granuliatas toliau perdirbamas pagal prieš jį esančio polikondensavimo įrenginio technologiją.The polyester granulate obtained by the described latent heat crystallization is further recycled according to the technology of the polycondensation unit upstream.
pav. vaizduoja latentinės šilumos kristalizacijos panaudojimo galimybes įvairiose poliesterio technologijose.Fig. depicts applications of latent heat crystallization in various polyester technologies.
pav. vaizduoja PET čipo bandinio vidurio ir pakraščio mikronuotraukas po dvipakopės kristalizacijos pagal esamą technikos lygį.Fig. shows micrographs of the middle and periphery of a PET chip specimen after two-stage crystallization according to the state of the art.
pav. vaizduoja PET čipo atitinkamų vietų mikronuotraukas, po tokios kristalizacijos jį toliau apdorojus standartiniame SSP reaktoriuje.Fig. shows micrographs of the respective locations of the PET chip after further crystallization in a standard SSP reactor.
pav. vaizduoja latentinės šilumos kristalizacijos būdu pagal išradimą gauto PET čipo atitinkamų vietų mikronuotraukas.Fig. shows micrographs of the respective locations of the PET chip obtained by crystallization of latent heat according to the invention.
A variantas:Option A:
Pagal išrastą būdą latentinėje šilumoje kristalizuotas granuliatas, kurio temperatūra didesnė kaip 100° C, geriau ne mažesnė kaip 115° C, geriausiai ne mažesnė kaip 130° C, I.V. (būdingoji klampa) didesnė kaip 0,53 dl/g, kristalizacijos laipsnis didesnis kaip 38 %, acetaldehido kiekis 20 - 70 min.m.d., geriau 20 - 55 min.m.d., tolydžio transportuojamas konvejeriu, jei reikia, per tarpinio laikymo bunkerį, tiesiai į SSP reaktorių polimero grandinei pailginti ir AA (acetaldehido) kiekiui sumažinti.According to the invention, the granulate crystallized in latent heat having a temperature of more than 100 ° C, preferably not less than 115 ° C, preferably not less than 130 ° C, I.V. (specific viscosity) greater than 0.53 dl / g, crystallization rate greater than 38%, acetaldehyde content 20 to 70 min.md, preferably 20 to 55 min.md, transported continuously by conveyor, if necessary through an intermediate storage bin, straight into an SSP reactor to extend the polymer chain and reduce AA (acetaldehyde).
Šiuo būdu pagamintas PET granuliatas atitinka rinkos reikalavimus: kristalizacijos laipsnis mažesnis kaip 60%, geriau mažesnis kaip 55%, HOF vertės mažesnės kaip 60 kJ/kg, acetaldehido kiekis mažesnis kaip 1 min.m.d. Gaunama I.V. (būdingoji klampa) priklausys nuo gaminio paskirties. Kadangi patenkančio į SSP reaktorių granuliato 160 - 210° C temperatūra žymiai mažesnė už įprastines standartinio kristalizavimo įrenginio vertes, 10 % ilginama įprastinė 8-18 valandų buvimo trukmė arba 2-3 K didinama SSP temperatūra palyginti su įprastine standartinių įrengimų temperatūra arba kombinuojamos abi galimybės. Kadangi atsisakyta įprastinio tarpinio laikymo bei kristalizacijos pakopų ir sumažėja eksploatavimo išlaidos, o atitinkama dalinė šiluma iš granuliacijos išlieka iki SSP reaktoriaus, šis būdas teikia didelių ekonominių privalumų. Be to, šiuo išrastu būdu gaunamo granuliato visų čipų kokybė itin tolygi, todėl paprastesnis ir patikimesnis perdirbimas į ruošinius ir butelius, kadangi čipų aplydymo elgsena palyginti su esamo technikos lygio produktais yra daug vienodesnė.The PET granulate produced in this way meets the market requirements: crystallization rate less than 60%, preferably less than 55%, HOF values less than 60 kJ / kg, acetaldehyde content less than 1 min.m.d. Incoming I.V. (specific viscosity) will depend on the purpose of the product. Since the temperature of the granule entering the SSP reactor is 160 - 210 ° C significantly lower than the standard values of the standard crystallizer, a 10% increase in the standard 8-18 hour residence time or a 2-3 K increase in the SSP temperature over the standard equipment or both. By eliminating conventional intermediate storage and crystallization steps, and by reducing operating costs, and the associated partial heat from granulation to the SSP reactor, this technique offers significant economic advantages. In addition, the granulate obtained by this inventive process has a very uniform quality of all chips, which results in easier and more reliable recycling into preforms and bottles, since the chip has a much more uniform melting behavior compared to prior art products.
