Polyester (PET) nyuzi ni aina kubwa zaidi ya nyuzi za syntetisk. Mavazi yaliyotengenezwa na nyuzi za polyester ni vizuri, crisp, rahisi kuosha, na haraka kukauka. Polyester pia hutumiwa sana kama malighafi kwa ufungaji, uzi wa viwandani, na plastiki za uhandisi. Kama matokeo, polyester imekua haraka ulimwenguni, ikiongezeka kwa kiwango cha wastani cha 7% na kwa mazao makubwa.
Uzalishaji wa polyester unaweza kugawanywa katika njia ya dimethyl terephthalate (DMT) na njia ya terephthalic acid (PTA) kwa njia ya njia ya mchakato na inaweza kugawanywa katika mchakato wa muda na mchakato unaoendelea katika suala la operesheni. Bila kujali njia ya mchakato wa uzalishaji iliyopitishwa, mmenyuko wa polycondensation unahitaji matumizi ya misombo ya chuma kama vichocheo. Mmenyuko wa polycondensation ni hatua muhimu katika mchakato wa uzalishaji wa polyester, na wakati wa polycondensation ni chupa ya kuboresha mavuno. Uboreshaji wa mfumo wa kichocheo ni jambo muhimu katika kuboresha ubora wa polyester na kufupisha wakati wa polycondensation.
Urbanmines Tech. Limited ni kampuni inayoongoza ya Wachina inayobobea katika R&D, uzalishaji, na usambazaji wa trioxide ya polyester-kiwango cha antimony, antimony acetate, na antimony glycol. Tumefanya utafiti wa kina juu ya bidhaa hizi-Idara ya Urbanmines ya R&D sasa ina muhtasari wa utafiti na utumiaji wa vichocheo vya antimony katika nakala hii kusaidia wateja wetu kutumia kwa urahisi, kuongeza michakato ya uzalishaji, na kutoa ushindani kamili wa bidhaa za nyuzi za polyester.
Wasomi wa ndani na wa kigeni kwa ujumla wanaamini kuwa polycondensation ya polyester ni athari ya upanuzi wa mnyororo, na utaratibu wa kichocheo ni wa uratibu wa chelation, ambayo inahitaji chembe ya chuma ya kichocheo kutoa orbitals tupu kuratibu na jozi ya arc ya elektroni ya oksijeni ya carbonyl kufikia madhumuni ya kuchochea. Kwa polycondensation, kwa kuwa wingu la wingu la elektroni la oksijeni ya carbonyl katika kikundi cha hydroxyethyl ester ni chini, umeme wa ioni za chuma ni kubwa wakati wa uratibu, kuwezesha uratibu na upanuzi wa mnyororo.
Ifuatayo inaweza kutumika kama vichocheo vya polyester: Li, Na, K, BE, MG, CA, SR, B, AL, GA, GE, SN, PB, SB, BI, TI, NB, CR, MN, MN, FE, CO, NI, PD, PT, CU, AG, ZN, CD, HG na oxides zingine, pombe, pombe, carbox, carbox, carbox, pombe, pombe, carbox, pombe, carbox, carbox, carbox, pombe, carbox, carbox, pombe, pombe, pombe, carbox, carbox, carbox, carbox, pombe, pombe, carbox, carbox, pombe, carbox, carbox, pombe, carbox, carbox, carbox, pombe, pombe, pombe, carboxtetes, pombe, carboates, pombe, carbox, carbox, pombe, pombe, pombe, Guanidines, misombo ya kikaboni yenye kiberiti. Walakini, vichocheo ambavyo kwa sasa hutumiwa na kusomewa katika utengenezaji wa viwandani ni misombo ya SB, GE, na Ti Series. Idadi kubwa ya tafiti zimeonyesha kuwa: vichocheo vyenye msingi wa GE vina athari chache na hutoa PET yenye ubora wa juu, lakini shughuli zao sio kubwa, na zina rasilimali chache na ni ghali; Vichocheo vya msingi wa Ti vina shughuli za juu na kasi ya athari ya haraka, lakini athari zao za kichocheo ni dhahiri zaidi, na kusababisha utulivu duni wa mafuta na rangi ya manjano ya bidhaa, na kwa ujumla zinaweza kutumika tu kwa muundo wa PBT, PTT, PCT, nk; Vichocheo vya msingi wa SB sio tu kazi. Ubora wa bidhaa ni kubwa kwa sababu vichocheo vya msingi wa SB ni kazi zaidi, zina athari chache za upande, na ni bei rahisi. Kwa hivyo, zimetumika sana. Kati yao, vichocheo vya kawaida vya SB vinavyotumiwa sana ni antimony trioxide (SB2O3), antimony acetate (SB (CH3COO) 3), nk.
