Обеспечение безопасности и качества при производстве ПЭТ: как Wankai усиливает контроль ацетальдегида и сурьмы?

Образование ацетальдегида в ПЭТ и его потенциальные опасности

Во время высокотемпературной полимеризации ПЭТ под высоким давлением в качестве побочного продукта образуется ацетальдегид (АА). Этот процесс обычно включает поликонденсацию терефталевой кислоты (ТФК) и этиленгликоля (ЭГ). В этих условиях реакции этиленгликоль может не полностью прореагировать или может разложиться, что приведет к образованию ацетальдегида.

Поскольку ПЭТ широко используется в пищевой упаковке для таких товаров, как бутилированная вода, соки, пищевые масла и газированные напитки, наличие ацетальдегида вызывает опасения. Ацетальдегид может повлиять на качество ПЭТ-упаковки, а также представляет потенциальный риск для здоровья. Классифицируемый как вероятный канцероген, длительное воздействие или проглатывание ацетальдегида может привести к проблемам со здоровьем, таким как повреждение центральной нервной системы, печени и дыхательной системы. Кроме того, ацетальдегид может изменить вкус и аромат пищевых продуктов, снижая их привлекательность для потребителей. Поэтому контроль уровня ацетальдегида в ПЭТ во время производства имеет важное значение для обеспечения безопасности пищевых продуктов и защиты здоровья потребителей.

Существующие технологии обычно используют азот в качестве инертного газа для удаления небольших молекулярных побочных продуктов. В обычном производстве азотный газ рециркулируется через фильтры в подогреватель. Однако рециркулированный азот часто содержит примеси, такие как этиленгликоль, ацетальдегид и влага. Эти примеси препятствуют росту молекулярных цепей ПЭТ и могут вызвать гидролиз ПЭТ, в конечном итоге влияя на качество продукта. Кроме того, присутствие ацетальдегида в азоте затрудняет дальнейшее снижение уровня ацетальдегида в гранулах ПЭТ. 

Контроль АА от Wankai: достижение ≤1 мкг/г для превосходного качества ПЭТ

Чтобы снизить риски для здоровья, связанные с ацетальдегидом, компания Wankai New Materials Co., Ltd. разработала передовые технологии контроля низкого содержания ацетальдегида в процессе поликонденсации. Эти технологии эффективно подавляют или удаляют ацетальдегид, образующийся в процессе производства ПЭТ, уменьшая его присутствие в полимере, а также снижая температуру реакции и потребление энергии. Такой подход создает высококачественную, экологически чистую производственную систему.

Wankai успешно оптимизировала свое оборудование для производства ПЭТ-деацетальдегида, решив проблему остаточного ацетальдегида в ПЭТ-гранулах даже после обработки азотом. Компании удалось контролировать уровень ацетальдегида до уровня ниже 1 мкг/г, полностью соблюдая стандарты ЕС и FDA.

Принцип работы и преимущества этого решения следующие: на практике распылительная башня и демистер соединены с системой очистки азота. В процессе производства ПЭТ ПЭТ-крошка, образующаяся в кристаллизаторе, подается в подогреватель. Высокочистый азот, очищенный через распылительную башню и извлеченный через демистер, либо смешивается с азотом, подаваемым через фильтр обратной промывки, либо подается непосредственно в подогреватель через вентилятор. Этот высокочистый азот способствует продвижению реакции ПЭТ вперед, способствуя росту молекулярной цепи и улучшению вязкости ПЭТ. В то же время этот процесс значительно снижает уровень ацетальдегида в подогревателе, тем самым снижая содержание ацетальдегида в конечном продукте.

Благодаря этому решению увеличивается концентрация азота, циркулирующего в подогревателе, и снижается уровень примесей (таких как этиленгликоль, ацетальдегид и влага), что облегчает дальнейшее развитие реакции полимеризации ПЭТ. По сравнению с традиционными методами, это улучшение еще больше снижает содержание ацетальдегида в ПЭТ, повышая как безопасность, так и качество продукта.

Риски избыточного содержания сурьмы в ПЭТ-бутылках

Содержание сурьмы в ПЭТ-крошке бутылочного сорта является критическим параметром, который необходимо тщательно контролировать. Соединения сурьмы в основном используются в качестве катализаторов при производстве ПЭТ, облегчая полимеризацию PTA и EG для повышения эффективности реакции и выхода. Кроме того, катализаторы на основе сурьмы повышают термическую стабильность ПЭТ, снижая риск термической деградации во время обработки и использования. Эти катализаторы также помогают увеличить молекулярную массу полиэфира, тем самым улучшая его механическую прочность, жесткость и эксплуатационные характеристики при производстве бутылок.