B variantas:Option B:
Išradimo būdu sekančioje dealdehidinimo pakopoje (DAH) latentinėje šilumoje kristalizuoto granuliato iš didelės klampos („DHI“) polikondensavimo įrenginių, kurio temperatūra didesnė kaip 100° C, geriau ne mažesnė kaip 115° C, geriausia ne mažesnė kaip 135° C, I.V. (būdingoji klampa) didesnė kaip 0,65 dl/g, kristalizacijos laipsnis didesnis kaip 38 %, acetaldehido kiekis 20 - 100 min.m.d., geriau 30 - 60 min.m.d., sumažinamas acetaldehido kiekis ir, jei reikia, padidinama I.V. (būdingoji klampa). Šioje pakopoje, kaip pavyzdžiui aprašoma vokiečių patentinėje paraiškoje DE 102004010680.0, 190 - 220° C temperatūroje per ne trumpesnį kaip 5 valandų buvimo laiką esant mažiems mechaniniams trikdžiams ir naudojant kryptingai pasirinkto < 10° C rasos taško azotą kaip nešančiąsias dujas, AA (acetaldehido) kiekis sumažėja iki mažiau kaip 1 min.m.d. ir, jei reikia, gaunamo granuliato I.V. (būdingoji klampa) reguliuojama pagal gaminio paskirtį. I.V. (būdingosios klampos) galima nekeisti arba ją padidinti 0,1 dl/g. Taip pagaminto granuliato AA (acetaldehido) kiekis mažesnis kaip 1 min.m.d., kristalizacijos laipsnis mažesnis kaip 55 % HOF vertės yra mažesnės kaip 55 kJ/kg. Kristalinė struktūra palyginti su standartiniuose procesuose gaunamu granuliatu yra daug puresnė, todėl jį paprasčiau naudoti ruošinių gamybai, mažesnės energijos sąnaudos. Acetaldehido regeneravimo vertės optimaliai sureguliavus mašinas yra iki 15 % mažesnės už standartinius dydžius. Papildomas šios technologijos pranašumas yra įrangos ir energijos ekonomija.According to the invention, in the following dealdehydification step (DAH), a latent heat crystallized granulate from a high viscosity ("DHI") polycondenser having a temperature greater than 100 ° C, preferably not less than 115 ° C, preferably not less than 135 ° C, I.V. (intrinsic viscosity) greater than 0.65 dl / g, crystallization rate greater than 38%, acetaldehyde content of 20-100 min.m.d., preferably 30-60 min.m.d., reduction of acetaldehyde content and increase of I.V. (intrinsic viscosity). At this stage, as described for example in German Patent Application DE 102004010680.0, at a temperature of 190-220 ° C for at least 5 hours with minor mechanical interference and using purposefully selected nitrogen at <10 ° C as the carrier gas, the amount of AA (acetaldehyde) decreases to less than 1 min.md and, if necessary, the I.V. of the resulting granulate. (intrinsic viscosity) is adjustable according to the purpose of the product. I.V. (intrinsic viscosity) may be unchanged or increased by 0.1 dl / g. The granulate so produced has an AA (acetaldehyde) content of less than 1 min.m.d., and a degree of crystallization less than 55% of the HOF value is less than 55 kJ / kg. The crystalline structure is much brighter compared to granules obtained in standard processes, which makes it easier to use for the preparation of blanks, and has lower energy consumption. Acetaldehyde recovery values are up to 15% lower than standard sizes when optimally adjusted. An additional advantage of this technology is the savings in equipment and energy.
