一種改善低粘度聚乙烯醇成型的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及低粘度聚乙烯醇的生產方法，特別涉及改善其成型性的方法。
【背景技術】
[0002]聚乙烯醇是一種用途相當廣泛的水溶性高分子聚合物，由于聚乙烯醇具有獨特的強力粘接性、皮膜柔韌性、平滑性、耐油性、耐溶劑性、保護膠體性、氣體阻絕性、耐磨性以及經特殊處理具有的耐水性，因此除了作纖維原料外，還被大量用于生產涂料、粘合劑、紙品加工劑、乳化劑、分散劑、薄膜等產品，應用范圍遍及紡織、食品、醫藥、建筑、木材加工、造紙、印刷、農業、鋼鐵、高分子化工等行業。
[0003]隨著聚乙烯醇應用領域的不斷擴展，主要由粘度和醇解度差異產生的不同牌號聚乙烯醇產品相續產生，采用傳統工藝生產低粘度聚乙烯醇產品時，產品成型困難、粉化嚴重一直制約著低粘度聚乙烯醇產品的生產。如何改善低粘度聚乙烯醇產品生產過程中的成型問題，目前國內還未見專門的研究報道。
[0004]聚乙烯醇的生產過程主要由聚合、醇解、廢液回收三個單元組成，聚合單元主要是以甲醇做溶劑，采用溶液聚合的方式生產聚醋酸乙烯；醇解單元主要是將聚醋酸乙烯進行皂化醇解的方式生產聚乙烯醇，并對聚乙烯醇進行粉碎、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，甲醇循環使用，醋酸送醋酸乙烯裝置。
[0005]低粘度聚乙烯醇產品的代表產品為PVA05、04、03系列產品，其主要產品有098-05、088-05、098-04、088-04、088-03等系列產品，其產品主要在紡織漿料、醫藥化妝品、粘合劑、紙加工、建筑添加劑、電解電鍍添加劑等領域有廣泛用途。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，按照原有生產工藝生產低粘度聚乙烯醇產品時，主要存在產品粉化現象嚴重，生產過程中粉塵大、產品浪費大等問題，物料成型困難、粉化嚴重，嚴重制約低粘度聚乙烯醇產品的生產。
【發明內容】
[0006]本發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]本發明的目的是通過以下措施實現的:
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 ;醇解時間為25?40分鐘。現有技術中常規醇解溫度是45?50°C，時間為8_12分鐘，常出現產品發泡，由于甲醇揮發而成型性差等問題。而本發明可有效的解決此類問題。
[0009]上述改善低粘度聚乙烯醇成型的方法，聚合的引發劑用量為0.01%?0.5%。引發劑采用有機過氧化類引發劑，優選采用過氧化二碳酸雙(2-乙基己酯)、過氧化二碳酸雙(4-特丁基環己酯)、過氧化雙(3，5，5-三甲基己酰)，過氧化二碳酸二丙酯或過氧化新戊酸-特戊酯中的一種或多種，最優選采用過氧化二碳酸雙(2-乙基己酯)。此引發系統有效地提高醋酸乙烯的聚合率，使之從63%左右提高到99%，從而改善產品成型性。優選地，聚合條件是:溫度60?70°C，時間2.5?6小時，醋酸乙烯甲醇溶液質量濃度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現PVAC的分離純化。優選地，溫度控制在60?68°C，精餾塔的回流比0.1?1.2。
[0011]精餾塔實現了 PVAC和未反應的VAC分離，通過控制精餾塔靈敏板溫度(TIC)來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。有效提高了塔底罐出PVAC濃度，并確保了分離效果和經濟性。
[0012]為了縮短誘導期，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進行預熱。
[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，醇解時間25_40min。在此過程中，聚醋酸乙烯酯與NaOH反應生成聚乙烯醇，完成從液態到固態的轉化，形成的固體無粉化，成型性好。
