Faybarka Polyester (PET) waa nooca ugu badan ee faybarka macmal ah. Dharka laga sameeyay faybarka polyester-ka waa mid raaxo leh, qallafsan, si fudud loo dhaqi karo, waana mid si dhakhso ah u qallali kara. Polyester-ka waxaa sidoo kale si weyn loogu isticmaalaa sidii walxo ceeriin ah oo loogu talagalay baakadaha, dunta warshadaha, iyo balaastikada injineernimada. Natiijo ahaan, polyester-ku si degdeg ah ayuu u horumaray adduunka oo dhan, isagoo ku kordhaya celcelis ahaan heerka sanadlaha ah ee 7% iyo wax soo saar badan.
Wax soo saarka Polyester-ka waxaa loo qaybin karaa wadada dimethyl terephthalate (DMT) iyo wadada terephthalic acid (PTA) marka loo eego wadada habka waxaana loo qaybin karaa habka kala go'a iyo habka joogtada ah marka loo eego hawlgalka. Iyadoo aan loo eegin wadada habka wax soo saarka ee la qaatay, falcelinta polycondensation waxay u baahan tahay isticmaalka isku-dhafka birta sida kaaliyayaasha. Falcelinta polycondensation waa tallaabo muhiim ah oo ku saabsan habka wax soo saarka polyester-ka, waqtiga polycondensation-kuna waa caqabadda lagu hagaajinayo wax soo saarka. Horumarinta nidaamka kaaliyayaasha waa arrin muhiim ah oo lagu hagaajinayo tayada polyester-ka iyo soo gaabinta waqtiga polycondensation-ka.
UrbanMines Tech. Limited waa shirkad hormuud u ah Shiinaha oo ku takhasustay cilmi-baarista iyo horumarinta, soo saarista, iyo keenista polyester-ka kaalshiyamka-heerka polyester-ka, antimony acetate, iyo antimony glycol. Waxaan sameynay cilmi-baaris qoto dheer oo ku saabsan alaabtan - waaxda cilmi-baarista iyo horumarinta ee UrbanMines hadda waxay soo koobaysaa cilmi-baarista iyo adeegsiga kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyayaasha kaaliyeyaasha ...
Culimada gudaha iyo kuwa ajnabiga ah guud ahaan waxay aaminsan yihiin in polycondensation-ka polyester-ku uu yahay falgal fidin silsilad ah, habka catalytic-guna wuxuu ka tirsan yahay isku-dubaridka chelation-ka, kaas oo u baahan atamka birta catalyst-ka inuu bixiyo orbital madhan si uu ula jaanqaado labada arc ee elektaroonada oksijiinta carbonyl si loo gaaro ujeeddada catalysis-ka. Polycondensation-ka, maadaama cufnaanta daruurta elektaroonigga ah ee oksijiinta carbonyl ee kooxda hydroxyethyl ester ay aad u hoosayso, electronegativity-ga ion-yada birta ayaa aad u sarreeya inta lagu jiro isku-dubaridka, si loo fududeeyo isku-dubaridka iyo fidinta silsiladda.
Kuwa soo socda waxaa loo isticmaali karaa sidii kaaliyayaasha polyester-ka: Li, Na, K, Be, Mg, Ca, Sr, B, Al, Ga, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, Ti, Nb, Cr, Mo, Mn, Fe, Co, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Zn, Cd, Hg iyo oksaydhyada kale ee birta ah, alkoholates, carboxylates, borates, halides iyo amines, ureas, guanidines, iskudhisyo dabiici ah oo ay ku jiraan sulfur. Si kastaba ha ahaatee, kaaliyayaasha hadda loo isticmaalo laguna barto wax soo saarka warshadaha waa inta badan iskudhisyada taxanaha Sb, Ge, iyo Ti. Tiro badan oo daraasado ah ayaa muujiyay in: Kaaliyayaasha ku salaysan Ge-ku ay leeyihiin falcelin dhinac ah oo yar waxayna soo saaraan PET tayo sare leh, laakiin waxqabadkoodu ma sarreeyo, waxayna leeyihiin kheyraad yar waana qaali; Kataliyayaasha ku salaysan Ti waxay leeyihiin firfircooni sare iyo xawaare falcelin degdeg ah, laakiin falcelintooda dhinaca kataliyeyaasha ayaa aad u muuqata, taasoo keenta xasillooni darro kulayl iyo midab jaalle ah oo badeecadda ah, guud ahaanna waxaa loo isticmaali karaa oo keliya isku-darka PBT, PTT, PCT, iwm.; Kataliyeyaasha ku salaysan Sb ma aha oo kaliya kuwo firfircoon. Tayada badeecaddu way sarreysaa sababtoo ah kataliyeyaasha ku salaysan Sb waa kuwo firfircoon, waxay leeyihiin falcelin dhinac oo yar, waana kuwo ka jaban. Sidaa darteed, si ballaaran ayaa loo isticmaalay. Kuwaas waxaa ka mid ah kataliyeyaasha ku salaysan Sb ee ugu badan ee la isticmaalo waa antimony trioxide (Sb2O3), antimony acetate (Sb(CH3COO)3), iwm.
