Το PET είναι το πιο διαδεδομένο υλικό συσκευασίας ποτών σήμερα. Επειδή το PET μπορεί εύκολα να μετατραπεί σε άμορφα, υψηλά διαφανή και εύκολα εκτατά προϊόντα μέσω γρήγορης ψύξης, όταν χρησιμοποιείται ως υλικό συσκευασίας, μπορεί να διαμορφωθεί σε διαξονικά προσανατολισμένα φιλμ συσκευασίας, ενώ από άμορφα προϊόντα μπορούν να παραχθούν φιάλες υψηλής αντοχής και υψηλής διαφάνειας με τεχνική εκτατού εκφυσήματος. Μπορεί επίσης να εξαχθεί ή να εκφυσηθεί απευθείας σε κοίλα δοχεία από PET χωρίς επιμήκυνση. Τα κοίλα δοχεία PET, ειδικά οι φιάλες με εκτατό εκφύσημα, αξιοποιούν πλήρως τις επιδόσεις του PET, παρέχοντας καλό αποτέλεσμα εμφάνισης του περιεχομένου. Οι επιδόσεις και το κόστος τους είναι σε επίπεδο άλλων κοίλων δοχείων. Ως εκ τούτου, όταν το PET χρησιμοποιείται ως υλικό συσκευασίας, σχηματίζεται βασικά με τεχνική εκτατού εκφυσήματος. Ανάμεσά τους, οι πιο διαδεδομένες είναι οι μικρές φιάλες, όγκου από δεκάδες χιλιοστά έως 2 λίτρα, ενώ υπάρχουν και μεγάλες φιάλες όγκου 30 λίτρων. Από τις αρχές της δεκαετίας του 1980, λόγω του ελαφρού βάρους, της ευκολίας στη διαμόρφωση, της χαμηλής τιμής και της δυνατότητας μαζικής παραγωγής, αναπτύχθηκε με ανεμπόδιστο ρυθμό από τη στιγμή της εισαγωγής του. Σε περίπου 20 χρόνια, αναπτύχθηκε στην κυρίαρχη μορφή συσκευασίας ποτών παγκοσμίως. Χρησιμοποιείται ευρέως όχι μόνο στη συσκευασία αναψυκτικών, φιαλωθείσας νερού, κατασκευασμάτων, καλλυντικών, λευκών πνευματωδών, ξηρών καρπών και γλυκισμάτων, αλλά και ειδικά επεξεργασμένες φιάλες για ζεστή γέμιση μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη συσκευασία χυμών φρούτων και τσαγιού. Φιάλες PET για μπύρα, που παράγονται με την πιο προηγμένη τεχνολογία, εισέρχονται επίσης στην αγορά, ενώ οι ασηπτικά γεμισμένες φιάλες PET αναπτύσσονται επίσης με γρήγορο ρυθμό. Μπορεί κανείς να πει ότι η τεχνολογική πρόοδος διευρύνει συνεχώς τους τομείς εφαρμογής των φιαλών PET. Όχι μόνο συνεχίζουν να επεκτείνουν τις παραδοσιακές τους αγορές στο φιλτραρισμένο νερό και τα αναψυκτικά, αλλά επιτίθενται και στο τελευταίο πεδίο μάχης της συσκευασίας με γυαλί και αλουμινένια κουτιά για μπύρα και άλλα προϊόντα.
Η διαδικασία παραγωγής κόκκων PET για φιάλες αποτελείται κυρίως από δύο μεγάλα μέρη. Το πρώτο μέρος είναι η παραγωγή βασικών κόκκων, δηλαδή η παραγωγή πολυεστέρα. Η διαδικασία παραγωγής βασικών κόκκων για φιάλες είναι βασικά ίδια με αυτή των συμβατικών κόκκων. Παράλληλα, για να πληρούνται ορισμένες απαιτήσεις απόδοσης των κόκκων για φιάλες, προστίθεται ένας τρίτος μονομερής παράγοντας IPA και ορισμένα πρόσθετα. Το δεύτερο μέρος είναι η στερεοφασική πυκνοποίηση των βασικών κόκκων.
