PET聚酯非纤应用及进展

PET聚酯非纤应用及进展

陈磊

江苏赛维尔新材料科技有限公司江苏省镇江市212000

摘要：聚酯是一种以纤维为原料的新型材料，其在非纤行业中的应用日益广泛，其使用量也在持续增加。其中，PET聚酯是最大的非纤品种，业界对聚酯的了解较多。不过，近年来，在非纤方面，发展却是如火如荼，有很多新的产品，业界闻所未闻。同时，业界普遍认为，在非纤方面，聚酯将有很大的发展空间，尤其是PET聚酯产品。本文详细阐述聚酯、聚酯膜等产品的主要用途，并对其应用进行综述。

关键词：PET聚酯；非纤；应用；进展

前言

PET聚酯作为一种可再生、高抗极性气体、良好的蠕变性、良好的尺寸稳定性、低的线性膨胀率，是一种非常理想的包装材料，深受现代人越来越多的环保观念的青睐。另外，经过改性后，聚酯的用途也更加广泛，特别是在非纤领域。同时，PET聚酯在电子、电器等领域也可用作工程塑料。

1非纤聚酯的生产要点

从目前的工艺及产品发展趋势来看，非纤聚酯产品的开发应该着重于:大型化、国产化，以达到规模效益。采用新型反应器技术，简化工艺，减少设备的投入和生产费用。同时，采用新的高效催化剂，实现资源的最优化。加入新成分，进行化学修饰，开发新的产品。重视节约能源和环境保护，充分利用可再生资源和生物资源。

1.1非纤聚酯聚合装置的大型化、国产化

我国聚酯行业采用引进技术、设备配套的施工方式，将国际上最先进的工艺技术融为一体。自2000年以来，国内PET聚酯技术取得重大突破，国内PET聚酯产业得到快速发展，新建和改建的设备中，国内70%以上的设备都是国产的。2003年，仪征化纤瓶级固相缩聚工艺在我国首次实现10万吨/年的国产化，从而开启聚酯设备大规模生产的先河。此后，15-200，000吨/年产能的连续突破，使国内聚酯产业的国际竞争能力得到进一步提高。目前，国内对大规模的聚酯反应工艺及国内反应器的研发仍在进行，增产改造、优化等方面的工作也在有序进行。

1.2新型催化剂的使用

目前国内大部分的聚酯产品都是以锑为主要原料，具有良好的综合性能和中等的催化活性。然而，由于锑是一种重金属，美国等国家相继将其列为重点污染物。因此，锑的处理与使用对环境产生不利影响。随着对生产要求的不断提高和环保意识的不断提高，开发新型催化剂已经成为当前的研究热点。例如，上海石化已成功研制出反应活性高、无重金属、高性价比、高亮度、高透明度、高市场竞争力的钛催化剂[1]。

2聚酯瓶

2.1主要应用

目前聚酯瓶的应用品种和数量很多，其中典型的有如下几种。饮料包装中，以聚酯瓶装最成功的是碳酸饮料，占聚酯瓶装的三分之一。聚酯瓶外观美观，设计灵活，强度高，密封性能好，卫生性能好，是理想包装容器。同时，也是许多纯净水厂家的首选产品。油性好、抗氧、防紫外线、能长时间防止油脂氧化、不会腐烂，国内对此的需求量越来越大。其中，酱香类产品如酱汁类调料是一种很有潜力的聚酯瓶。聚酯瓶具有良好的轻、不易破碎等特点，这是在这方面的优势。

2.2聚酯瓶应用新进展

经过多年的研究，研制出热定型瓶、 PET/PEN合金瓶、复合瓶3种，能够满足高温灌装的需要。对于啤酒、白酒等气体阻隔性比较高，聚酯瓶的使用效果并不理想。另一个用于制作啤酒瓶的问题是其抗杀菌能力和杀菌温度。最近这一领域的研究取得长足的进步。英国Bass啤酒公司于1999年进行以聚酯为主体的多层复合工艺，并添加其它具有良好气体性能的原料，如 PⅥ) C、 Ev (] H、 PEN等，制成三、五层的瓶子，并在市场上取得成功。该聚酯瓶使用PET厄v0H/PET多层结构，但由于多层结构的再生问题，所以离工业化生产还有很长的一段路要走。BP Amoco公司开发一种新型的多层结构，利用其自身的聚酯树脂作为聚酯瓶的阻隔层，因为其是一种与PET相容性很好的共聚树脂，因此不会出现分层现象。

