一種改善低粘度聚乙烯醇成型的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及低粘度聚乙烯醇的生產(chǎn)方法，特別涉及改善其成型性的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚乙烯醇是一種用途相當(dāng)廣泛的水溶性高分子聚合物，由于聚乙烯醇具有獨(dú)特的強(qiáng)力粘接性、皮膜柔韌性、平滑性、耐油性、耐溶劑性、保護(hù)膠體性、氣體阻絕性、耐磨性以及經(jīng)特殊處理具有的耐水性，因此除了作纖維原料外，還被大量用于生產(chǎn)涂料、粘合劑、紙品加工劑、乳化劑、分散劑、薄膜等產(chǎn)品，應(yīng)用范圍遍及紡織、食品、醫(yī)藥、建筑、木材加工、造紙、印刷、農(nóng)業(yè)、鋼鐵、高分子化工等行業(yè)。
[0003]隨著聚乙烯醇應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，主要由粘度和醇解度差異產(chǎn)生的不同牌號(hào)聚乙烯醇產(chǎn)品相續(xù)產(chǎn)生，采用傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)低粘度聚乙烯醇產(chǎn)品時(shí)，產(chǎn)品成型困難、粉化嚴(yán)重一直制約著低粘度聚乙烯醇產(chǎn)品的生產(chǎn)。如何改善低粘度聚乙烯醇產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的成型問(wèn)題，目前國(guó)內(nèi)還未見(jiàn)專門(mén)的研究報(bào)道。
[0004]聚乙烯醇的生產(chǎn)過(guò)程主要由聚合、醇解、廢液回收三個(gè)單元組成，聚合單元主要是以甲醇做溶劑，采用溶液聚合的方式生產(chǎn)聚醋酸乙烯；醇解單元主要是將聚醋酸乙烯進(jìn)行皂化醇解的方式生產(chǎn)聚乙烯醇，并對(duì)聚乙烯醇進(jìn)行粉碎、干燥；廢液回收單元主要是回收處理醇解廢液，并將其中的醋酸甲酯分解為甲醇和醋酸，甲醇循環(huán)使用，醋酸送醋酸乙烯裝置。
[0005]低粘度聚乙烯醇產(chǎn)品的代表產(chǎn)品為PVA05、04、03系列產(chǎn)品，其主要產(chǎn)品有098-05、088-05、098-04、088-04、088-03等系列產(chǎn)品，其產(chǎn)品主要在紡織漿料、醫(yī)藥化妝品、粘合劑、紙加工、建筑添加劑、電解電鍍添加劑等領(lǐng)域有廣泛用途。以醋酸乙烯為原料，甲醇做溶劑，采用溶液聚合和低堿醇解法，按照原有生產(chǎn)工藝生產(chǎn)低粘度聚乙烯醇產(chǎn)品時(shí)，主要存在產(chǎn)品粉化現(xiàn)象嚴(yán)重，生產(chǎn)過(guò)程中粉塵大、產(chǎn)品浪費(fèi)大等問(wèn)題，物料成型困難、粉化嚴(yán)重，嚴(yán)重制約低粘度聚乙烯醇產(chǎn)品的生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種改善低粘度聚乙烯醇成型，減少物料粉化的方法。
[0007]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下措施實(shí)現(xiàn)的:
一種改善低粘度聚乙烯醇成型的方法，以醋酸乙烯為原料，甲醇做溶劑，包括聚合、醇解步驟，其特征在于:醋酸乙烯的聚合率為90?99%，醇解的聚醋酸乙烯濃度為40?60%。
[0008]上述改善低粘度聚乙烯醇成型的方法，其特征在于:醇解溫度為35?45°C ;醇解時(shí)間為25?40分鐘。現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)醇解溫度是45?50°C，時(shí)間為8_12分鐘，常出現(xiàn)產(chǎn)品發(fā)泡，由于甲醇揮發(fā)而成型性差等問(wèn)題。而本發(fā)明可有效的解決此類(lèi)問(wèn)題。