1. Οι εξωτερικές διαστάσεις των κόκκων πρώτης ύλης
Οι αντιδράσεις της παρεμβολής και της εστεροποίησης είναι αμφότερες αναστρέψιμες. Για να μετατοπιστεί η ισορροπία προς την κατεύθυνση της προς τα εμπρός αντίδρασης, είναι απαραίτητο να απομακρύνονται άμεσα τα πτητικά προϊόντα μικρών μορίων. Υπάρχουν δύο διεργασίες για την απομάκρυνση των παραπροϊόντων μικρών μορίων που παράγονται από τη στερεά φάση πολυσυμπύκνωσης από το τμήμα, δηλαδή, η διεργασία διάχυσης των παραπροϊόντων μικρών μορίων από το εσωτερικό προς την επιφάνεια του τμήματος και η διεργασία διάχυσης από την επιφάνεια προς το εξωτερικό του τμήματος. Ανάμεσα σε αυτές, ο ρυθμός διάχυσης από την επιφάνεια της φέτας προς το εξωτερικό σχετίζεται με τη θερμοκρασία και την παροχή του αζώτου. Σε σύγκριση, στην παραγωγή SSP, υπό σχετικά υψηλές θερμοκρασίες και παροχές, ο ρυθμός διάχυσης των προϊόντων μικρών μορίων εντός της φέτας είναι πολύ πιο αργός από αυτόν από την επιφάνεια της φέτας προς το εξωτερικό. Επομένως, για να απομακρυνθούν τα προϊόντα μικρών μορίων όσο το δυνατόν περισσότερο, η διεργασία απαιτεί μεγαλύτερο χρόνο παραμονής της φέτας στον αντιδραστήρα. Επειδή η διαδρομή διάχυσης των προϊόντων μικρών μορίων εντός των μικρών σωματιδίων είναι μικρότερη από αυτήν εντός των μεγάλων σωματιδίων, είναι ευκολότερο να απομακρυνθούν. Επιπλέον, με μικρότερα σωματίδια δείγματος, αυξάνεται η συνολική επιφάνεια των σωματιδίων, αυξάνεται ο ρυθμός μεταφοράς θερμότητας και επιταχύνεται και ο ρυθμός της αντίδρασης. Ως εκ τούτου, εντός ορισμένου εύρους, ο ρυθμός αντίδρασης της πολυσυμπύκνωσης σε στερεά φάση του PET είναι αντιστρόφως ανάλογος με το μέγεθος των σωματιδίων των αρχικών κομματιών. Ωστόσο, αν τα σωματίδια είναι υπερβολικά λεπτά, τείνουν να κολλάνε, γεγονός που αντίθετα επηρεάζει αρνητικά το ρυθμό της αντίδρασης. Επιπλέον, το σχήμα των σωματιδίων επηρεάζει επίσης το ρυθμό της αντίδρασης. Τα ακανόνιστα σχήματα σωματιδίων είναι επίσης πιθανό να προκαλέσουν κόλλημα. Ως εκ τούτου, οι απαιτήσεις για την κοκκοποίηση των βασικών φετών είναι πολύ υψηλές, και δεν πρέπει να εισέρχονται παράξενες φέτες στο σύστημα στερεάς φάσης πολυσυμπύκνωσης.
2. Η τιμή χρώματος των φέτας πρώτης ύλης
Η χρωματική τιμή των φέτας πρώτης ύλης καθορίζει άμεσα τη χρωματική τιμή των φέτας του τελικού προϊόντος. Υπάρχουν πολλοί παράγοντες που επηρεάζουν τη χρωματική τιμή της βασικής φέτας. Το χρώμα αποτελεί το πιο άμεσο δείκτη που αντανακλά την ποιότητα της φέτας. Η μέτρησή του βασίζεται στις αρχές της χρωματογραφίας και της φωτομετρίας, καθώς και στα μετρολογικά πρότυπα της Διεθνούς Επιτροπής για το Φως. Συνήθως, χρησιμοποιείται χρωματόμετρο που λειτουργεί με τη μέθοδο Hunter (L,a,b), όπου το L αντιπροσωπεύει τη λευκότητα και τη φωτεινότητα, το a είναι ο δείκτης πράσινου/κόκκινου, ενώ το b αντιπροσωπεύει τον κίτρινο δείκτη. Υπάρχουν πολλοί παράγοντες που επηρεάζουν το χρώμα των βασικών φέτας, κυρίως λόγω διαφορών στην ποιότητα της πρώτης ύλης, στα είδη και τις ποσότητες των πρόσθετων, στις διεργασίες παραγωγής, στον έλεγχο της διαδικασίας παραγωγής και στην ποιότητα του προϊόντος [3]. Προς το παρόν, μια σχετικά άμεση μέθοδος ελέγχου από τη διαδικασία είναι ότι, υπό την προϋπόθεση σταθερής διαδικασίας και καλής ποιότητας των πρώτων και βοηθητικών υλών, η ποσότητα των παραγόντων κοκκινίλας και μπλε μπορεί να αλλάξει κατάλληλα την τιμή b των φέτας. Οι παράγοντες που επηρεάζουν τη χρωματική τιμή των φέτας τελικού προϊόντος είναι πιο πολύπλοκοι. Ωστόσο, οι φέτες που χρησιμοποιούνται για φιάλες έχουν πολύ υψηλές απαιτήσεις ως προς τη χρωματική τιμή του προϊόντος. Ως εκ τούτου, η διαδικασία θα πρέπει να ρυθμίζεται έγκαιρα σύμφωνα με τις απαιτήσεις του χρήστη, προκειμένου να καλυφθούν οι ανάγκες.
