運用氣相色譜分析聚酯中二甘醇的研究

孫飛（浙江恒逸聚合物有限公司， 浙江 杭州 311209）

運用氣相色譜分析聚酯中二甘醇的研究

孫飛（浙江恒逸聚合物有限公司， 浙江 杭州 311209）

二甘醇是一種具有微毒性的物質，所以在聚酯中必須特別注意添加的劑量。為了更好的了解添加攝入量，就需要運用氣相色譜分析，以便提高聚酯產品的質量，同時還要把危害降到最低。

聚酯；二甘醇；氣相色譜

氣相色譜分析技術的應用是現代儀器分析重要組成部分，氣相色譜技術具有獨特、高效、快速的分離特點，它已經成為物理、化學分析的重要手段。聚酯在生產的過程中， 隨著主反應的作用也帶來副反應的產生， 比如：醚化、熱降解反應等，一些反應會使產品質量下降。醚化反應就會產生二甘醇，DEG對產品品質產生較壞影響，DEG使產品的熔點降低，同時伴隨色相b值升高，聚酯的耐氧化和耐熱水解穩定性等各項性能大大降低。因此在DEG的生成規律中，使用正確有效分析手段，具有重要的現實意義，尋找好的DEG產生的條件對于提升聚酯產品的質量也是很必要的。

1　相色譜分析法以及其優勢

（1）氣相色譜分析法 氣相色譜是依據色譜柱中的氣相以及固定 液相之間關系分配系數的差異，當試樣被汽化后再借助載體帶到色譜中，組分在兩者之間反復的吸附- 脫附或溶解- 放出，因為各組分中的溶解水平不同，這就帶來各組份呈現在色譜柱中運行速度不一樣，經過一定色譜柱的變化成長，還會按照一定順序離開色譜柱，把信息送到檢測器， 產生的離子流又經過信號放大器后，在記錄儀上繪畫出各組份的曲線圖，就可以根據色譜分析所要分析樣品是否滿足要求。只要在氣相色譜技術所能適應的范圍內穩定的化學物質，一般情況下滿足這些條件都可以使用氣相色譜技術。

（2）使用氣相色譜的優勢 氣相色譜使用具有很多優勢和特點，主要有以下幾個方面，一個是氣相色譜法對性質相同或者相近的物質， 擁有很高的分離能力，對物質分離選擇性比較高，比如在石油化工、醫藥醫學中復雜分析，在聚酯二甘醇的分析也可以運用。另一個是氣相色譜分離效率比較高，氣相色譜法可以分離分配系數極為相近的組份相差1～2m的色譜柱，所以在對不見復雜或者很難分離的物質時經過色譜柱進行反復多次的分配吸附平衡， 就可以實現分離的目的。還一個是氣相色譜具有極高的靈敏度，在對含有極微量組分物質分析時，它可以分辨高分子單體和純有機物質以及超純氣體中含有百萬分之一的1PPm物質準確無誤的分析出結果， 甚至小到對百億分之一的0.1PPb雜質。再一個是氣相色譜分析法分析速度快，它比化學分析在速度上快了很多，在對一個樣品進行氣相色譜分析時，僅僅只需要幾分鐘，對復雜的需要幾十分鐘即可，同時對采樣用量很少。

2　運用氣相色譜分析聚酯中的二甘醇

（1）聚酯中二甘醇的重要性及致使DEG生成的因素 聚酯中二甘醇的含量是聚酯工業生產過程中必須要嚴加控制的數據，聚酯大分子中乙二醇鏈段，能夠通過二甘醇中的醚鍵進行改變。因為醚鍵的作用，它在大分子排列規整性中起到破壞的反作用，從而影響聚酯纖維的性能，不過在聚酯纖維的上色率上起到積極作用。在聚酯中如果二甘醇含量增加，那么導致聚酯熔點降低，直接影響產品的生產工藝，使次品率增加。根據有關統計到2009年底，我國聚酯生產能力約26 Mt/a，在這中間紡長絲類的聚酯約占到12 Mt/a，紡短纖的聚酯約占到5Mt/a， 這些總共已經占到聚酯總量的65%。聚酯中含有國標規定的小于等于1.2%（w）的DEG，所以稱之為共聚酯，二甘醇是聚酯的必然次生品。在聚酯生產中的主要原材料之一是乙二醇，把乙二醇脫水就可以生成二甘醇，因此只要聚酯生產二甘醇同樣也不斷生產。但其含量必須控制在一定范圍內，它會隨生產負荷、工藝路線、原料質量和配料摩爾比以及工藝條件等變化而變化。

水的生成數量對于產品生產中DEG的含量，有著比較直接的關系，必須嚴格控制生產工藝操作的條件。聚酯原料中DEG含量的增加， 也將促使產品中DEG含量明顯增加。原料進料配比和醋交換段的水生成量有密不可分的關系，在此階段，DEG的生成量與DEG濃度的平方成正比。反應溫度的影響，但過度降低就會影響正常生產。

（3）根據氣相色譜控制DEG的方法 在聚酯工業生產中，為了保證產品質量應控制DEG含量，可以采取以下方法：

在使用粒徑大小不同的PTA時，應該根據實際情況實時的體征工藝生產參數，以便保證DEG的穩定性能。根據實際生產調節EG/PTA摩爾比。在不影響正常酯化率的條件下，如果盡可能的降低酯化溫度，可以直接降低DEG生成的幾率。還可以通過調節酯化壓力的目的減少聚酯生產中二甘醇的含量。適當提高生產負荷，減少生產停留時間 ，降低DEG含量。保持縮聚真空度的穩定，減少由于真空度不高引起的DEG含量的增加。

3　結語

隨著近幾年我科學技術的飛速發展，社會的不斷進步，人們對聚酯的利用越來越充分，這也使得聚酯生產行業不斷發展，促使聚酯生產迅速改革創新生產工藝，以便適應社會生產的需要，因此聚酯中的二甘醇含量控制越來越精準，所以氣相色譜技術為了適應其發展的需要應朝著更高靈敏度、更高選擇性、更方便快捷的方向發展，借用網絡的發展推出新的方法，以便迎接更大的挑戰。

［1］孫傳經.氣相色譜分析原理與技術［M］.北京：化學工業出版社，1985.12.

［2］李德宏，等.二甘醇含量對PET熱性能的影響［J］.合成纖維，2003，（1）：15～17.

［3］王朝生，李建武，等.二甘醇對滌綸染色性能的影響［J］.合成纖維工業，2009，（5）：33～35.

孫飛（1982- ），男，浙江杭州人，本科，研究方向：聚合物結構與性能研究。