[0009]上述改善低粘度聚乙烯醇成型的方法，聚合的引發(fā)劑用量為0.01%?0.5%。引發(fā)劑采用有機(jī)過(guò)氧化類(lèi)引發(fā)劑，優(yōu)選采用過(guò)氧化二碳酸雙(2-乙基己酯)、過(guò)氧化二碳酸雙(4-特丁基環(huán)己酯)、過(guò)氧化雙(3，5，5-三甲基己酰)，過(guò)氧化二碳酸二丙酯或過(guò)氧化新戊酸-特戊酯中的一種或多種，最優(yōu)選采用過(guò)氧化二碳酸雙(2-乙基己酯)。此引發(fā)系統(tǒng)有效地提高醋酸乙烯的聚合率，使之從63%左右提高到99%，從而改善產(chǎn)品成型性。優(yōu)選地，聚合條件是:溫度60?70°C，時(shí)間2.5?6小時(shí)，醋酸乙烯甲醇溶液質(zhì)量濃度45?65%。有效的提高了聚醋酸乙烯的濃度，使之從32%左右提高到45-55%，從而改善成型性。
[0010]上述改善低粘度聚乙烯醇成型的方法，還包括聚合后醇解前的精餾步驟，所述精餾是指向精餾塔通入甲醇蒸汽實(shí)現(xiàn)PVAC的分離純化。優(yōu)選地，溫度控制在60?68°C，精餾塔的回流比0.1?1.2。
[0011]精餾塔實(shí)現(xiàn)了 PVAC和未反應(yīng)的VAC分離，通過(guò)控制精餾塔靈敏板溫度(TIC)來(lái)控制精餾塔底部甲醇蒸汽吹入量，溫度控制為60?68°C，回流比0.1?1.2。甲醇的吹入既提供了熱源，又能作為分離介質(zhì)。有效提高了塔底罐出PVAC濃度，并確保了分離效果和經(jīng)濟(jì)性。
[0012]為了縮短誘導(dǎo)期，去除溶解氧，上述改善低粘度聚乙烯醇成型的方法，還包括聚合前在55?60°C進(jìn)行預(yù)熱。
[0013]上述改善低粘度聚乙烯醇成型的方法，所述醇解是將聚合產(chǎn)物聚醋酸乙烯酯甲醇溶液與30g/L的NaOH的甲醇溶液混合后醇解，NaOH與聚醋酸乙烯酯的摩爾比為0.001?0.008:1，醇解溫度35?45°C，醇解時(shí)間25_40min。在此過(guò)程中，聚醋酸乙烯酯與NaOH反應(yīng)生成聚乙烯醇，完成從液態(tài)到固態(tài)的轉(zhuǎn)化，形成的固體無(wú)粉化，成型性好。
[0014]為了除去甲醇、醋酸甲酯等雜質(zhì)，提高產(chǎn)品品質(zhì)，上述醇解后還包括粉碎、壓榨、干燥，其特征在于干燥溫度為90?120°C，時(shí)間為3?5小時(shí)。
[0015]上述改善低粘度聚乙烯醇成型的方法，包括以下步驟:
將質(zhì)量濃度50?60%醋酸乙烯甲醇溶液經(jīng)預(yù)熱器后，進(jìn)入第一聚合釜，在引發(fā)劑的作用下進(jìn)行溶液聚合；當(dāng)聚合率達(dá)到25.0?28.0%后，聚合液被送入第二聚合釜繼續(xù)聚合，使其聚合率上升到90?99%左右，醋酸乙烯的聚合反應(yīng)在甲醇溶液中進(jìn)行；在聚合釜上設(shè)置逆流冷凝器使蒸發(fā)的醋酸乙烯和甲醇蒸汽經(jīng)冷凝后返回聚合釜，并采用夾套溫水保溫使聚合反應(yīng)溫度穩(wěn)定在60?70°C，總聚合時(shí)間2.5?6小時(shí)，VAC聚合率為90?99% ;從第二聚合釜出來(lái)的聚醋酸乙烯-甲醇溶液被加入精餾塔，從塔底吹入甲醇蒸汽，使未反應(yīng)的醋酸乙烯形成甲醇的共沸液餾出，塔底取出聚醋酸乙烯的甲醇溶液，得到質(zhì)量濃度為40?55%的PVAC甲醇溶液；