3.Περιεκτικότητα σε IPA και DEG
Η περιεκτικότητα σε IPA και DEG στις τελικές φέτες ελέγχεται κατά την παραγωγή των βασικών φετών, και οι περιεκτικότητές τους παραμένουν βασικά αμετάβλητες κατά τη διαδικασία στερεοποίησης.
Η ποσότητα του IPA είναι καθοριστικής σημασίας για την αύξηση του ιξώδους των κόβων. Η προσθήκη IPA έχει ως στόχο τη μείωση της κανονικότητας της διάταξης των μακρομορίων PET σε ορισμένο βαθμό, με αποτέλεσμα τη μείωση της κρυσταλλικότητας των κόβων. Πρώτον, μπορεί να βελτιώσει την απόδοση κατεργασίας κατά την έγχυση και το φυσήγημα, καθώς και να μειώσει τη θερμοκρασία κατεργασίας. Δεύτερον, μπορεί να αυξήσει τη διαφάνεια του προπλάσματος και του μπουκαλιού. Ωστόσο, η προσθήκη IPA μειώνει το σημείο μαλακώματος και το σημείο τήξης του PET, με αποτέλεσμα τη μείωση της αντοχής στη θερμότητα και της μηχανικής αντοχής των παραγόμενων μπουκαλιών. Επομένως, το περιεχόμενο του IPA θα πρέπει να ρυθμίζεται κατάλληλα και να ελέγχεται αυστηρά σύμφωνα με τις απαιτήσεις της αγοράς. Προς το παρόν, η εταιρεία έχει παράγει δύο τύπους φύλλων για μπουκάλια σύμφωνα με τις απαιτήσεις των χρηστών: ο ένας είναι φύλλα βαθμού μπουκαλιού για συνηθισμένα αναψυκτικά με ανθρακικό αέριο, και ο άλλος είναι φύλλα βαθμού μπουκαλιού για χυμούς σε συσκευασία με θερμική επεξεργασία. Το τελευταίο απαιτεί καλή αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες. Επομένως, εκτός από την κατάλληλη ρύθμιση της διαδικασίας φυσήγησης μπουκαλιών, όπως η προσθήκη διαδικασίας θερμικής επεξεργασίας και η ρύθμιση της θερμοκρασίας του καλουπιού, επιπλέον, το περιεχόμενο του IPA μειώθηκε κατάλληλα στα πρώτα υλικά (κατά 1,5%, που είναι ποσοστό βάρους) για να αυξηθεί η κρυσταλλικότητα του PET και να πληρούνται οι απαιτήσεις αντοχής σε θερμοκρασία των μπουκαλιών αναψυκτικών. Επιπλέον, το περιεχόμενο του IPA έχει επίσης ορισμένη επίδραση στην πολυσυμπύκνωση στη στερεά φάση. Αν το περιεχόμενο του IPA δεν είναι κατάλληλο, για παράδειγμα, όταν είναι πολύ υψηλό, θα προκαλέσει μη πλήρη κρυστάλλωση των φύλλων στον προ-κρυσταλλοποιητή και τον κρυσταλλοποιητή, με αποτέλεσμα την πρόσφυση των φύλλων κατά τη διαδικασία αύξησης του ιξώδους.
