无锑环保型聚酯熔体直纺关键技术及产业化
发布日期：2021-07-07 16:40
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| 成果名称 | 无锑环保型聚酯熔体直纺关键技术及产业化 | |||
| 成果登记号 | 知识产权 | |||
| 完成单位 | ||||
| 序号 | 单位名称 | 通讯地址 | ||
| 1 | 浙江恒逸石化有限公司 | 浙江省杭州市萧山区衙前 | ||
| 2 | 浙江恒澜科技有限公司 | 浙江省杭州市萧山区衙前镇成虎路29号 | ||
| 3 | 海宁澜钛新材料有限公司 | 浙江省嘉兴市海宁市尖山新区闻澜路南侧、凤凰河西侧（自主申报）） | ||
| 完成人 | ||||
| 序号 | 姓名 | 工作单位 | 对成果的贡献 | |
| 1 | 王松林 | 浙江恒逸石化有限公司 | 项目总负责人 | |
| 2 | 王文 | 浙江恒逸石化有限公司 | 项目协调及产业化应用 | |
| 3 | 杜玮辰 | 浙江恒澜科技有限公司 海宁澜钛新材料有限公司 | 催化剂制备工艺研究 | |
| 4 | 李院院 | 浙江恒澜科技有限公司 | 聚酯合成工艺 | |
| 5 | 胥荣威 | 浙江恒澜科技有限公司 | 差别化聚酯工艺研究 | |
| 6 | 朱莎莎 | 浙江恒澜科技有限公司 | 聚酯纺丝工艺研究 | |
| 7 | 梁希慧 | 浙江恒澜科技有限公司 | 测试分析 | |
| 8 | 孙妍妍 | 浙江恒澜科技有限公司 | 催化剂制备工艺研究 | |
| 9 | 饶雷 | 浙江恒澜科技有限公司 | 聚酯纺丝工艺研究 | |
| 10 | 林耕宇 | 浙江恒澜科技有限公司 | 聚酯纺丝工艺研究 | |
| 11 | 刘雨 | 浙江恒澜科技有限公司 海宁澜钛新材料有限公司 | 催化剂制备工艺研究 | |
| 12 | 张庆喜 | 浙江恒澜科技有限公司 | 项目管理 | |
| 成果公报内容（成果简介、创新突破点、同行认可、引用情况、应用情况等） | ||||
| 1、课题来源与背景：目前用于聚酯合成的催化剂包括锑(Sb)、锗(Ge)、钛(Ti) 3种金属催化剂。锗(Ge)在自然界中资源稀少，价格昂贵，使锗(Ge)系催化剂难以在聚酯生产中得到广泛应用。钛(Ti)系催化剂与锑系催化剂相比，催化活性高，催化剂用量少可缩短缩聚反应时间。与锗系催化剂相比，成本相对较低且钛系催化剂具有环保、对人体无害的特点，因此，钛成为替代锑的首选催化剂，成为了近年来的研究热点。近年来太浦河流域频发的因锑排放超标而导致当地的纺织企业的限产和停产事件频发，印染废水锑超标已经成了困扰纺织化纤和印染企业的一大难题。纺织工业“十三五”纲要也将高效环保化纤催化剂的研发与应用列为科技重点攻关项目。因此开发环境友好型无锑聚酯产品已经成为一件迫在眉睫的，关系国计民生大事。 2、研究目的与意义：本项目《无锑环保型聚酯熔体直纺关键技术及产业化》（项目编号：2019126）由浙江恒逸石化有限公司作为项目主体，下属浙江恒澜科技有限公司为主要执行单位，经中国化纤工业协会、科技部门指导，正式由中国纺织工业联合会批准立项。针对目前聚酯纺织印染产业重金属锑排放量大，环境污染严重的问题，浙江恒逸石化有限公司以自主研发的钛系复配催化剂替代传统锑催化剂用于PET聚酯制备，通过动力学、流变性能、结晶性能等方面的研究剖析了钛系聚酯的特点，并根据其特点针对性的开发了配套大容量熔体直纺工艺。该项目从催化剂研究到聚合、纺丝、加弹的全流程开发，形成了多项专有技术，从源头上解决了聚酯纺织印染产业重金属污染问题。 3、主要论点与论据：开发稳定高效的钛催化剂；通过小试实验开展工艺配方、参数的筛选，并逐级放大验证工艺的可靠性与稳定性；结合无锑环保聚酯流变性能、化学结构、分子量分布、热性能等，开发适用于大容量装置的熔体直纺工艺。 