將聚醋酸乙烯酯的甲醇溶液通過(guò)輸送泵送至混合機(jī)，在混合機(jī)內(nèi)和30g/L的NaOH-甲醇溶液進(jìn)行離心混合，混合均勻后進(jìn)入醇解機(jī)的皮帶上，在皮帶上輸送，醇解反應(yīng)溫度35?45°C，醇解時(shí)間25?40分鐘；在輸送過(guò)程PVA析出而固化，在醇解機(jī)的出口形成有彈性、厚的板狀物，然后通過(guò)第一粉碎機(jī)將板狀物粉碎成條狀、第二粉碎機(jī)將條狀粉碎成顆粒，送入壓榨機(jī)，然后送入干燥機(jī)中干燥，最終得到合格的聚乙烯醇產(chǎn)品。
[0016]有益效果
(I)本發(fā)明以醋酸乙烯為原料，甲醇做溶劑，采用溶液聚合的方式生產(chǎn)聚醋酸乙烯酯，然后采用皂化的方式將醋酸乙烯酯生產(chǎn)聚乙烯醇，改善低粘度聚乙烯醇產(chǎn)品成型的方法。采用本方法后，低粘度聚乙烯醇產(chǎn)品成型較好，產(chǎn)品粉化大幅降低，產(chǎn)品損失量降低，生產(chǎn)運(yùn)行穩(wěn)定。再液的再使用率可達(dá)到60-90%。
[0017](2)有效解決了低粘度產(chǎn)品壓送故障率高，損失大的問(wèn)題，因壓送故障造成物料吹出每年減少約5噸，直接經(jīng)濟(jì)效益約5-6萬(wàn)/年。
[0018](3)有效降低了隨廢液系統(tǒng)帶入回收精餾系統(tǒng)的PVA粉末量，提高了回收精餾系統(tǒng)的運(yùn)行周期；壓送系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后，有效減少了 PVA粉塵對(duì)周邊環(huán)境的“白色”污染，同時(shí)消除了“白色”污染隨雨水引起的水質(zhì)污染。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但本發(fā)明并不僅限于此。
[0020]實(shí)施例1
088-05產(chǎn)品的生產(chǎn)，包括以下步驟:
將質(zhì)量濃度57?59%醋酸乙烯甲醇溶液，經(jīng)預(yù)熱器后，進(jìn)入第一聚合釜，在0.01%?0.5%過(guò)氧化二碳酸雙(2-乙基己酯)引發(fā)劑的作用下進(jìn)行溶液聚合；當(dāng)聚合率達(dá)到25.0?28.0 %后，聚合液被送入第二聚合釜繼續(xù)聚合，使其聚合率上升到63.0 %左右，醋酸乙烯的聚合反應(yīng)在甲醇溶液中進(jìn)行；在聚合釜上設(shè)置逆流冷凝器使蒸發(fā)的醋酸乙烯和甲醇蒸汽經(jīng)冷凝后返回聚合釜，并采用夾套溫水保溫使聚合反應(yīng)溫度穩(wěn)定在65?67°C，總聚合時(shí)間4.5?5小時(shí)，VAC聚合率為90?99% ;從第二聚合釜出來(lái)的聚醋酸乙烯-甲醇溶液被加入第一精餾塔，從塔底吹入甲醇蒸汽，使未反應(yīng)的醋酸乙烯形成甲醇的共沸液餾出，塔底取出聚醋酸乙烯的甲醇溶液，得到質(zhì)量濃度為45?55%的聚合PVAC ；
將聚醋酸乙烯酯的甲醇溶液通過(guò)輸送泵送至混合機(jī)，在混合機(jī)內(nèi)和30g/L的NaOH-甲醇溶液進(jìn)行離心混合，混合均勻后進(jìn)入醇解機(jī)的皮帶上，在皮帶上輸送，醇解反應(yīng)溫度35?40°C，醇解時(shí)間25?35分鐘；在輸送過(guò)程PVA析出而固化，在醇解機(jī)的出口形成有彈性、厚的板狀物，然后通過(guò)第一粉碎機(jī)將板狀物粉碎成條狀、第二粉碎機(jī)將條狀粉碎成顆粒，送入壓榨機(jī)，然后送入干燥機(jī)中干燥，最終得到合格的聚乙烯醇產(chǎn)品。
[0021 ] 將VAC聚合率90-99%，PVAC醇解濃度45_60%，醇解反應(yīng)溫度35_45°C，醇解反應(yīng)時(shí)間25-40分鐘。
[0022]生產(chǎn)出的088-05PVA產(chǎn)品致密，無(wú)粉化，成型性好。對(duì)振動(dòng)篩物料進(jìn)行分析:10目保留>35%，20目通過(guò)〈1.5%。堆積密度0.4-0.5g/ml(水的密度為1，堆積密度為0.4-0