C variantas:Option C:
Pagal išradimo būdą pridedant rinkoje esančių acetaldehidą redukuojančių priedų arba termostabilizatorių prieš ir/arba po lydalo polikondensacijos reaktoriaus ir/arba į lydalą prieš pat granuliavimą, gaunamas tokios kokybės poliesteris, kuris (jeigu reikia, per granuliato aušinimo įrangą) gali būti iškart naudojamas tolesniam perdirbimui, pavyzdžiui tuščiavidurių gaminių gamybai. Šiuo būdu pagaminto granuliato kristalizacijos laipsnis yra didesnis kaip 38 %, acetaldehido kiekis - 0,5 - 8 mln.m.d., geriau 0,5 - 3 min.m.d., geriausia 0,5 - 1 min.m.d.. Granuliato I.V. (būdingoji klampa) priklausomai nuo panaudojimo srities yra ne mažesnė kaip 0.68 dl/g.The addition of acetaldehyde-reducing additives or thermostabilizers on the market prior to and / or after the melt polycondensation reactor and / or in the melt immediately prior to granulation according to the invention produces a polyester of a quality that can be used immediately for further processing. for example for the manufacture of hollow products. The granulate produced in this way has a degree of crystallization of greater than 38%, with an acetaldehyde content of 0.5 - 8 million m.d., preferably 0.5 - 3 min.m.d., preferably 0.5 - 1 min.m.d. Granule I.V. (specific viscosity) is at least 0.68 dl / g, depending on the application.
PET granuliatus tuščiaviduriams gaminiams dažnai gamina ne pats perdirbėjas. Kadangi pakuojami ir transportuojami granuliatai gali sugerti drėgmę iš oro, prieš pat aplydant ruošinių gamybai jie džiovinami. Perdirbėjas šį palyginti mažo kristalizacijos laipsnio granuliatą, neturintį polinkio sukibti, prieš gamindamas ruošinius gali iškart džiovinti savo džiovintuve įprastinėmis džiovinimo sąlygomis 160 - 180° C oro srautePET granules for hollow products are often not produced by the processor itself. Because packaged and transported granules can absorb moisture from the air, they are dried just before melting to form blanks. The processor can immediately dry this relatively low-crystallization granulate, which has no tendency to adhere, in its dryer at standard 160-180 ° C air flow prior to production
4-6 valandas.4-6 hours.
Kadangi pagal išradimą latentinėje šilumoje kristalizuoto granuliato kristalinė struktūra žymiai puresnė, šis aplydymo procesas ruošinių formavimo mašinoje reikalauja daug mažiau energijos, sumažėja PET skilimas bei AA (acetaldehido kiekio) regeneravimas ir nesudėtinga išlaikyti ruošiniams privalomus < 8 mln.m.d. acetaldehido kiekius.Because the crystalline structure of the granulate crystallized in latent heat according to the invention is significantly shorter, this molding process requires much less energy in the preforming machine, reduces PET degradation and AA (acetaldehyde content) regeneration, and easily maintains the preform bindings <8 million. amounts of acetaldehyde.
Toliau išradimas iliustruojamas kai kuriais išradimo neribojančiais įgyvendinimo pavyzdžiais. Pateiktos savybių vertės buvo apskaičiuotos taip:The invention is further illustrated by some non-limiting examples of the invention. The property values reported were calculated as follows:
Buvo išmatuota 500 mg poliesterio tirpalo 100-e ml fenolio ir 1,2 dichlorbenzolio (3:2 svorio dalys) mišinyje būdingoji klampa (I.V.) 25° C temperatūroje.The intrinsic viscosity (I.V.) of a 500 mg solution of polyester in 100 ml of phenol / 1.2 dichlorobenzene (3: 2 parts by weight) was measured at 25 ° C.
