Bibliographie & annexes
Présentation
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RÉSUMÉ
Cet article présente les différents procédés de fabrication du PET ou polyéthylènetéréphtalate, et notamment, le procédé ex-PTA en continu, le plus utilisé dans les grandes unités industrielles. Le procédé de postcondensation en phase solide (PCS) est ensuite décrit, car il améliore les performances mécaniques du PET. Puis cet article conclut avec une présentation des dernières innovations dans le domaines de la PCS et par un point sur le recyclage du PET.
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Jean-Pierre QUENTIN : Ancien chef de service ex-Rhône-Poulenc Industrialisation
INTRODUCTION
Dans cet article consacré à la fabrication du PET sont décrits les procédés de polycondensation qui sont mis en œuvre dans les grandes unités industrielles mondiales. Les deux principales voies d’accès à ce polymère se distinguent par la forme chimique de l’un des deux monomères, l’acide téréphtalique (l’autre étant l’éthylèneglycol), au départ de cette synthèse.
L’acide téréphtalique peut être sous forme d’ester méthylique, le téréphtalate de diméthyle (DMT) ou tel quel, sous la forme acide purifiée (PTA). Aujourd’hui, les nouvelles installations exploitent presque uniquement le procédé ex-PTA en continu et atteignent des capacités de production très élevées (180 à 300 000 t/an par ligne), en croissance constante.
Pour les applications courantes, fibres textiles et films, la totalité de la polycondensation s’effectue en phase fondue. Pour les autres applications, les fils industriels et les corps creux, qui demandent de très bonnes propriétés mécaniques, le polyester doit avoir une masse moléculaire élevée qui ne peut être obtenue que par une postcondensation en phase solide (PCS). Celle-ci, s’opérant à plus basse température, limite les réactions de dégradation et permet d’atteindre les hauts degrés de polymérisation exigés.
Il sera également fait état, dans cet exposé, des dernières innovations qui tendent à se développer dans ce domaine de la PCS, en particulier celle proposée par la société DuPont.
Enfin, un point précis sera effectué sur le recyclage du PET dont les caractéristiques chimiques et thermomécaniques autorisent ce type de valorisation.
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Procédés
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2. Principes de base des procédés
2.1 Chimie des procédés
Le PET peut être préparé par réaction du 1,2-éthanediol ou monoéthylèneglycol (MEG) :
-
soit directement avec l’acide téréphtalique ; c’est la voie dite d’estérification directe ;
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soit avec l’ester diméthylique ou téréphtalate de diméthyle (DMT) ; c’est la voie dite d’interéchange d’esters.
Ces voies d’accès sont décrites dans les schémas réactionnels suivants (avec Ar = C6H4 ).
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Interéchange-Voie ex-DMT
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Principes de base des procédés
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - KOSLOWSKI (H.-J.) - Higher capacities for fiber polymers - . Dans Man-made fiber year book (Chemie-Fasern & Textilindustrie), p. 7-14, 5 tabl., Deutsche Fachverlag Gmbh (1988).
-
(2) - HO (C.H.) - The advantage of continuous polymerization direct spinning opposite to batch polymerization and screw melter spinning - . Dans Made-man fiber year book (Chemie-Fasern & Textilindustrie), p. 44-51, 7 fig., 1 tabl., bibl. (8 ref.) ; Deutscher Verlag Gmbh (1988).
-
(3) - RAVINDRANATH (K.), MASHELKAR (R.A.) - Polyethylene terephtalate 2 - . Engineering Analysis (Analyse Technologique) dans Chemical Engineering Science, 41, no 12, p. 2969-87, 10 fig., bibl. (86 ref.) ; Pergamon Journal Inc. (1986).
-
(4) - HUMBRECHT (R.) - Bildung und Rücckbildung des cyclischen Trimers in Polyäthylenterephtalat ; Herstellung eines oligomerenarmen Fadens - . Dans : Meilland Textilberichte, 5, p. 450-4, 5 tabl., 7 fig., bibl. (19 ref.), Meilland textilberichte Gmbh (1980).
-
(5) - Van ANDERT (E.) - Technological improvements in continuous PET plants - ....
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