Marka la eego taariikhda horumarinta warshadaha polyester-ka, waxaan ogaan karnaa in in ka badan 90% dhirta polyester-ka adduunka ay isticmaalaan isku-darka antimony sida kataliyayaasha. Sannadkii 2000, Shiinaha wuxuu soo bandhigay dhowr warshadood oo polyester ah, kuwaas oo dhammaantood u isticmaalay isku-darka antimony sidii kataliyayaasha, inta badan Sb2O3 iyo Sb(CH3COO)3. Iyada oo loo marayo dadaallada wadajirka ah ee cilmi-baarista sayniska Shiinaha, jaamacadaha, iyo waaxyaha wax soo saarka, labadan kataliyayaasha hadda si buuxda ayaa loogu soo saaray gudaha.
Tan iyo 1999, shirkadda kiimikada ee Faransiiska Elf waxay soo saartay kataliye antimony glycol [Sb2 (OCH2CH2CO) 3] oo ah badeecad la cusboonaysiiyay oo ka kooban kataliyeyaal dhaqameed. Jajabyada polyester-ka ee la soo saaray waxay leeyihiin caddaan sare iyo isbeddel wanaagsan, taas oo soo jiidatay dareen weyn oo ka yimid hay'adaha cilmi-baarista kataliyaha gudaha, shirkadaha, iyo soosaarayaasha polyester-ka ee Shiinaha.
I. Cilmi-baarista iyo adeegsiga antimony trioxide
Mareykanka waa mid ka mid ah waddamadii ugu horreeyay ee soo saara oo isticmaala Sb2O3. Sannadkii 1961, isticmaalka Sb2O3 ee Mareykanka wuxuu gaaray 4,943 tan. Sannadihii 1970-meeyadii, shan shirkadood oo Japan ku yaal ayaa soo saaray Sb2O3 iyadoo wadarta guud ee awoodda wax soo saarku ay ahayd 6,360 tan sannadkii.
Cutubyada cilmi-baarista iyo horumarinta Sb2O3 ee ugu muhiimsan Shiinaha waxay inta badan ku urursan yihiin shirkado hore oo dawladdu lahayd oo ku yaal Gobolka Hunan iyo Shanghai. UrbanMines Tech. Limited waxay sidoo kale ka samaysay gobolka Hunan khad wax soo saar xirfadeed.
(I). Habka loo soo saaro antimony trioxide
Soo saarista Sb2O3 badanaa waxay isticmaashaa macdanta antimony sulfide sida walxo cayriin ah. Antimony birta ah ayaa marka hore la diyaariyaa, ka dibna Sb2O3 waxaa lagu soo saaraa iyadoo la isticmaalayo antimony bir ah sida walxo cayriin ah.
Waxaa jira laba hab oo ugu muhiimsan oo lagu soo saaro Sb2O3 laga bilaabo antimony-ga birta ah: oksaydh toos ah iyo kala-goynta nitrogen.
1. Habka oksaydhaynta tooska ah
Birta antimony waxay la falgashaa oksijiinta marka la kululeeyo si ay u samayso Sb2O3. Habka falgalka waa sidan soo socota:
4Sb＋3O2＝＝2Sb2O3
2. Ammonolysis
Birta Antimony waxay la falgashaa koloriin si ay u sameyso antimony trichloride, kaas oo markaa la miiro, la qalajiyo, la ammonolyzed, la dhaqo, lana qalajiyo si loo helo badeecada Sb2O3 ee dhammaatay. Isle'egta falcelinta aasaasiga ah waa:
2Sb＋3Cl2＝＝2SbCl3
SbCl3＋H2O＝＝SbOCl＋2HCl
4SbOCl＋H2O＝＝Sb2O3·2SbOCl＋2HCl
Sb2O3·2SbOCl＋OH＝＝2Sb2O3＋2NH4Cl＋H2O
(II). Isticmaalka antimony trioxide
Isticmaalka ugu weyn ee antimony trioxide waa kicinta polymerase iyo wax ka dhiga ololka walxaha macmal ah.