Η ποσότητα του διαιθυλενίου γλυκόλης καθορίζεται συνήθως από τη διαδικασία παραγωγής και μπορεί επίσης να ρυθμιστεί ελαφρώς μέσω της αναλογίας του τύπου (όπως η ρύθμιση της αναλογίας EG προς PTA). Προς το παρόν, το περιεχόμενο του διαιθυλενίου γλυκόλης βαθμού φιάλης που παράγεται στην αγορά είναι συνήθως περίπου 1,1% ± 0,2% (κατά βάρος). Εντός αυτού του εύρους, μεγαλύτερη περιεκτικότητα σε διαιθυλενίου γλυκόλη είναι ευεργετική για τη βελτίωση της αντοχής στη θερμότητα των φέτων. Αυτό συμβαίνει επειδή οι αιθέριοι δεσμοί στο διαιθυλενίου γλυκόλη έχουν ορισμένο βαθμό ελαστικότητας, ο οποίος μπορεί να αυξήσει το ρυθμό κρυστάλλωσης του PET. Ωστόσο, αυτό το περιεχόμενο δεν πρέπει να είναι υπερβολικά υψηλό, καθώς η παρουσία αιθερίων δεσμών μειώνει τη σκληρότητα των μορίων του PET και χαμηλώνει το σημείο τήξης του PET, καθιστώντας το ευάλωτο σε συσσωμάτωση κατά τη διαδικασία πάχυνσης της φέτας. Αν το περιεχόμενο είναι πολύ υψηλό, θα μειώσει επίσης τις μηχανικές ιδιότητες κατά τη διαδικασία κοπής και φυσήματος φιαλών.
4. Τελική ομάδα καρβοξυλίου
Υπό ορισμένες άλλες συνθήκες, μια υψηλή περιεκτικότητα σε τελικές καρβοξυλομάδες ευνοεί την αύξηση του ρυθμού αντίδρασης. Από την εξίσωση της αντίδρασης SSP φαίνεται ότι υπάρχουν δύο τύποι: μετα-εστεροποίηση και εστεροποίηση. Η υψηλή περιεκτικότητα σε τελικές καρβοξυλομάδες ευνοεί την αντίδραση εστεροποίησης μεταξύ αλυσίδων PET και αυξάνει το ρυθμό αντίδρασης. Στα κομμάτια PET, η αύξηση της συγκέντρωσης H+ είναι επίσης ευνοϊκή για την αυτοκαταλυτική επίδραση του καταλύτη. Ωστόσο, η αύξηση της περιεκτικότητας σε τελικές καρβοξυλομάδες θα επηρεάσει την επεξεργασία των κομματιών σε επόμενα στάδια. Επομένως, οι τελικές καρβοξυλομάδες των βασικών κομματιών θα πρέπει να ελέγχονται μέσα σε ένα συγκεκριμένο εύρος, γενικά από 30 έως 40 mol/t, ενώ στα κομμάτια βιομηχανικής ποιότητας για μπουκάλια θα πρέπει να είναι 30 mol/t.