Kuangalia historia ya maendeleo ya tasnia ya polyester, tunaweza kupata kuwa zaidi ya 90% ya mimea ya polyester ulimwenguni hutumia misombo ya antimony kama vichocheo. Kufikia 2000, Uchina ilikuwa imeanzisha mimea kadhaa ya polyester, yote ambayo yalitumia misombo ya antimony kama vichocheo, haswa SB2O3 na SB (CH3COO) 3. Kupitia juhudi za pamoja za utafiti wa kisayansi wa Kichina, vyuo vikuu, na idara za uzalishaji, vichocheo hivi viwili sasa vimetengenezwa kikamilifu ndani.
Tangu mwaka wa 1999, kampuni ya kemikali ya Ufaransa ELF imezindua antimony glycol [SB2 (OCH2CH2CO) 3] kichocheo kama bidhaa iliyosasishwa ya vichocheo vya jadi. Chips za polyester zinazozalishwa zina weupe mkubwa na spinnability nzuri, ambayo imevutia umakini mkubwa kutoka kwa taasisi za utafiti wa kichocheo, biashara, na wazalishaji wa polyester nchini China.
I. Utafiti na utumiaji wa trioxide ya antimony
Merika ni moja wapo ya nchi za mapema kutoa na kutumia SB2O3. Mnamo 1961, matumizi ya SB2O3 huko Merika yalifikia tani 4,943. Mnamo miaka ya 1970, kampuni tano nchini Japani zilitoa SB2O3 na jumla ya uwezo wa uzalishaji wa tani 6,360 kwa mwaka.
Vitengo kuu vya utafiti na maendeleo vya SB2O3 vya China vimejaa sana katika biashara za zamani zinazomilikiwa na serikali katika Mkoa wa Hunan na Shanghai. Urbanmines Tech. Limited pia imeanzisha safu ya uzalishaji wa kitaalam katika Mkoa wa Hunan.
(I). Njia ya kutengeneza trioxide ya antimony
Utengenezaji wa SB2O3 kawaida hutumia ore ya sulfidi kama malighafi. Antimony ya chuma imeandaliwa kwanza, na kisha SB2O3 inazalishwa kwa kutumia antimony ya chuma kama malighafi.
Kuna njia mbili kuu za kutengeneza SB2O3 kutoka kwa antimony ya metali: oxidation moja kwa moja na mtengano wa nitrojeni.
1. Njia ya oxidation moja kwa moja
Metal antimony humenyuka na oksijeni chini ya inapokanzwa kuunda SB2O3. Mchakato wa athari ni kama ifuatavyo:
4SB ＋ 3O2 ＝＝ 2SB2O3
2. Amoni
Chuma cha antimony humenyuka na klorini ili kuunda trichloride ya antimony, ambayo hutolewa, hydrolyzed, amomolyzed, nikanawa, na kukaushwa ili kupata bidhaa iliyomalizika ya SB2O3. Equation ya athari ya msingi ni:
2SB ＋ 3Cl2 ＝＝ 2SbCl3
SBCL3 ＋ H2O ＝＝ SBOCL ＋ 2HCL
4SBOCl ＋ H2O ＝＝ SB2O3 · 2SBOCl ＋ 2HCl
SB2O3 · 2SBOCl ＋ OH ＝＝ 2SB2O3 ＋ 2NH4Cl ＋ H2O
(Ii). Matumizi ya antimony trioxide
Matumizi makuu ya antimony trioxide ni kama kichocheo cha polymerase na moto unaorudisha kwa vifaa vya syntetisk.
Katika tasnia ya polyester, SB2O3 ilitumiwa kwanza kama kichocheo. SB2O3 hutumiwa hasa kama kichocheo cha polycondensation kwa njia ya DMT na njia ya mapema ya PTA na kwa ujumla hutumiwa pamoja na H3PO4 au enzymes zake.
(Iii). Shida na antimony trioxide
SB2O3 ina umumunyifu duni katika ethylene glycol, na umumunyifu wa 4.04% tu kwa 150 ° C. Kwa hivyo, wakati glycol ya ethylene inatumiwa kuandaa kichocheo, SB2O3 ina utawanyiko duni, ambayo inaweza kusababisha kichocheo kikubwa katika mfumo wa upolimishaji, hutoa trimers za kiwango cha juu cha mzunguko, na kuleta shida kwa inazunguka. Ili kuboresha umumunyifu na utawanyaji wa SB2O3 katika glycol ya ethylene, kwa ujumla hupitishwa kutumia glycol ya ethylene kupita kiasi au kuongeza joto la kufutwa kuwa zaidi ya 150 ° C. Walakini, juu ya 120 ° C, SB2O3 na ethylene glycol inaweza kutoa ethylene glycol antimony precipitation wakati wanafanya pamoja kwa muda mrefu, na SB2O3 inaweza kupunguzwa kwa antimony ya metali katika athari ya polycondensation, ambayo inaweza kusababisha "ukungu" katika chips za polyster na kuathiri ubora wa bidhaa.