Warshadaha polyester-ka, Sb2O3 waxaa markii ugu horreysay loo isticmaalay sidii kaalshiyam. Sb2O3 waxaa inta badan loo isticmaalaa sidii kaalshiyam polycondensation ah oo loogu talagalay wadada DMT iyo wadada hore ee PTA waxaana guud ahaan loo isticmaalaa iyadoo lala kaashanayo H3PO4 ama ensaymkeeda.
(III). Dhibaatooyinka ka dhasha antimony trioxide
Sb2O3 wuxuu leeyahay milmi liita oo ku jira ethylene glycol, iyadoo milmidu ay tahay 4.04% oo keliya 150°C. Sidaa darteed, marka ethylene glycol loo isticmaalo diyaarinta kicinta, Sb2O3 wuxuu leeyahay kala firdhis liidata, taasoo si fudud u keeni karta kiciye xad dhaaf ah nidaamka polymerization-ka, soo saara jajabyo wareeg ah oo dhibco dhalaalaya leh, waxayna keentaa dhibaatooyin wareegga. Si loo hagaajiyo milmida iyo kala firdhinta Sb2O3 ee ethylene glycol, guud ahaan waxaa la qaataa in la isticmaalo ethylene glycol xad dhaaf ah ama la kordhiyo heerkulka kala firdhinta ilaa ka sarreeya 150°C. Si kastaba ha ahaatee, ka sarreeya 120°C, Sb2O3 iyo ethylene glycol waxay soo saari karaan roobab antimony ethylene glycol ah marka ay wada shaqeeyaan muddo dheer, Sb2O3 waxaa laga yaabaa in loo yareeyo antimony-ga birta ah ee falcelinta polycondensation, taas oo keeni karta "ceeryaamo" jajabyada polyester-ka waxayna saameyn kartaa tayada badeecada.
II. Cilmi-baarista iyo adeegsiga antimony acetate
Habka diyaarinta ee antimony acetate
Markii hore, antimony acetate waxaa lagu diyaariyey falgalka antimony trioxide oo leh aashitada acetic, acetic anhydride-na waxaa loo isticmaalay sidii wakiilka fuuq-baxa si loo nuugo biyaha ka dhasha falgalka. Tayada badeecada la dhammeeyay ee lagu helay habkan ma ahayn mid sarreysa, waxayna qaadatay in ka badan 30 saacadood in antimony trioxide ay ku milmaan aashitada acetic. Markii dambe, antimony acetate waxaa lagu diyaariyey falgalka antimony birta, antimony trichloride, ama antimony trioxide oo leh acetic anhydride, iyada oo aan loo baahnayn wakiil fuuq-baxa.
1. Habka Antimony trichloride
Sannadkii 1947, H. Schmidt et al. oo ku sugan Galbeedka Jarmalka ayaa diyaariyey Sb(CH3COO)3 iyagoo la falgalaya SbCl3 acetic anhydride. Qaacidada falcelinta waa sidan soo socota:
SbCl3+3(CH3CO)2O==Sb(CH3COO)3+3CH3COCl
2. Habka birta Antimony
Sannadkii 1954, TAPaybea oo ka tirsan Midowgii Soofiyeeti ee hore ayaa diyaariyey Sb(CH3COO)3 iyadoo fal celinaysa antimony bir ah iyo peroxyacetyl oo ku jirta xal benzene ah. Qaacidada falcelinta waa:
Sb＋(CH3COO)2==Sb(CH3COO)3
3. Habka Antimony trioxide
Sannadkii 1957, F. Nerdel oo ka yimid Galbeedka Jarmalka ayaa isticmaalay Sb2O3 si uu ula falgalo acetic anhydride si uu u soo saaro Sb(CH3COO)3.
Sb2O3＋3（CH3CO）2O＝＝2Sb（CH3COO）3
Khasaaraha habkan ayaa ah in kiristaalku ay u muuqdaan inay isku ururaan qaybo waaweyn oo ay si adag ugu dhegaan derbiga gudaha ee fal-galka, taasoo keenta tayada iyo midabka badeecadda oo liidata.