Acetaldehido kiekis (AA) nustatytas, šalinant acetaldehidą iš poliesterio kaitinant uždarame inde, acetaldehidas nustatomas indo dujų kameroje dujųchromatografiniu būdu Perkino Elmerio „Head space“ injekcine sistema H540, kai nešančiosios dujos: azotas, kolona: 1,5 m legiruoto plieno, užpildas: Poropack Q, 80-100 mesh, bandinio dydis: 2g, kaitinimo temperatūra: 150° C, kaitinimo trukmė: 90 min.Acetaldehyde content (AA) was determined by removing acetaldehyde from the polyester by heating in a sealed vessel, acetaldehyde was determined in a gas chamber of the vessel by gas chromatography Perkin Elmer's Head space injection system H540 with carrier gas: nitrogen, column: 1.5 m alloy steel, filler: Poropack Q, 80-100 mesh, sample size: 2g, heating temperature: 150 ° C, heating time: 90 min.
Kristalizacijos laipsniui a (= KTG) nustatyti triskart nustatomas 30 čipų tankis p tankio gradiente su tetrachloretano ir heptano mišiniu 23° C temperatūroje ir apskaičiuojamas pagal „ ρΛρ-ρ.) p(p<-p„Y kurTo determine the degree of crystallization a (= CTG), determine the density of 30 chips in triplicate with a mixture of tetrachloroethane and heptane at 23 ° C in triplicate and calculate with ρΛρ-ρ.) P (p <-p 'Y where
100 % kristališko PET tankis: pc =1,455, o amorfinio PET tankis: pc =1,332.The density of 100% crystalline PET: p c = 1.455 and the density of amorphous PET: p c = 1.332.
Lydymo entalpija (Heat of Fusion“; HOF) buvo nustatoma Mettler firmos DSC prietaise pagal „American Society for Testing of Materials“ ASTM E 793, kai kaitinimo nuo 100 iki 200° C sparta 50 K/min, 5 minutes laikant šioje temperatūroje, po to 10 K/min kaitinimo sparta iki 300° C; sunaudota energija nustatoma kJ/kg.Heat of Fusion (HOF) was determined on a Mettler DSC instrument according to American Society for Testing of Materials ASTM E 793 at 100 to 200 ° C at 50 K / min for 5 minutes at this temperature. a heating rate of 10 K / min to 300 ° C; the energy consumed is determined in kJ / kg.
Darant mikronuotraukas čipai buvo patalpinti šaltai ir mikrotomu nupjauti 10 pm storio. Nuotraukos padarytos šviesiniu mikroskopu poliarizacijos kontrastu. Kiekvieno pakraščio ir vidurio detaliosios nuotraukos padarytos 10, 20 ir 40 objektyvu.During micrographs, the chips were placed cold and cut with a microtome 10 µm thick. Photographs were taken under a light microscope with polarization contrast. The close-up and mid-detail photos are taken with 10, 20 and 40 lenses.
PavyzdžiaiExamples
Visi pavyzdžiai atlikti su 15,5 mg vidutinės masės granuliatu, kurio pavidalas nuo rutulio iki lęšio. Poliesteris iš paskutiniojo lydalo polikondensacijos reaktoriaus buvo tokios komonomerų sudėties: komonomeras - izoftalio rūgšties (IPA) 2 svorio %; dietilenglikolio 1,4 svorio %. Katalizatoriaus kiekis - 200 min.m.d. Sb 1 etaloniniame pavyzdyje ir 230 min.m.d. Sb 2-4 pavyzdžiuose.All samples were made with 15.5 mg spherical granule, spherical to lens form. The polyester from the last melt polycondensation reactor had the following comonomer composition: comonomer - 2% by weight of isophthalic acid (IPA); diethylene glycol 1.4% by weight. Catalyst content - 200 min.m.d. Sb 1 in the reference sample and 230 min.m.d. Sb in Examples 2-4.