PET多层结构对目前的聚酯瓶循环体系造成严重的损害，瑞士的 TetmPak公司研发Gla Snn技术，将高阻隔性的二氧化硅材料喷涂在吹拉式 PET瓶子的内部，经过检测，它的氧气、二氧化碳的阻隔性和透明度都很好。Tetra Pak的第二个突破是 Sealjca技术，它是在 PEl、型坯上重新成型一种新型的高阻隔材料，而在外层使用的是陶氏塑料公司制造的热塑性环氧树脂，具有良好的透光性和气体隔离性能。

3聚酯膜

聚酯膜是 PET树脂的一种双向拉伸膜，它与其它塑料薄膜相比，拉伸强度高，尺寸稳定性好，吸湿性能低。聚酯薄膜因其良好的导电和耐高温特性，在绝缘胶带、无纺布复合膜等方面有着广泛的应用前景，聚酯薄膜具有薄、高强度、长时间不变形、尺寸稳定、耐磨性好、吸湿性能好等特点，是录影带的主要基材。又因其良好的透明度、耐高温冲刷，适用于感光薄膜。聚酯薄膜拉伸工艺无毒害，具有良好的阻隔性能，尤其是与铝、聚乙烯的复合薄膜，可快速蒸煮、冷藏。此外，作为光碟的衬底，聚酯薄膜具有广阔的应用前景。DVD光盘的高存储器密度对其基板有严格的要求。400纳米时， PC树脂的透射率只有70%， P^ ndA在400米范围内的透射率很高，但谈到 dMA的玻璃转变温度。在93℃下，吸水率也很高，而且在吸水后，其物理性质和大小的改变已经不能满足光盘的要求。此外， JSR公司还开发Art。多种透明的光学树脂(环戊烯基共聚物 COc)虽然在400r1IIl条件下的透光率很好，但由于其独特的 COC结构，其成形性和冲击强度都不能令人满意。综合考虑光学、其他性能和材料的成本，日本钟纺公司已开发出具有高透明性、高玻璃化转变温度、高折射率、400 rlm的高透光率、成型加工性等特点。若能在此领域取得产业化发展，以廉价 PET取代聚氯乙烯，将会是一个很大的市场

[2]。

4PET工程塑料

由于添加性和产品性能的局限性，纯PET产品的使用不多，大多采用5%~40%的玻纤进行强化，使其机械性能和热学性能得到明显的提高，主要用于电子、电气、汽车、轻工、建筑材料等行业。在美国等发达国家，汽车制造商要求加工者使用至少25%以上的再生性树脂。由于可以再生的 PET瓶子数量很多，所以PET是一个优点。在回收和后续的生产工艺中，可将再生树脂的特性粘度降下来，可继续应用在具有较低特性粘度的场合。最近，杜邦公司开发一种多用途的卷筒，该卷筒是由热塑性 PET树脂制成，以及一种 PBT聚酯材质的继电器。两种采用玻璃钢加固的 PET材料，充分满足了汽车组装的需要，使部件的体积最小，性能稳定。杜邦 Rynite PET经30%玻璃纤维加固后，其强度、硬度均达到很高的水平，能够充分满足卷曲和组装的需要。

5聚酯非纤的发展建议

5.1加大生物资源制取非纤聚酯的研发力度，拓展新的应用领域

由于石油价格居高不下，石油的不可再生性，为了降低对石油的依赖性，采用可再生的生物能源生产非纤PET，是当今世界各国的一个重要课题。可生物可降解PLA是一种新的聚酯类物质，已广泛应用于食品、蔬菜和烘烤食品中。日本丰田等汽车厂商，目前正致力于将PLA及其他可生物可降解的塑胶材料用于轿车。同时，也应加强对聚酯产品的研究，通过技术创新和产品创新，促进其在产品中的应用。

5.2借鉴聚酯纤维的发展模式，适度控制非纤聚酯的发展规模

我国现在已经是世界第一大聚酯纤维生产大国。近年来，大型工程相继开工，产能过剩，产能过剩，企业开工减少。随着非纤产能的不断扩张，我国的非纤聚酯行业在未来必然会成为全球最大的生产基地，而国内的非纤聚酯生产企业也将面临供大于求、利润下降的窘境。非纤聚酯生产企业在发展过程中应该注意到，要适当地控制发展规模，并能根据市场的变化灵活地进行调整，不要盲目地投资[3]。

6结语

我国目前的聚酯工业，年产量已经超过了200，000 t，是发展速度最快的聚合物材料，其发展速度如此之快，必然与人类对纤维的需要以及技术的发展密切相关，尤其是在非纤领域。

参考文献

[1]赵永霞.生物基聚酯的发展及在非纤领域的应用[J].纺织导报,2014(02):28-30.

[2]王辉.虚拟仪器在非纤聚酯仿真培训系统中的应用[D].郑州大学,2007.

[3]周卫星.非纤聚酯生产装置软测量技术和控制管理软件开发及应用研究[D].南京理工大学,2006.