4. Habka dareeraha antimony trioxide
Si looga gudbo cilladaha habka kor ku xusan, waxaa badanaa lagu daraa dareere dhexdhexaad ah inta lagu jiro falgalka Sb2O3 iyo acetic anhydride. Habka gaarka ah ee diyaarinta waa sidan soo socota:
(1) Sannadkii 1968, R. Thoms oo ka tirsan Shirkadda Kiimikada ee Mareykanka Mosun ayaa daabacay shati ku saabsan diyaarinta antimony acetate. Shatigu wuxuu isticmaalay xylene (o-, m-, p-xylene, ama isku darka) sidii dareere dhexdhexaad ah si loo soo saaro kiristaalo fiican oo antimony acetate ah.
(2) Sannadkii 1973, Jamhuuriyadda Czech waxay ikhtiraacday hab lagu soo saaro antimony acetate wanaagsan iyadoo la adeegsanayo toluene oo ah dareere.
III. Isbarbardhigga saddex kiciyayaal oo ku salaysan antimony
| Antimony Trioxide | Antimony Acetate | Antimony Glycolate | |
| Sifooyinka Aasaasiga ah | Waxaa si caadi ah loogu yaqaanaa qaacidada cad ee antimony, Sb 2 O 3, miisaanka molecular 291.51, budada cad, dhibic dhalaalaysa 656℃. Waxyaabaha ku jira antimony-ga aragtiyeed waa qiyaastii 83.53%. Cufnaanta qaraabada ah 5.20g/ml. Waxaa lagu milmi karaa aashitada hydrochloric-ga ee xooggan, aashitada sulfuric-ga ee xooggan, aashitada nitric-ga ee xooggan, aashitada tartaric iyo xalka alkali, aan ku milmi karin biyaha, aalkolada, aashitada sulfuric-ga ee khafiifsan. | Qaaciddada molecular-ka Sb(AC) 3, miisaanka molecular-ka 298.89, nuxurka antimony-ga ee aragtiyeed qiyaastii 40.74%, dhibicda dhalaalka 126-131℃, cufnaanta 1.22g/ml (25℃), budo cad ama cad oo aan lahayn, si fudud ugu milmi karta ethylene glycol, toluene iyo xylene. | Qaacidada Molekulka Sb 2 (EG) 3, Miisaanka molekulka waa qiyaastii 423.68, barta dhalaalku waa ＞ 100℃ (dec.), nuxurka antimony-ga ee aragtiyeed waa qiyaastii 57.47%, muuqaalku waa cad oo adag oo crystalline ah, aan sun ahayn oo aan dhadhan lahayn, si fudud loo nuugo qoyaanka. Si fudud ayaa loogu milmi karaa ethylene glycol. |
| Habka Isku-darka iyo Tiknoolajiyadda | Inta badan waxaa lagu sameeyaa habka stibnite:2Sb 2 S 3 +9O 2 →2Sb 2 O 3 +6SO 2 ↑Sb 2 O 3 +3C→2Sb+3CO↑ 4Sb+O 2 →2Sb 2 O 3Fiiro gaar ah: Stibnite / Birta Macdanta / Dhagaxa Limestone → Kuleylinta iyo Qiiqa → Ururinta | Warshadu waxay inta badan isticmaashaa habka dareeraha Sb 2O 3 ee isku-darka:Sb2O3 ＋ 3 (CH3CO) 2O → 2Sb(AC) 3Hawsha: kululaynta dib-u-celinta → sifeynta kulul → crystallization → qalajinta faakuumka → badeecadFiiro gaar ah: Sb(AC) 3 si fudud ayaa loo waraabiyaa, sidaa darteed dareeraha dhexdhexaadka ah ee toluene ama xylene ee la isticmaalo waa inuu noqdaa mid aan biyo lahayn, Sb 2O 3 ma noqon karo mid qoyan, qalabka wax soo saarkuna waa inuu sidoo kale qalalan yahay. | Warshadu waxay inta badan isticmaashaa habka Sb 2 O 3 si ay u sameyso:Sb 2 O 3 +3EG→Sb 2 (EG) 3 +3H 2 OHab: Quudinta (Sb 2 O 3, waxyaabaha lagu daro iyo EG) → falcelinta kululaynta iyo cadaadiska → ka saarista wasakhda, wasakhda iyo biyaha → midabaynta → sifeynta kulul → qaboojinta iyo kiristaalka → kala soocida iyo qalajinta → badeecad Fiiro gaar ah: Habka wax soo saarka wuxuu u baahan yahay in laga sooco biyaha si looga hortago hydrolysis. Falcelintani waa falcelin dib loo celin karo, guud ahaanna falcelinta waxaa lagu dhiirrigeliyaa isticmaalka xad-dhaafka ah ee ethylene glycol iyo ka saarista biyaha badeecada. |