etaloninis pavyzdys pavyzdyje amorfiniai čipai, kurių I.V. (būdingoji klampa) iš lydalo polikondensacijos 0,61 dl/g, buvo kristalizuoti ir polikondensuoti kietojoje fazėje lengvai modifikuoto PET, skirto saldintiems gėrimams pilstyti, gamybai. Įprastiniame BKG firmos AH 2000 tipo povandeniniame granuliatoriuje pagaminti šių savybių čipai: I.V. (būdingoji klampa) = 0,61 dl/g, AA kiekis = 40 min.m.d., KTG = 8%. Pirmojoje kristalizacijos pakopoje kristalizatoriuje pseudosuskystintu sluoksniu, kur buvimo laikas (VWZ) 60 min., o temperatūra 200° C, gauti čipai, kurių I.V. (būdingoji klampa) = 0,62 dl/g, AA kiekis = 12,3 min.m.d., KTG = 46,1%. Antrojoje kristalizacijos pakopoje, šachtiniame kristalizatoriuje, kai VWZ (buvimo laikas) 180 min., temperatūra 215° C, gauti čipai, kurių I.V. (būdingoji klampa) = 0,63 dl/g, AA kiekis = 8,8 min.m.d., KTG = 53,1 %.reference example in sample amorphous chips with I.V. (intrinsic viscosity) from a melt polycondensation of 0.61 dl / g were crystallized and polycondensed in the solid phase for the preparation of lightly modified PET for the dispensing of sweetened beverages. The conventional BKG AH 2000 underwater granulator produces the following chips: I.V. (intrinsic viscosity) = 0.61 dl / g, AA content = 40 min.m.d., CTG = 8%. In the first stage of crystallization, chips were obtained in a pseudosized liquid layer having a residence time (VWZ) of 60 min and a temperature of 200 ° C, having I.V. (intrinsic viscosity) = 0.62 dl / g, AA content = 12.3 min.m.d., CTG = 46.1%. In the second stage of crystallization, in a shaft crystallizer, chips with an I.V. (intrinsic viscosity) = 0.63 dl / g, AA content = 8.8 min.m.d., CTG = 53.1%.
pirminei medžiagai, todėl pateikti lentelėje. Jie buvo paduoti į standartinį SSP reaktorių (nešančiosios dujos: -75° C rasos taško azotas). SSP reaktoriuje buvo nustatyta 207,5° C temperatūra, buvimo laikas - 12 valandų. Šių čipų mikronuotraukos parodytos 3 paveiksle. 1 pavyzdžio rezultatai pateikti lentelėje.for the parent material and are therefore given in the table. They were fed into a standard SSP reactor (carrier gas: -75 ° C dew point nitrogen). The SSP reactor was set at a temperature of 207.5 ° C and a residence time of 12 hours. Microphotos of these chips are shown in Figure 3. The results of Example 1 are shown in the table.
2-4 pavyzdžiuose buvo panaudoti ir toliau perdirbti latentinės šilumos kristalizacijos būdu pagaminti čipai.Examples 2-4 utilized and further processed latent heat crystallization chips.
pavyzdys (A variantas)example (Option A)
Buvo atsisakyta abiejų kristalizacijos pakopų. Iš latentinės šilumos kristalizacijos gaunamas 140° C temperatūros granuliatas (šių čipų mikronuotraukas žr. 4 paveiksle) atitinkamu konvejeriu be tarpinio laikymo buvo paduodamas tiesiai į standartinį SSP reaktorių (nešančiosios dujos: -75° C rasos taško azotas). Temperatūra SSP reaktoriuje - 210° C, buvimo laikas -12 valandų.Both stages of crystallization were abandoned. The latent heat crystallization granule at 140 ° C (see micrographs of these chips in Figure 4) was fed directly to a standard SSP reactor (carrier gas: -75 ° C dew point nitrogen) on an appropriate conveyor without intermediate storage. Temperature in SSP reactor - 210 ° C, residence time -12 hours.