5. Άλλοι παράγοντες
Οι τύποι και οι ποσότητες διαφόρων πρόσθετων στα ράβδα πρώτων υλών θα έχουν επίσης κάποια επίδραση στην εγγενή ποιότητα των τελικών ράβδων. Για την παραγωγή ράβδων για φιάλες απαιτείται η προσθήκη ενός θερμικού σταθεροποιητή, του πολυφωσφορικού οξέος. Η λειτουργία του πολυφωσφορικού οξέος είναι να «σφραγίζει» τα άκρα της μοριακής αλυσίδας του PET με φωσφορικές ομάδες, βελτιώνοντας έτσι τη θερμική σταθερότητα της αλυσίδας PET. Ωστόσο, επειδή οι φωσφορικές ομάδες μπορούν επίσης να μετατραπούν σε πυρήνες κρυστάλλωσης για το PET, θα έχουν ιδιαίτερη επίδραση στη διαδικασία εκτύπωσης με φυσητήρα για ράβδους φιαλών. Κατά τη διαδικασία φυσήματος φιάλης, οι ολιγομερείς, τα μεταλλικά οξείδια (όπως το τριοξείδιο του αντιμονίου), τα φωσφορικά κ.λπ., είναι όλα πυρήνες κρυστάλλωσης για το PET. Επιπλέον, ορισμένες ενώσεις χαμηλού μοριακού βάρους, όπως το πολυαιθυλενογλυκόλη, αν και δεν έχουν από μόνες τους αποτελέσματα πυρηνοποίησης, είναι καταλύτες κρυστάλλωσης. Αν το περιεχόμενο αυτών των ουσιών στο PET υπερβαίνει ένα συγκεκριμένο επίπεδο, θα επιταχύνει την ταχύτητα κρυστάλλωσης του PET (δηλαδή θα μειώσει τη θερμοκρασία ψυχρής κρυστάλλωσης), γεγονός που θα επηρεάσει την ποιότητα του φυσήματος φιάλης, προκαλώντας λευκό αχνό στον πάτο ή στο στόμιο της φιάλης, και μπορεί ακόμη να επηρεάσει τη διαφάνεια ολόκληρης της φιάλης. Επομένως, υπό την προϋπόθεση διασφάλισης της ποιότητας των ράβδων και του ρυθμού αντίδρασης (της παραγωγικής ικανότητας της εγκατάστασης), η ποσότητα των πρόσθετων, συμπεριλαμβανομένων των καταλυτών, θα πρέπει να είναι μικρότερη παρά μεγαλύτερη.
6. Η επίδραση των παραμέτρων διεργασίας του προ-κρυσταλλωτή και του κρυσταλλωτή στις ιδιότητες του προϊόντος
Η γενική ρύθμιση θερμοκρασίας του προ-κρυσταλλοποιητή είναι 145 έως 150℃ (παράμετροι που παρέχονται από το εξωτερικό μέρος). Εάν η θερμοκρασία είναι πολύ χαμηλή, λόγω της δυσκολίας αφαίρεσης των μορίων νερού σε μορφή κρυσταλλικού νερού στις φέτες, η ταχύτητα κρυστάλλωσης των φετών θα είναι πολύ αργή, και η κρυστάλλωση δεν θα είναι επαρκής σε σύντομο χρονικό διάστημα, γεγονός που δεν μπορεί να καλύψει τις ανάγκες της παραγωγής. Ωστόσο, η θερμοκρασία κρυστάλλωσης δεν πρέπει να είναι ούτε πολύ υψηλή, καθώς καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, οι φέτες τείνουν να οξειδωθούν και να υποβαθμιστούν με τον αέρα μέσα στον προ-κρυσταλλοποιητή και τον κρυσταλλοποιητή, επηρεάζοντας έτσι την τιμή χρώματος του προϊόντος. Η ρύθμιση θερμοκρασίας του καλουπιού είναι 170 έως 175℃ (παράμετροι που παρέχονται από το εξωτερικό μέρος). Εάν η θερμοκρασία υπερβεί τους 175℃, καθώς ο χρόνος παραμονής των φετών στον προ-κρυσταλλοποιητή και τον κρυσταλλοποιητή αυξάνεται, η τιμή χρώματος θα αυξηθεί πιο απότομα, ενώ η κρυσταλλικότητα σχεδόν δεν θα αλλάξει. Φυσικά, στην πραγματική παραγωγή, δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί υπερβολική ψύξη για να επιτευχθεί καλύτερη τιμή b. Επειδή όταν η θερμοκρασία είναι χαμηλή, η ανεπαρκής κρυστάλλωση των φετών θα προκαλέσει τις φέτες να κολλήσουν στον επόμενο προθερμαντήρα και αντιδραστήρα, και το νερό σε κρυσταλλική μορφή είναι επίσης δύσκολο να αφαιρεθεί πλήρως. Αυτό θα επηρεάσει την επίδραση αύξησης του ιξώδους των φετών και κατά συνέπεια την εγγενή ποιότητα των τελικών φετών. Μόνο με την παραγωγή καλά κρυσταλλωμένων φετών μπορούν να παραχθούν καλές παχύτερες φέτες. Οι λεγόμενες καλά κρυσταλλωμένες φέτες αναφέρονται κυρίως στο γεγονός ότι η κρυσταλλικότητα των φετών έχει φτάσει σε μια συγκεκριμένη τιμή, όπως η κρυσταλλικότητα που βγαίνει από τον προ-κρυσταλλοποιητή να είναι ≥30%, η κρυσταλλικότητα στην έξοδο του κρυσταλλοποιητή να είναι ≥40% και η κρυσταλλικότητα στην έξοδο του προθερμαντήρα να είναι ≥45%. Διαφορετικά, θα προκαλέσει τις φέτες να κολλήσουν κατά τη διαδικασία πάχυνσης. Ένα άλλο σημείο είναι ότι η επιφανειακή κρυστάλλωση των φετών πρέπει να είναι ομοιόμορφη.