[0014]為了除去甲醇、醋酸甲酯等雜質，提高產品品質，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，時間為3?5小時。
[0015]上述改善低粘度聚乙烯醇成型的方法，包括以下步驟:
將質量濃度50?60%醋酸乙烯甲醇溶液經預熱器后，進入第一聚合釜，在引發劑的作用下進行溶液聚合；當聚合率達到25.0?28.0%后，聚合液被送入第二聚合釜繼續聚合，使其聚合率上升到90?99%左右，醋酸乙烯的聚合反應在甲醇溶液中進行；在聚合釜上設置逆流冷凝器使蒸發的醋酸乙烯和甲醇蒸汽經冷凝后返回聚合釜，并采用夾套溫水保溫使聚合反應溫度穩定在60?70°C，總聚合時間2.5?6小時，VAC聚合率為90?99% ;從第二聚合釜出來的聚醋酸乙烯-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輸送泵送至混合機，在混合機內和30g/L的NaOH-甲醇溶液進行離心混合，混合均勻后進入醇解機的皮帶上，在皮帶上輸送，醇解反應溫度35?45°C，醇解時間25?40分鐘；在輸送過程PVA析出而固化，在醇解機的出口形成有彈性、厚的板狀物，然后通過第一粉碎機將板狀物粉碎成條狀、第二粉碎機將條狀粉碎成顆粒，送入壓榨機，然后送入干燥機中干燥，最終得到合格的聚乙烯醇產品。
[0016]有益效果
(I)本發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聚醋酸乙烯酯，然后采用皂化的方式將醋酸乙烯酯生產聚乙烯醇，改善低粘度聚乙烯醇產品成型的方法。采用本方法后，低粘度聚乙烯醇產品成型較好，產品粉化大幅降低，產品損失量降低，生產運行穩定。再液的再使用率可達到60-90%。
[0017](2)有效解決了低粘度產品壓送故障率高，損失大的問題，因壓送故障造成物料吹出每年減少約5噸，直接經濟效益約5-6萬/年。
[0018](3)有效降低了隨廢液系統帶入回收精餾系統的PVA粉末量，提高了回收精餾系統的運行周期；壓送系統運行穩定后，有效減少了 PVA粉塵對周邊環境的“白色”污染，同時消除了“白色”污染隨雨水引起的水質污染。
【具體實施方式】
[0019]下面結合實施例對本發明作進一步描述，但本發明并不僅限于此。
[0020]實施例1
088-05產品的生產，包括以下步驟:
將質量濃度57?59%醋酸乙烯甲醇溶液，經預熱器后，進入第一聚合釜，在0.01%?0.5%過氧化二碳酸雙(2-乙基己酯)引發劑的作用下進行溶液聚合；當聚合率達到25.0?28.0 %后，聚合液被送入第二聚合釜繼續聚合，使其聚合率上升到63.0 %左右，醋酸乙烯的聚合反應在甲醇溶液中進行；在聚合釜上設置逆流冷凝器使蒸發的醋酸乙烯和甲醇蒸汽經冷凝后返回聚合釜，并采用夾套溫水保溫使聚合反應溫度穩定在65?67°C，總聚合時間4.5?5小時，VAC聚合率為90?99% ;從第二聚合釜出來的聚醋酸乙烯-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，得到質量濃度為45?55%的聚合PVAC ；
將聚醋酸乙烯酯的甲醇溶液通過輸送泵送至混合機，在混合機內和30g/L的NaOH-甲醇溶液進行離心混合，混合均勻后進入醇解機的皮帶上，在皮帶上輸送，醇解反應溫度35?40°C，醇解時間25?35分鐘；在輸送過程PVA析出而固化，在醇解機的出口形成有彈性、厚的板狀物，然后通過第一粉碎機將板狀物粉碎成條狀、第二粉碎機將條狀粉碎成顆粒，送入壓榨機，然后送入干燥機中干燥，最終得到合格的聚乙烯醇產品。
[0021 ] 將VAC聚合率90-99%，PVAC醇解濃度45_60%，醇解反應溫度35_45°C，醇解反應時間25-40分鐘。
[0022]生產出的088-05PVA產品致密，無粉化，成型性好。對振動篩物料進行分析:10目保留>35%，20目通過〈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