Ii. Utafiti na utumiaji wa acetate ya antimony
Njia ya maandalizi ya acimony acetate
Mwanzoni, acimony acetate ilitayarishwa na kuguswa na trioxide ya antimony na asidi asetiki, na anhydride ya asetiki ilitumika kama wakala wa maji mwilini ili kunyonya maji yanayotokana na athari. Ubora wa bidhaa iliyokamilishwa iliyopatikana kwa njia hii haikuwa juu, na ilichukua zaidi ya masaa 30 kwa antimony trioxide kufuta katika asidi asetiki. Baadaye, acimony acetate ilitayarishwa na athari ya antimony ya chuma, trichloride ya antimony, au antimony trioxide na anhydride ya asetiki, bila hitaji la wakala wa maji mwilini.
1. Njia ya antimony trichloride
Mnamo 1947, H. Schmidt et al. Huko Ujerumani Magharibi ilitayarisha SB (CH3COO) 3 kwa kuguswa na SBCL3 na anhydride ya asetiki. Njia ya majibu ni kama ifuatavyo:
SBCL3+3 (CH3CO) 2O == SB (CH3COO) 3+3CH3COCL
2. Njia ya chuma ya antimony
Mnamo 1954, Tapaybea wa Umoja wa zamani wa Soviet aliandaa SB (CH3COO) 3 kwa kujibu antimony ya metali na peroxyacetyl katika suluhisho la benzini. Njia ya majibu ni:
SB ＋ (CH3COO) 2 == SB (CH3COO) 3
3. Njia ya antimony trioxide
Mnamo 1957, F. Nerdel wa Ujerumani Magharibi alitumia SB2O3 kuguswa na anhydride ya asetiki kutengeneza SB (CH3COO) 3.
SB2O3 ＋ 3 （CH3CO） 2O ＝＝ 2SB （CH3COO） 3
Ubaya wa njia hii ni kwamba fuwele huwa zinajumuisha vipande vikubwa na kushikamana kabisa na ukuta wa ndani wa Reactor, na kusababisha ubora duni wa bidhaa na rangi.
4. Njia ya kutengenezea antimony trioxide
Ili kuondokana na mapungufu ya njia hapo juu, kutengenezea kwa upande wowote huongezwa wakati wa majibu ya SB2O3 na anhydride ya asetiki. Njia maalum ya maandalizi ni kama ifuatavyo:
. Patent ilitumia xylene (O-, M-, P-xylene, au mchanganyiko wake) kama kutengenezea upande wowote ili kutoa fuwele nzuri za acimony acetate.
(2) Mnamo 1973, Jamhuri ya Czech iligundua njia ya kutengeneza acetate nzuri ya antimony kwa kutumia toluene kama kutengenezea.
III. Ulinganisho wa vichocheo vitatu vya msingi wa antimony
| Antimony trioxide | Antimony acetate | Antimony glycolate | |
| Mali ya msingi | Inajulikana kama antimony nyeupe, formula ya Masi SB 2 O 3, uzito wa Masi 291.51, poda nyeupe, kiwango cha kuyeyuka 656 ℃. Yaliyomo ya nadharia ya antimony ni karibu 83.53 %. Uzani wa jamaa 5.20g/ml. Mumunyifu katika asidi ya hydrochloric iliyokolea, asidi ya sulfuri iliyojaa, asidi ya nitriki, asidi ya tartaric na suluhisho la alkali, isiyoingiliana katika maji, pombe, asidi ya sulfuri. | Mfumo wa Masi SB (AC) 3, uzito wa Masi 298.89, nadharia ya antimony juu ya 40.74 %, kiwango cha kuyeyuka 126-131 ℃, wiani 1.22g/ml (25 ℃), poda nyeupe au nyeupe, kwa urahisi mumunyifu katika ethylene glycol, toluene na xylene. | Mfumo wa Masi SB 2 (kwa mfano) 3, uzito wa Masi ni karibu 423.68, kiwango cha kuyeyuka ni ＞ 100 ℃ (Desemba.), Yanadharia ya nadharia ni karibu 57.47 %, muonekano ni nyeupe fuwele, isiyo na sumu na isiyo na ladha, rahisi kunyonya unyevu. Ni mumunyifu kwa urahisi katika ethylene glycol. |
