โมโน เอทิลีน ไกลคอล (MEG, CAS 107-21-1)เป็นโมโนเมอร์ไดออลหลักที่ใช้ในการผลิต PET โดยทำปฏิกิริยากับกรดเทเรฟทาลิกบริสุทธิ์ (PTA) เพื่อสร้างวัสดุโพลีเอสเตอร์ที่ใช้ในเส้นใย ขวด และฟิล์ม
โดยรวมแล้ว MEG เป็นวัตถุดิบสำคัญที่กำหนดโครงสร้างโมเลกุล PET และประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้โดยตรง
กลไกปฏิกิริยาและบทบาทในการสร้าง PET
MEG จัดเตรียมหมู่ไฮดรอกซิล (-OH) ที่ทำปฏิกิริยากับหมู่คาร์บอกซิล PTA (-COOH) ระหว่างเอสเทอริฟิเคชันและโพลีคอนเดนเซอร์เพื่อสร้างโพลีเมอร์ PET ที่มีสายโซ่ยาว- อัตราส่วนโมลทางอุตสาหกรรมของ MEG ต่อ PTA ได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดที่ 1.2:1 ถึง 1.22:1
PET แต่ละตันใช้เส้นใยประมาณ 0.33 ตัน-เกรด MEG (ความบริสุทธิ์มากกว่าหรือเท่ากับ 99.9%)
การควบคุมอัตราส่วนนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการสร้างโพลีเมอร์ PET ที่เสถียรและผลผลิตทางอุตสาหกรรมที่สม่ำเสมอ
Impurities such as moisture (>0.08%) or diethylene glycol (DEG >0.05%) สามารถลดความหนืดภายในของ PET (IV) ได้ 10–15% ส่งผลให้ความแข็งแรงของเส้นใยลดลงและลดความโปร่งใสของขวด
ความสำคัญทางอุตสาหกรรมในการผลิตโพลีเอสเตอร์
กว่า 70% ของการบริโภคโมโนเอทิลีนไกลคอลเม็กทั่วโลกถูกใช้ในการผลิตโพลีเอสเตอร์ ซึ่งสนับสนุนประมาณ 55% ของการผลิตเส้นใยสิ่งทอทั่วโลกและวัสดุบรรจุภัณฑ์ PET ส่วนใหญ่
ส่งผลให้ MEG เป็นหนึ่งในสารเคมีขั้นต้นที่สำคัญที่สุดในห่วงโซ่อุตสาหกรรมโพลีเอสเตอร์
ในการผลิตเส้นใย MEG ที่มีความบริสุทธิ์สูง-ทำให้เส้นใย PET มีความแข็งแรงถึง 5.8 cN/dtex หรือสูงกว่า ขณะที่ MEG ที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนด-สามารถลดความแข็งแรงได้ถึง 20% และเพิ่มอัตราการแตกหักของเส้นด้าย
สำหรับขวด PET เกรด- ปริมาณความชื้นน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.08% ช่วยให้สามารถส่งผ่านแสงได้มากกว่า 91% ป้องกันการเกิดสีเหลืองและหมอกควันในการใช้งานบรรจุภัณฑ์
การควบคุมคุณภาพและผลกระทบต่อประสิทธิภาพการผลิต
คุณภาพของ MEG ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการเกิดพอลิเมอไรเซชัน การควบคุมน้ำหนักโมเลกุล และความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ไฟเบอร์-เกรด MEG (ความบริสุทธิ์ 99.9%) ช่วยให้น้ำหนักโมเลกุล PET สูงถึง 18,000–25,000 ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับกระบวนการปั่นและการขึ้นรูป
MEG ที่มีความบริสุทธิ์สูงขึ้นช่วยเพิ่มเสถียรภาพในการผลิตและลดอัตราของเสียได้อย่างมาก
จำเป็นต้องมีการควบคุมสิ่งเจือปนอย่างเข้มงวด รวมถึงธาตุเหล็ก น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.1 มก./กก. และคลอไรด์/ซัลเฟต น้อยกว่าหรือเท่ากับ 20 ppm ขีดจำกัดเหล่านี้ช่วยยืดอายุตัวเร่งปฏิกิริยาได้มากกว่า 30% และลดการหยุดทำงานของการผลิตโดยไม่ได้วางแผน ต้นทุนการผลิตอาจเพิ่มขึ้น 8–12% เมื่อคุณภาพ MEG เบี่ยงเบนไปจากข้อกำหนด เนื่องมาจากการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่สูงขึ้นและแบทช์ที่ถูกปฏิเสธ
การรีไซเคิลและการใช้ MEG ที่ยั่งยืน
MEG ที่รีไซเคิลซึ่งนำกลับมาใช้ใหม่จากกระแสของเสียจากการผลิตโพลีเอสเตอร์สามารถทำให้บริสุทธิ์ได้มากกว่า 99.8% ด้วยอัตราการคืนสภาพ 96.5% ทำให้สามารถนำกลับมาใช้ซ้ำในการใช้งานเกรดไฟเบอร์-ได้
สิ่งนี้สนับสนุนทั้งการลดต้นทุนและการพัฒนาเศรษฐกิจหมุนเวียนในการผลิตโพลีเอสเตอร์
การรีไซเคิลโมโนเอทิลีนไกลคอล (เมกะไบต์)สามารถลดของเสียจากวัตถุดิบได้ประมาณ 25% และลดต้นทุนการผลิตโดยรวมลงอย่างมาก ขณะเดียวกันก็รักษามาตรฐานประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ที่ยอมรับได้