7. Η επίδραση των παραμέτρων διεργασίας του προθερμαντή και του αντιδραστήρα στην απόδοση του προϊόντος
Αυτά τα δύο στάδια αυξάνουν το ιξώδες των φέτων σε διαφορετικό βαθμό. Υπάρχουν δύο θερμοδυναμικοί και κινητικοί παράγοντες που επηρεάζουν τις αντιδράσεις πολυσυμπύκνωσης στη στερεά φάση: η θερμοκρασία αντίδρασης και ο βαθμός με τον οποίο τα παραπροϊόντα μικρών μορίων διαχέονται προς τα έξω από τις τομές. Ο πρώτος παράγοντας εξαρτάται από τον έλεγχο θερμοκρασίας της θέρμανσης με άζωτο.
Η επίδραση της θερμοκρασίας στις αντιδράσεις έχει πάντα τόσο θετικές όσο και αρνητικές πτυχές. Από τη θετική πλευρά, η αύξηση της θερμοκρασίας μπορεί να αυξήσει τον ρυθμό της αντίδρασης. Υπό την προϋπόθεση ορισμένης αύξησης του ιξώδους, μπορεί να ενισχύσει την παραγωγική ικανότητα της συσκευής. Επιπλέον, υπό την προϋπόθεση ορισμένης παραγωγής, μπορεί επίσης να αυξήσει την αύξηση του ιξώδους. Ωστόσο, η αύξηση της θερμοκρασίας θα συνοδεύεται από αύξηση των παράπλευρων αντιδράσεων, οι οποίες με τη σειρά τους θα επηρεάσουν τους δείκτες ποιότητας του προϊόντος. Επομένως, στην πραγματική παραγωγή, είναι απαραίτητο να βρεθεί μια κατάλληλη θερμοκρασία, λαμβάνοντας υπόψη δύο πτυχές. Σε αυτήν τη συσκευή, αυτό που πραγματικά καθορίζει τη θερμοκρασία του αντιδραστήρα είναι η θερμοκρασία εξόδου του προθερμαντήρα. Η θερμοκρασία του αντιδραστήρα μπορεί να ελεγχθεί με την αλλαγή της θερμοκρασίας εξόδου του προθερμαντήρα και της παροχής του ψυκτικού αζώτου στο κάτω μέρος του προθερμαντήρα. Η θερμοκρασία εισόδου του αντιδραστήρα μεταφέρεται σταδιακά προς τα κάτω, και η αντίδραση του συστήματος είναι επίσης αργή. Ο χρόνος για επανασταθεροποίηση μετά από μια αλλαγή είναι τουλάχιστον διπλάσιος από τον χρόνο παραμονής στον αντιδραστήρα. Ταυτόχρονα, η αντίστοιχη αλλαγή στην τιμή ιξώδους του τελικού προϊόντος απαιτεί επίσης χρόνο. Διαφορετικά, ο ρυθμός αντίδρασης θα είναι ανομοιόμορφος, με αποτέλεσμα ανομοιόμορφη αύξηση του ιξώδους των φέτων και κατά συνέπεια επηρεάζοντας την επόμενη επεξεργασία και την απόδοση των φέτων.
