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路线一:传统 拉条切粒( Strand Casting and Dicing) - 适用于通用/纤维级PET
这是最主流的方法,具体步骤如下:
- 熔体挤出:将终聚釜出来的PET熔体通过齿轮泵精确计量,从模头(Die) 中挤出成多根均匀的细条。
- 冷却固化:高温熔体条立即进入水槽 或喷射冷却水,使其迅速冷却并固化,防止粘连和结晶。
- 脱水与干燥:固化的条带通过吹风或离心脱水机去除表面水分。
- 切割:干燥后的条带被送入切粒机,旋转的刀片将其切割成均匀的圆柱形或扁圆形的颗粒,这就是 “切片”。
- 筛选与包装:切片经过振动筛,去除过长、过短或连粒的瑕疵品,然后打包。此时的切片通常是无定形(非晶) 状态。
路线二:水下切粒( Underwater Pelletizing) - 适用于高端/瓶片、膜级PET
- 熔体直接切粒:PET熔体从模头孔中挤出后,立即被旋转刀片在密闭的水腔中切断,形成颗粒。
- 水中冷却与输送:切下的热颗粒瞬间被循环的工艺冷却水带走并固化冷却。整个过程在水中完成,形状更规整(接近完美的球形或椭球形),氧化少,品质更高。
- 脱水、干燥、筛分:颗粒与水的混合物经离心脱水机分离,然后通过流化床干燥器彻底干燥,最后筛分包装。
切片的后继处理(关键步骤)
刚切好的切片通常还不能直接用于下游加工(如做瓶子或高速纺丝),还需要:
-
固相缩聚(SSP):这是生产高粘度瓶级PET切片的核心步骤。
- 目的:提高切片的分子量和特性粘度(IV值),降低端羧基含量,并使其具有一定的结晶度。
- 过程:将无定形切片在低于熔点的温度(~200-220°C) 和真空或惰性气体(如氮气)保护下进行长时间热处理。在这个过程中,切片发生进一步的缩聚反应,分子链增长,同时切片结晶度提高,变成不透明的乳白色颗粒。
- 结果:得到高粘度、高结晶度的瓶级切片,能满足吹瓶工艺对强度、耐热性和气体阻隔性的要求。
干燥:即使是纤维级切片,在纺丝前也必须进行深度干燥(如使用转鼓干燥或流化床干燥),因为PET极易吸湿,水分在高温熔融加工时会导致水解降解,严重影响产品质量。
总结流程图:
PTA + EG → (反应) → PET熔体 → (拉条切粒或水下切粒) → 无定形切片 → (对于瓶级产品:固相缩聚SSP) → 结晶切片 → (包装/干燥) → 成品切片