pavyzdys (B variantas)example (Option B)
Latentinės šilumos kristalizacijos būdu gaunamas 140° C temperatūros granuliatas atitinkamu konvejeriu be tarpinio laikymo arba tarpinio aušinimo buvo paduodamas į kietosios fazės dealdehidinimo pakopą (DAH) (nešančiosios dujos: -30° C rasos taško azotas). Temperatūra kietosios fazės dealdehidinimo pakopoje - 213° C, buvimo laikas - 6,7 valandos.The 140 ° C granulate obtained by latent heat crystallization was fed to a solid phase dealdehydeization step (DAH) (carrier gas: -30 ° C dew point nitrogen) via a suitable conveyor without intermediate storage or intercooling. The temperature during the solid phase dealdehyde step is 213 ° C and the residence time is 6.7 hours.
pavyzdys (C variantas)example (variant C)
Pagal išradimą į lydalo srautą 120 sekundžių prieš latentinės šilumos kristalizaciją buvo įmaišoma 1500 min.m.d. rinkoje turimo firmos “Color Matrix” acetaldehidą redukuojančio priedo suspensijos. Iš latentinės šilumos kristalizacijos gaunamas 140° C temperatūros granuliatas buvo aušinamas apytikriai iki 50 0 C ir nukreipiamas perdirbti į ruošinius. Prieš gaminant ruošinius granuliatas buvo džiovinamas įprastinėmis džiovinimo sąlygomis (5 valandos 170° C temperatūroje) standartinėje orinėje džiovykloje. Sukibimų nenustatyta. Ruošiniai buvo pagaminti Husky ruošinių formavimo mašinoje dviejų ertmių LX 160 P. AA kiekis ruošiniuose sudarė 7 min.m.d.According to the invention, a suspension of a commercially available acetaldehyde reducing additive of Color Matrix was added to the melt stream for 120 seconds before latent heat crystallization. The granulate obtained from the latent heat crystallization at 140 ° C was cooled to about 50 ° C and sent for processing into blanks. Prior to the preparation of the blanks, the granulate was dried under standard drying conditions (5 hours at 170 ° C) in a standard air dryer. No adhesion was found. The blanks were made on a Husky billet forming machine with two cavities LX 160 P. The AA content of the blanks was 7 min.md
Lentelė:Table:
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2006049A LT5394B (en) | 2006-06-14 | 2006-06-14 | Method for the production of highly condensed polyester |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2006049A LT5394B (en) | 2006-06-14 | 2006-06-14 | Method for the production of highly condensed polyester |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LT2006049A LT2006049A (en) | 2006-11-27 |
| LT5394B true LT5394B (en) | 2007-01-25 |
Family
ID=37487371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LT2006049A LT5394B (en) | 2006-06-14 | 2006-06-14 | Method for the production of highly condensed polyester |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| LT (1) | LT5394B (en) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE432427C (en) | 1924-09-28 | 1926-08-06 | J G Farbenindustrie Akt Ges | Process for the preparation of basic dyes of the Malachite Green series |
| US4436782A (en) | 1980-11-24 | 1984-03-13 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Oligomer pellets of ethylene terephthalate |
| DE3541500A1 (en) | 1985-11-23 | 1987-05-27 | Berstorff Gmbh Masch Hermann | DEVICE FOR GRANULATING THERMOPLASTIC PLASTICS OR OTHER PLASTIC MEASURES |
| DE3702841A1 (en) | 1986-01-31 | 1987-08-20 | Gala Inc | UNDERWATER GRANULATOR |
| DE4314162C1 (en) | 1993-04-29 | 1994-04-28 | Rieter Automatik Gmbh | Simultaneous drying and crystallisation process for thermoplastics, e.g. PET - has cooling, dewatering and drying sections with max. extrudate passage time in each section |
| DE19914116A1 (en) | 1999-03-23 | 2000-09-28 | Mannesmann Ag | Under-water pelletizer for thermoplastics involves downward water flow to open exit with water separator directly below exit |
| WO2001005566A1 (en) | 1999-07-16 | 2001-01-25 | Rieter Automatik Gmbh | Method and device for feeding and treating plastic strands |