Ο δεύτερος παράγοντας εξαρτάται από την ταχύτητα ροής αζώτου κατά τη διάρκεια της αντίδρασης και από την ειδική επιφάνεια των φέτων. Εδώ, το άζωτο λειτουργεί αφενός ως μέσο θέρμανσης (ειδικά στον προθερμαντήρα), και αφετέρου ως μέσο που απομακρύνει παραπροϊόντα μικρών μορίων. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, υπάρχουν δύο διεργασίες κατά τις οποίες τα παραπροϊόντα μικρών μορίων που παράγονται από τη συμπύκνωση στη στερεά φάση εγκαταλείπουν τη ζώνη. Η διεργασία διάχυσης των μικρών μορίων από την επιφάνεια προς τα έξω σχετίζεται με την ταχύτητα ροής και τη θερμοκρασία του αζώτου. Στην περίπτωση αυτή, το άζωτο και οι φέτες ρέουν σε αντίθετες κατευθύνσεις, γεγονός που ενισχύει το αποτέλεσμα θέρμανσης και βοηθά στην απομάκρυνση των παραπροϊόντων μικρών μορίων. Ο προθερμαντήρας της συσκευής BUHLER χρησιμοποιεί δομή σχήματος δακτυλίου, με θέρμανση από άζωτο στο κάτω μέρος και κυκλοφορία αζώτου για θέρμανση στο μέσο, κάτι που εξασφαλίζει πιο ομοιόμορφη θέρμανση και εξαλείφει νεκρές γωνίες. Στον αντιδραστήρα, καθώς οι φέτες βρίσκονται υπό υψηλότερη πίεση στο κάτω μέρος, η θερμοκρασία του εισερχόμενου αερίου στο κάτω μέρος ελέγχεται σε σχετικά χαμηλό επίπεδο περίπου 190 βαθμών, κάτι που καθιστά λιγότερο πιθανό να κολλήσουν οι φέτες μεταξύ τους. Η ταχύτητα ροής του αζώτου, που χρησιμοποιείται ως μέσο θέρμανσης, εξαρτάται κυρίως από τη θερμοκρασία αντίδρασης και το φορτίο παραγωγής (δηλαδή την απαίτηση του λόγου αερίου-στερεού). Υπό την προϋπόθεση ότι η θερμοκρασία και το φορτίο παραμένουν σταθερά, υπάρχει ένα όριο για την ταχύτητα ροής του αζώτου. Δηλαδή, αφού επιτευχθεί αυτή η τιμή, η αύξηση της ταχύτητας ροής δεν επιταχύνει πλέον τον ρυθμό αντίδρασης, επειδή η διεπιφάνεια αερίου-στερεού έχει φτάσει σε κατάσταση ισορροπίας πρόσδεσης. Ωστόσο, όταν αυξάνεται η θερμοκρασία, αυτή η ισορροπία διαταράσσεται. Η συγκέντρωση των μικρών μορίων στη διεπιφάνεια αερίου-στερεού συνεχίζει να μειώνεται καθώς αυξάνεται η ταχύτητα ροής του αζώτου, μέχρι να επιτευχθεί μια νέα ισορροπία.
Υπάρχει ένας ακόμη λόγος που επηρεάζει το ρυθμό αντίδρασης του SSP, και αυτός είναι η εξωτερική δύναμη οδήγησης - η δύναμη οδήγησης του καταλύτη. Δηλαδή, το μέγεθος της περιεκτικότητας σε καταλύτη στο βασικό τμήμα, η περιεκτικότητα σε καταλύτη στο τμήμα Α είναι περίπου τα δύο τρίτα αυτής στο τμήμα Β. Ανάμεσα στους παράγοντες που επηρεάζουν την καταλυτική επίδραση ενός καταλύτη, εκτός από την περιεκτικότητα σε καταλύτη, σχετικά σημαντική είναι και η θερμοκρασία αντίδρασης.
