معرفي و بررسي تكنولوژيهاي موجود

پلیمرهای استال معروف به پلی اکسی متیلن (POM) یا پلی استال، ترموپلاستیک­هایی بر مبنای فرمالدهید می­باشند که بیش از 40 سال بصورت تجاری درآمده است.  DuPont در سال 1959 روش توليد پلي‌فرمالدهيد به صورت هموپليمر را ارائه نمود و Celanese در سال 1962 روش توليد پلي‌فرمالدهيد به صورت كوپليمر را معرفي نمود.

هموپلیمر پلی استال

روش تهیه پلی استال DuPont ، منجر به یک هموپلیمر می­شود که از طریق استری شدن پلی فرمالدهید با استیک اسید تهیه می­گردد.

هموپلیمر پلی استال از طریق پلیمریزاسیون فرمالدهید تهیه می­شود. جهت تولید پلیمر با وزن مطلوب تجاری (20000 یا بیشتر)، فرمالدهید باید دارای خلوص بسیار بالایی (بالاتر از 99.99 درصد وزنی) باشد. موادی مانند آب، متانول و اسید فرمیک در فرمالدهید تجاری وجود دارند که باید ابتدا این مواد حذف گردند.سپس فرمالدهید با درجه خلوص بالا وارد راکتور پلیمریزاسیون می­گردد. واکنش در فشار اتمسفریک و دمای 30˚C صورت می­گیرد.

کوپلیمر پلی استال

روش Celanese برای تولید پلی استال، منجر به یک محصول کوپلیمر با پایداری بیشتر از طریق واکنش trioxane (یک تری­مر حلقوی فرمالدهید) و یک اتر حلقوی (مانند: اتیلن اکساید) می­شود:

سه فرایند برای تهیه کوپلیمر ارائه شده است:

• فرایند کوپلیمر محلول
• فرایند کوپلیمر توده­ای
• فرایند کوپلیمر توده­ای ساده شده
  

اولین فرایند، فرایند هیدرولیز محلول نام دارد، بدلیل اینکه پلیمر پلی استال قبل از واکنش هیدرولیز در یک محلول و یا دوغاب قرار می­گیرد. که این فرایند هنوز در پلنت­های قدیمی­تر استفاده می­شود.

فرایند دوم فرایند کوپلیمر مذاب یا توده­ای نام دارد که پلیمریزاسیون و هیدرولیز بدون حلال انجام می­شود اگرچه مقداری حلال در اکسترودر جهت انجام هیدرولیز استفاده می­گردد. این فرایند بدلیل کاستی­هایی که در محصول نهایی مانند رنگ  و بو در مقایسه با مواد ساخته شده در فرایند هیدرولیز محلول دارد، بطور وسیع استفاده نمی­شود.

سومین فرایند، توده­ای ساده شده نام دارد که مسیر تکنولوژی تولید پلی استال کوپلیمر را نشان می­دهد. این فرایند بهبود در زمینه­ پالایش تری­اکسان ( با ناخالصی پایین­تر در پلیمر با اختتام دهنده زنجیر ناپایدار کمتر)، بازده کاتالیست (استفاده کمتر به ازای هر پوند پلیمر)، تثبیت کننده­های مؤثرتر ( رباینده­های فرمالدهید) و خنثی سازی کاتالیست (در مقابل حذف) را با هم داراست. در حال حاضر تمام تولید کننده­های پلی استال رو به سوی فرایند توده­ای ساده شده گام برمی­دارند. دو تولید کننده Asahi و Polyplastics از این فرایند بصورت تجاری استفاده می­کنند.

مرحله­های واکنش پلی استال برای هر سه فرایند بجزء کاتالیست استفاده شده در پلیمریزاسیون، یکسان می­باشند. اگرچه واحدهای جریان پایین دستی راکتور تا حدود زیادی متفاوت می­باشند. همه تولید کننده­های کوپلیمر استال تجاری از دی اکسالان بعنوان کومونومر استفاده می­کنند.

دارندگان تكنولوژي

جدول زیر دارندگان تکنولوژی پلی استال را در سال 2011 نشان می­دهد. همانطور که در جدول نیز مشخص است، تولید در چند سال اخیر بطور عمده در چین صورت گرفته است.

در حال حاضر تنها 15% از ظرفیت کل پلی استال مختص به هموپلیمر می­باشد. این درصد در طول سال­ها بطور پیوسته کاهش یافته و هیچ پلنت هموپلیمر جدیدی در این اواخر ساخته نشده است.

 اخیراً، (National Methanol a JV of SABIC, Celanese and Duke Energy) طرح­هایی جهت تولید 50000 تن کوپلیمر پلی استال در سال واقع در عربستان سعودی را مطرح نمودند.