Однако в процессе производства некоторые соединения сурьмы могут быть восстановлены до элементарной сурьмы, что может негативно повлиять на процесс производства. Что еще более важно, как тяжелый металл, сурьма представляет потенциальные риски для окружающей среды и здоровья. Длительное воздействие сурьмы может привести к отравлению сурьмой с такими симптомами, как кашель, проблемы с дыханием и повреждение печени или почек. Кроме того, сурьму связывают с определенными типами рака, особенно при высоких уровнях воздействия. 

Поэтому контроль содержания сурьмы в ПЭТ-крошке бутылочного сорта  имеет решающее значение для обеспечения как безопасности продукции, так и экологической устойчивости.

Wankai Antimony Control: применение новых катализаторов в производстве ПЭТ

Компания Wankai разработала новый катализатор для замены соединений на основе сурьмы, эффективно снижая сопутствующие риски. Этот инновационный катализатор использует нанокремнезем в качестве носителя, загруженный гликолятом титана, который наносится методом спиртового обмена. Такой подход устраняет неблагоприятное воздействие кислотных побочных продуктов на чистоту и выход гликолята титана в традиционных процессах, а также предотвращает образование вредных веществ. В результате упрощается процесс реакции и сокращается время реакции.

Гликолят титана демонстрирует превосходную гидролитическую стабильность в органических растворителях и даже в воде, что значительно снижает риск образования нестабильных побочных продуктов в процессе производства. Это не только снижает риски для операторов и окружающей среды, но и улучшает качество цвета полиэфира, эффективно решая проблему пожелтения, распространенную в катализаторах полиэфиров на основе титана. Катализатор позволяет производить высокопроизводительный полиэфир при более низких концентрациях катализатора и температурах поликонденсации, что соответствует как экологическим стандартам, так и стандартам безопасности, а также снижает производственные затраты.

Использование нанокремнезема улучшает дисперсию и каталитическую активность композитного катализатора, а также повышает его термическую стабильность. Это придает спирто-обменный продукт превосходной термической стабильности и производительности каталитической поликонденсации, предлагая широкое применение в производстве полиэфиров. Кроме того, общий метод приготовления прост, что облегчает производство в промышленных масштабах. Добавление безводного этанола во время реакции предотвращает гидролиз титаната, устраняя необходимость в системах защиты от азота (таких как перчаточные боксы). Это упрощает управление процессом, увеличивает выход синтеза и улучшает чистоту продукта.

Усиленный контроль качества испытаний Wankai для обеспечения безопасности ПЭТ

Wankai New Materials Co., Ltd. стремится к строгому управлению качеством во всех аспектах исследований, производства и обслуживания, строго придерживаясь системы управления качеством ISO 9001. Компания внедрила передовые методы управления качеством, такие как Quality Control Circles (QCC), 6S management и Total Productive Maintenance (TPM), способствуя формированию сильной культуры превосходного качества. Испытательный центр Wankai, аккредитованный CNAS в 2014 году, следует стандартам ISO/IEC 17025:2017 для обеспечения точности и надежности всех процедур тестирования.

Испытательный центр оснащен 128 современными приборами, включая анализаторы Agilent GC, GCMS и LC из США, приборы PerkinElmer DSC и ICP, а также инструменты точного анализа от Mettler Toledo и Metrohm из Швейцарии. Эти приборы обеспечивают комплексную поддержку для оценки качества сырья, мониторинга качества воды, контроля производства и инспекции готовой продукции.

Wankai уделяет особое внимание точности и эффективности в своих процессах тестирования. Испытательный центр стремится поддерживать уровень ошибок ниже 0,2%, обеспечивает 100%-ный уровень разрешения жалоб клиентов и достигает уровня удовлетворенности клиентов выше 95%. Все испытательное оборудование регулярно калибруется, а сертифицированные специалисты проводят тестирование с уровнем задержки отчетов менее 0,5%. Эти меры обеспечивают безопасность продукции Wankai в ПЭТ-бутылках и повышают ее конкурентоспособность на рынке.

Заключение

Приверженность компании Wankai поддержанию высочайших стандартов безопасности и качества в производстве ПЭТ отражает ее приверженность здоровью потребителей и экологической устойчивости. Внедряя инновационные технологии контроля низкого содержания ацетальдегида и внедряя новые катализаторы для замены соединений сурьмы, компания Wankai повышает безопасность и производительность своей ПЭТ-смолы. Благодаря надежной системе контроля качества и передовым испытательным центрам компания Wankai продолжает лидировать в поставках превосходной ПЭТ-смолы, укрепляя свои позиции надежного партнера на рынке.