石油生成涤纶的过程主要包括以下几个步骤:
石油裂解
石油首先经过加热裂解,生成甲苯、二甲苯和乙烯等化学物质。
化学加工
从裂解产物中提取对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯及乙二醇。
对苯二甲酸二甲酯和乙二醇进行酯交换,生成对苯二甲酸乙二酯。
或将对苯二甲酸与乙二醇直接酯化,然后对苯二甲酸乙二酯进行缩聚获得合成纤维聚合物。
缩聚
将对苯二甲酸二甲酯和乙二醇进行酯交换,生成的对苯二甲酸乙二酯在270~290℃和真空条件下缩聚而得聚对苯二甲酸乙二酯。
或将对苯二甲酸与乙二醇直接酯化,然后对苯二甲酸乙二酯进行缩聚获得合成纤维聚合物。
熔体纺丝
缩聚后的高聚物熔体经过铸带、切粒得到切片,再经过干燥、熔融而纺丝。
熔融过程中,切片所含的水分能使聚酯发生水解而影响纺丝性能和纤维质量,因此在纺丝前必须经过干燥,使切片含水率降低到0.01%以下。
直接纺丝则是将高聚物熔体干燥后的涤纶切片在螺杆中加热熔融,挤压送入纺丝箱体的各个纺丝部位,由计量泵精确计量和过滤后,从喷丝板的小孔中喷出,喷出的熔体细流被冷却气流冷却凝固成丝条。
后处理
纺制短纤维时,多根线条集合在一起,经给湿上油后落入成丝桶,再经集束、拉伸、卷曲、热定形、切断等工序得到成品。
纺制长丝时,凝固成形的丝条经给湿上油后,以一定速度卷绕在筒管上,再经拉伸、热定形等工序得到无拈无定形长丝或变形丝。
通过以上步骤,石油最终被转化为涤纶纤维,广泛应用于纺织工业中。