| Faa'iidada | Qiimuhu waa mid raqiis ah, waa sahlan tahay in la isticmaalo, wuxuu leeyahay firfircooni dhexdhexaad ah oo kiciya kicinta iyo waqti gaaban oo kuleyliyaha ah. | Antimony acetate waxay leedahay milmi wanaagsan oo ku jirta ethylene glycol waxaana si siman loogu kala firdhiyaa ethylene glycol, kaas oo hagaajin kara hufnaanta isticmaalka antimony; Antimony acetate waxay leedahay astaamaha dhaqdhaqaaqa sare ee katalytic, falcelinta burburka oo yar, iska caabbinta kulaylka wanaagsan iyo xasilloonida habaynta; Isla mar ahaantaana, isticmaalka antimony acetate sida kataliska uma baahna in lagu daro kataliska iyo xasiliyaha. Falcelinta nidaamka katalytic-ga antimony acetate waa mid khafiif ah, tayada badeecaduna waa mid sareysa, gaar ahaan midabka, kaas oo ka wanaagsan kan nidaamka antimony trioxide (Sb2O3). | Kaalshiyamku wuxuu leeyahay milmi sare oo ku jira ethylene glycol; antimony eber-valent waa la saaraa, wasakhda sida molecules-ka birta, chlorides iyo sulfates-ka saameeya polycondensation-ka ayaa hoos loogu dhigaa meesha ugu hooseysa, taasoo meesha ka saareysa dhibaatada daxalka ion acetate ee qalabka; Sb 3+ ee Sb 2 (EG) 3 waa mid aad u sarreeya, taasoo laga yaabo inay sabab u tahay milmidiisa ethylene glycol heerkulka falgalka ayaa ka weyn kan Sb 2 O 3 Marka la barbardhigo Sb (AC) 3, xaddiga Sb 3+ ee ciyaara doorka katalytic ayaa ka weyn. Midabka badeecada polyester-ka ee ay soo saarto Sb 2 (EG) 3 ayaa ka wanaagsan kan Sb 2 O 3 Waxoogaa ka sarreeya kan asalka ah, taasoo ka dhigaysa badeecaddu inay u muuqato mid dhalaalaya oo cad; |
| Qasaaro | Milmida ethylene glycol waa mid liidata, kaliya 4.04% marka heerkulku yahay 150°C. Dhab ahaantii, ethylene glycol waa mid xad dhaaf ah ama heerkulka milmida ayaa la kordhiyaa ilaa ka sarreeya 150°C. Si kastaba ha ahaatee, marka Sb2O3 uu la falgalo ethylene glycol muddo dheer heerkul ka sarreeya 120°C, roobabka antimony ee ethylene glycol ayaa dhici kara, Sb2O3-na waxaa laga yaabaa in loo yareeyo jaranjaro bir ah oo ku jirta falgalka polycondensation, taasoo sababi karta "ceeryaamo cawlan" oo ku jirta jajabyada polyester-ka waxayna saameyn kartaa tayada badeecada. Ifafaalaha polyvalent antimony oxides waxay dhacdaa inta lagu jiro diyaarinta Sb2O3, daahirnimada waxtarka leh ee antimony-na way saameysaa. | Waxyaabaha ka hortagga antimony ee kiciyaha ayaa ah kuwo aad u hooseeya; wasakhda aashitada acetic waxay keentay inay mirqaanto qalabka, waxay wasakheeyaan deegaanka, mana aha kuwo ku habboon daaweynta biyaha wasakhda ah; habka wax soo saarku waa mid adag, xaaladaha deegaanka ee hawlgalka waa kuwo liita, waxaa jira wasakh, badeecaduna way fududahay in la beddelo midabka. Way fududahay in la burburiyo marka la kululeeyo, badeecadaha hydrolysis-kuna waa Sb2O3 iyo CH3COOH. Waqtiga joogitaanka agabku waa dheer yahay, gaar ahaan marxaladda ugu dambeysa ee polycondensation, taas oo si weyn uga sarreysa nidaamka Sb2O3. | Isticmaalka Sb 2 (EG) 3 wuxuu kordhiyaa qiimaha kicinta qalabka (kordhinta kharashka waxaa lagu dhimi karaa oo keliya haddii 25% PET loo isticmaalo is-wareejinta fiilooyinka). Intaa waxaa dheer, qiimaha b ee midabka badeecaddu wuu kordhaa si yar. |