4、创见与创新：钛催化剂的络合、复配技术；催化剂的射流闪爆添加和分散技术；无锑聚酯熔体输送技术；无锑聚酯的熔体直纺工艺；无锑环保差别化聚酯开发。 5、社会经济效益及存在问题：目前国内聚酯产能已近6300万吨/年，如能实现20%产能转产无锑聚酯，即生产无锑环保聚酯产品1300万吨，可减少锑排放3000多吨，而且下游印染企业减少了污水中锑处理的工序，经济和社会效益十分显著。恒逸石化作为化纤行业龙头企业，顺应国家加快建立绿色生产和消费的法律制度和政策导向，通过科技创新，将绿色发展理念落实到具体的产品中，为化纤产业健康、可持续发展起到了良好的示范作用。存在问题：无锑聚酯的推广进程不及预期，主要一些纺织企业环保意识不高，缺少政策引导和激励；无锑长丝的品种规格有限，尚不能满足更多下游用户需求。 6、历年获奖情况：2019年获浙江省优秀工业产品；2020年注册逸钛康商标。 7、成果简介：开发稳定高效的钛催化剂，辅以催化反应动力学，通过对各种催化剂的催化活性、与聚酯/乙二醇体系的相容性、抗水解性等评价，选择一种有机螯合钛作为主催化剂，复配可与主催化剂协同作用的副催化剂组分以改善聚酯产品色相；通过小试实验开展工艺配方、参数的筛选，并逐级放大验证工艺的可靠性与稳定性；针对性的研究熔体输送技术，建立熔体输送数学模型，通过压力、温度等输送条件的控制，开发适用于无锑环保聚酯的熔体输送技术；结合无锑环保聚酯流变性能、化学结构、分子量分布、热性能等，开发适用于大容量装置的熔体直纺工艺；将复配钛催化剂应用于其他差别化聚酯，开发无锑差别化聚酯产品。 | ||||
| 评价（鉴定、验收）委员会名单 | ||||
| 序号 | 姓名 | 单位 | 专业领域 | 职称 |
| 1 | 孙晋良 | 上海大学 | 复合材料 | 院士 |
| 2 | 陈文兴 | 浙江理工大学 | 高分子材料 | 院士 |
| 3 | 王玉萍 | 国家先进功能纤维创新中心 | 化纤 | 正高 |
| 4 | 王华平 | 东华大学 | 纤维材料改性研究 | 正高 |
| 5 | 夏延致 | 青岛大学 | 化学纤维 | 正高 |
| 6 | 黄庆 | 中国纺织科学研究院有限公司 | 化学纤维 | 正高 |
| 7 | 李德利 | 中国化学纤维工业协会 | 化学纤维 | 正高 |
| 组织评价单位:中国纺织工业联合会 | ||||
| 评价（鉴定、验收）意见 | ||||
| 2021年5月14日，中国纺织工业联合会在浙江省嘉兴市组织召开了由浙江恒逸石化有限公司、浙江恒澜科技有限公司和海宁澜钛新材料有限公司共同承担的“无锑环保型聚酯熔体直纺关键技术及产业化”项目鉴定会。鉴定委员会听取了承担单位的汇报，审阅了鉴定材料，考察了生产现场，查看了样品，经质询和讨论，形成如下鉴定意见： 1.提供的资料齐全、规范，符合鉴定要求。 2.项目采用催化剂络合技术研制了含助催化剂、络合剂的高效稳定复配型钛-磷催化剂，解决了钛系催化聚酯色相差的难题；研发了催化剂的射流闪爆添加技术，实现了微量催化剂均匀分散；优化了聚酯熔体输送与分配、纺丝及后加工工艺，形成了钛系催化剂用于聚酯熔体直纺成套技术，开发了钛系聚酯长丝、短纤、瓶片以及系列差别化聚酯产品。 3.项目申请发明专利16件，其中已获授权发明专利5件；制定企业标准4项。 4.项目已形成500吨/日生产能力，实现了规模化生产，运行稳定；产品经国家纺织服装产品质量监督检验中心（浙江）等单位检测，所测指标符合企业标准要求；产品经用户使用反映良好，经济和环境效益显著。 项目完成了任务书规定的要求，总体技术处于国际先进水平，鉴定委员会同意通过鉴定。 建议：进一步加大推广应用。 | ||||
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