| WO2001081450A1 (en) | 2000-04-19 | 2001-11-01 | Rieter Automatik Gmbh | Method and device for producing granulates from intermediate products of thermoplastic polyesters and copolyesters |
-
2006
- 2006-06-14 LT LT2006049A patent/LT5394B/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE432427C (en) | 1924-09-28 | 1926-08-06 | J G Farbenindustrie Akt Ges | Process for the preparation of basic dyes of the Malachite Green series |
| US4436782A (en) | 1980-11-24 | 1984-03-13 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Oligomer pellets of ethylene terephthalate |
| DE3541500A1 (en) | 1985-11-23 | 1987-05-27 | Berstorff Gmbh Masch Hermann | DEVICE FOR GRANULATING THERMOPLASTIC PLASTICS OR OTHER PLASTIC MEASURES |
| DE3702841A1 (en) | 1986-01-31 | 1987-08-20 | Gala Inc | UNDERWATER GRANULATOR |
| DE4314162C1 (en) | 1993-04-29 | 1994-04-28 | Rieter Automatik Gmbh | Simultaneous drying and crystallisation process for thermoplastics, e.g. PET - has cooling, dewatering and drying sections with max. extrudate passage time in each section |
| DE19914116A1 (en) | 1999-03-23 | 2000-09-28 | Mannesmann Ag | Under-water pelletizer for thermoplastics involves downward water flow to open exit with water separator directly below exit |
| WO2001005566A1 (en) | 1999-07-16 | 2001-01-25 | Rieter Automatik Gmbh | Method and device for feeding and treating plastic strands |
| WO2001081450A1 (en) | 2000-04-19 | 2001-11-01 | Rieter Automatik Gmbh | Method and device for producing granulates from intermediate products of thermoplastic polyesters and copolyesters |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| LT2006049A (en) | 2006-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2004317560B2 (en) | Method for the production of highly condensed polyester granulate | |
| CA1128694A (en) | Process for preparing polyethylene terephthalate useful for beverage containers | |
| US10844168B2 (en) | Ultra-high IV polyester for extrusion blow molding and method for its production | |
| CN102015822B (en) | Preparation of polyester | |
| CN105754139B (en) | Method and apparatus for recycling polyester material | |
| TWI355395B (en) | Method and device for the crystallization of polye | |
| JP5219113B2 (en) | Recycling method for recovered polyester resin | |
| AU2007240369A1 (en) | Co-polyester packaging resins prepared without solid-state polymerization, a method for processing the co-polyester resins with reduced viscosity change, and containers and other articles prepared by the process | |
| CN101031603B (en) | Removal of residual acetaldehyde from polyester polymer particles | |
| IL187525A (en) | Method and apparatus for making crystalline polymeric pellets and granules | |
| FR2828199A1 (en) | Polyethylene terephthalate polyester useful for making hollow containers, e.g. bottles, has a low intrinsic viscosity and a low acetaldehyde content | |
| RU2388605C2 (en) | Low-melting polyester polymers | |
| TWI327579B (en) | Method and device to reduce the acetaldehyde content of polyester granulate | |
| JPH08231691A (en) | Solid-state polymerization of foamed poly (ethylene naphthalate) | |
| US20110245452A1 (en) | Integrated Underwater Melt Cutting, Solid-State Polymerization Process | |
| LT5394B (en) | Method for the production of highly condensed polyester | |
| WO1998017706A1 (en) | Process for the dimensional stabilization of containers in polyethylene terephthalate | |
| Wadekar et al. | Recent developments in solid state polymerization of poly (ethylene terephthalate) | |
| MXPA98005027A (en) | Process for the dimensional stabilization of containers in polyethylene terephthalate | |
| HK1071386A (en) | Polyesters having a low iv and a low acetaldehyde content, performs and containers obtained from such a polymer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC9A | Transfer of patents |
Owner name: LURGI ZIMMER GMBH, DE Effective date: 20070905 |
|
| MM9A | Lapsed patents |
Effective date: 20130521 |