| Njia ya awali na teknolojia | Hasa iliyoundwa na njia ya stibnite: 2sb 2 s 3 +9o 2 → 2sb 2 o 3 +6so 2 ↑ sb 2 o 3 +3c → 2SB +3CO ↑ 4SB +O 2 → 2SB 2 O 3note: stibnite / ore ya chuma / limestone | Sekta hiyo hutumia njia ya SB 2 O 3 -SOLVENT kwa usanisi: SB2O3 ＋ 3 (CH3CO) 2O → 2SB (AC) 3Process: inapokanzwa reflux → Filtration ya moto → Crystallization SB 2 O 3 haiwezi kuwa katika hali ya mvua, na vifaa vya uzalishaji lazima pia vikauke. | Sekta hiyo hutumia njia ya SB 2 O 3 ya kuunda: SB 2 O 3 +3EG → SB 2 (EG) 3 +3H 2 Oprocess: Kulisha (Sb 2 O 3, Viongezeo na Eg) Mchakato unahitaji kutengwa na maji ili kuzuia hydrolysis. Mwitikio huu ni athari inayoweza kubadilika, na kwa ujumla majibu hupandishwa kwa kutumia glycol ya ethylene na kuondoa maji ya bidhaa. |
| Manufaa | Bei ni rahisi, ni rahisi kutumia, ina shughuli za kichocheo wastani na wakati mfupi wa polycondensation. | Antimony acetate ina umumunyifu mzuri katika ethylene glycol na hutawanywa sawasawa katika ethylene glycol, ambayo inaweza kuboresha ufanisi wa utumiaji wa antimony; antimony acetate ina sifa za shughuli kubwa za kichocheo, athari ndogo ya uharibifu, upinzani mzuri wa joto na usindikaji wa usindikaji; Wakati huo huo, kutumia acimony acetate kama kichocheo hauitaji kuongezewa kwa kichocheo cha mwenza na utulivu. Mwitikio wa mfumo wa kichocheo cha antimony acetate ni laini, na ubora wa bidhaa ni juu, haswa rangi, ambayo ni bora kuliko ile ya mfumo wa antimony trioxide (SB 2 O 3). | Kichocheo kina umumunyifu mkubwa katika ethylene glycol; Zero-valent antimony huondolewa, na uchafu kama vile molekuli za chuma, kloridi na sulfate zinazoathiri polycondensation hupunguzwa kwa kiwango cha chini kabisa, kuondoa shida ya kutu ya acetate kwenye vifaa; Sb 3+ katika Sb 2 (EG) 3 ni kubwa zaidi, ambayo inaweza kuwa kwa sababu ya ethylene glyyc glyyc glyyc glyyc glyyc. SB (AC) 3, kiasi cha SB 3+ ambacho huchukua jukumu la kichocheo ni kubwa zaidi. Rangi ya bidhaa ya polyester inayozalishwa na SB 2 (EG) 3 ni bora kuliko ile ya SB 2 O 3 juu kidogo kuliko ile ya asili, na kufanya bidhaa ionekane kuwa mkali na nyeupe; |
| Hasara | Umumunyifu katika ethylene glycol ni duni, ni 4.04% tu kwa 150 ° C. Kwa mazoezi, ethylene glycol ni nyingi au joto la kufutwa huongezeka hadi zaidi ya 150 ° C. Walakini, wakati SB 2 O 3 inamenyuka na ethylene glycol kwa muda mrefu juu ya zaidi ya 120 ° C, ethylene glycol antimony precipation inaweza kutokea, na SB 2 O 3 inaweza kupunguzwa kwa ngazi ya chuma katika mmenyuko wa polycondensation, ambayo inaweza kusababisha "ukungu kijivu" katika chips za polyester na kuathiri ubora wa bidhaa. Hali ya oksidi za antimony za polyvalent hufanyika wakati wa utayarishaji wa Sb 2 O 3, na usafi mzuri wa antimony unaathiriwa. | Yaliyomo ya kichocheo cha kichocheo ni chini; Uchafu wa asidi ya asetiki ulianzisha vifaa vya kutu, kuchafua mazingira, na haifai matibabu ya maji machafu; Mchakato wa uzalishaji ni ngumu, mazingira ya mazingira ya kufanya kazi ni duni, kuna uchafuzi wa mazingira, na bidhaa ni rahisi kubadilisha rangi. Ni rahisi kutengana wakati moto, na bidhaa za hydrolysis ni SB2O3 na CH3COOH. Wakati wa makazi ya nyenzo ni ndefu, haswa katika hatua ya mwisho ya polycondensation, ambayo ni kubwa zaidi kuliko mfumo wa SB2O3. | Matumizi ya SB 2 (EG) 3 huongeza gharama ya kichocheo cha kifaa (ongezeko la gharama linaweza kutolewa tu ikiwa 25% ya PET inatumika kwa kujifunga kwa filaments). Kwa kuongezea, thamani ya B ya bidhaa ya hue huongezeka kidogo. |