8. Η επίδραση των συστημάτων καθαρισμού αζώτου στις ιδιότητες του προϊόντος
(1)Περιεκτικότητα σε οξυγόνο
Μια μικρή ποσότητα οργάνωσης αέρα εισάγεται στο σύστημα καθαρισμού αζώτου για την εξάλειψη των οργανικών αερίων μικρού μορίου που παράγονται στο σύστημα αζώτου. Όπως φαίνεται από τις εξισώσεις 1-3, η κύρια υδρογονάνθρακας στην αντίδραση είναι το αιθυλενογλυκόλη, ενώ παράγονται επίσης ορισμένα ακεταλδεΰδη, ολιγομερή κ.λπ. λόγω παράπλευρων αντιδράσεων, τα οποία καταλυτικά οξειδώνονται από το οξυγόνο σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό στο καταλυτικό στρώμα Pt/Pd του καταλυτικού αντιδραστήρα. Ωστόσο, η περιεκτικότητα σε οξυγόνο πρέπει να ελέγχεται αυστηρά, επειδή η παρουσία μορίων οξυγόνου θα προκαλέσει θερμική υποβάθμιση κατά τη διαδικασία αύξησης του ιξώδους, με αποτέλεσμα την υποβάθμιση της χρωματικής τιμής του προϊόντος, τη μείωση του ιξώδους και την αύξηση των τελικών καρβοξυλίων. Η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στο αέριο άζωτο που βγαίνει από το σύστημα καθαρισμού αζώτου σε αυτήν τη συσκευή ελέγχεται σε επίπεδο μέσα στα 10ppm. Προς το παρόν, με βάση τα χαρακτηριστικά των συστημάτων καθαρισμού αζώτου, εκτός από την καταλυτική οξείδωση, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ψεκασμός με κρύο EG για την αφαίρεση μικρομοριακών ενώσεων από το άζωτο. Αυτή η μέθοδος μπορεί να εξαλείψει την περιεκτικότητα σε οξυγόνο στο άζωτο, αλλά δεν είναι πολύ αποτελεσματική στην αφαίρεση μικρομοριακών ενώσεων χαμηλού σημείου βρασμού, όπως η ακεταλδεΰδη
(2) Βαθμός καθαρισμού αζώτου
Η καθαρότητα του αζώτου επηρεάζει σε κάποιο βαθμό την αύξηση του ιξώδους των φέτων και την ποιότητα τους. Πρώτον, οι υδρογονάνθρακες μικρού μορίου στο άζωτο μπορούν να επιταχύνουν την αντίδραση αύξησης του ιξώδους προς την αντίστροφη κατεύθυνση, γεγονός που δεν ευνοεί την αύξηση του ιξώδους των φέτων. Ταυτόχρονα, επηρεάζει επίσης την απομάκρυνση της ακεταλδεΰδης από τις φέτες, επηρεάζοντας έτσι την περιεκτικότητα των φέτων σε αλδεΰδη. Ωστόσο, λόγω της πολυπλοκότητας των αντιδράσεων υψηλού μοριακού βάρους, η ανάλυση της επίδρασης των μικρών μορίων στο άζωτο στην περιεκτικότητα σε ακεταλδεΰδη απαιτεί περαιτέρω έρευνα.
(3) Σημείο δρόσου του συστήματος αζώτου
Σε υψηλές θερμοκρασίες, τα μόρια νερού μπορούν εύκολα να προκαλέσουν υδρόλυση των μακρομορίων πολυεστέρα, επηρεάζοντας έτσι την ποιότητα του προϊόντος. Επομένως, στην παραγωγή στερεάς φάσης πολυσυμπύκνωσης, είναι απαραίτητο να ελέγχεται το σημείο δροσοσταλίδας του συστήματος αζώτου, δηλαδή να ελέγχεται η περιεκτικότητα του συστήματος αζώτου σε μόρια νερού. Για τη μονάδα BUHLER, απαιτείται το σημείο δροσοσταλίδας του αζώτου να είναι κάτω από -30 βαθμούς Κελσίου, ενώ για τη μονάδα SINCO, απαιτείται να είναι κάτω από -40 βαθμούς Κελσίου.
Συμπέρασμα
Όταν χρησιμοποιούνται κόκκοι βαθμού PET φιάλης ως υλικά συσκευασίας, οι κύριοι δείκτες ποιότητας περιλαμβάνουν τις ακόλουθες πτυχές: ποιότητα εμφάνισης, μηχανικές ιδιότητες, επιδόσεις κατεργασίας, άοσμα και μη τοξικότητα. Υπάρχουν πολλοί και πολύπλοκοι παράγοντες που επηρεάζουν την ποιότητα των κόκκων, και οι κύριοι παράγοντες είναι οι πτυχές που αναλύθηκαν παραπάνω. Σύμφωνα με τις απαιτήσεις του χρήστη, η σύνθεση, η διαδρομή διεργασίας και οι συνθήκες διεργασίας των βασικών φύλλων μπορούν να ρυθμιστούν για να προσαρμοστούν οι παραπάνω δείκτες, ώστε να ικανοποιηθούν οι ανάγκες της αγοράς. Και να γίνουν οι προετοιμασίες για την τοπικοποίηση της παραγωγής SSP.
EN
