Die Herstellung von PETG (Polyethylenterephthalat-co-1,4-cyclohexandimethanol-terephthalat) basiert auf Terephthalsäure, Ethylenglykol und 1,4-Cyclohexandimethanol als Kernrohstoffen. Die wichtigsten Prozessschritte sind die Veresterungsreaktion und die Polykondensationsreaktion. Die technologischen Innovationen konzentrieren sich hauptsächlich auf zwei Bereiche: die Verbesserung der Reaktionseffizienz und die Optimierung der kontrollierbaren Materialeigenschaften.

In der Veresterungsphase weisen traditionelle Batch-Verfahren Probleme wie lange Reaktionszeiten (8–10 Stunden) und eine ungleichmäßige Umwandlungsrate der Rohstoffe auf.

Die neue kontinuierliche Veresterungstechnologie löst diese Herausforderungen durch den Einsatz mehrstufiger Reaktionstürme. Dabei werden eine kontinuierliche Rohstoffzufuhr und eine Echtzeitabtrennung der Reaktionsprodukte ermöglicht.

Dadurch wird die Reaktionszeit auf 4–5 Stunden verkürzt, die Umwandlungsrate auf über 99,5 % gesteigert und die Schwankung der Produktreinheit innerhalb von ±0,2 % kontrolliert. Dies schafft eine stabile Grundlage für die anschließende Polykondensationsreaktion.

Der technologische Durchbruch im Bereich der Polykondensation ist entscheidend für die Verbesserung der PETG-Leistungsfähigkeit.

Durch die Einführung neuer Katalysatoren auf Titanbasis als Ersatz für herkömmliche Antimonkatalysatoren können nicht nur Schwermetallrückstände reduziert werden (Rückstände unter 1 ppm), sondern auch die Geschwindigkeit der Polykondensationsreaktion um 30 % erhöht werden.

Gleichzeitig ermöglichen diese Technologien eine präzise Steuerung der Molekülkettenlänge und des Verzweigungsgrades.

Beispielsweise kann bei der Herstellung von hochtransparentem PETG durch die Verringerung des Verzweigungsgrades der Molekülketten eine Lichttransmission von über 92 % erreicht werden, die nahezu der von optischem PMMA entspricht.

Bei der Herstellung von hochzähem PETG kann durch eine gezielte Erhöhung der verzweigten Molekülstruktur die Schlagzähigkeit auf über 60 kJ/m² gesteigert werden, was dem Dreifachen herkömmlicher PET-Materialien entspricht.

Darüber hinaus ermöglichen während der Reaktion zugesetzte Antioxidantien und UV-Absorber eine In-situ-Verbundmodifizierung, wodurch Leistungsverluste in nachfolgenden Verarbeitungsschritten vermieden und der Produktionsprozess vereinfacht werden.

Die intelligente Modernisierung der Produktionsanlagen bietet eine starke Unterstützung für die PETG-Herstellung.

Das in der Produktionslinie eingesetzte Online-Viskositätsüberwachungssystem kann den Fortschritt der Polykondensationsreaktion in Echtzeit erfassen, die Reaktionstemperatur und den Druck automatisch anpassen und dadurch eine gleichmäßige Molekulargewichtsverteilung des Produkts gewährleisten (Dispersionsindex kontrolliert bei 1,8–2,2).

Automatische Pelletier- und Siebanlagen entfernen mithilfe von Infrarot-Erkennungstechnologie schnell nicht qualifizierte Partikel und erhöhen die Produktqualitätsrate auf 99,8 %.

Gleichzeitig verwendet das Trocknungssystem in der Rohstoffvorbehandlung eine Wärmepumpenkreislauftechnologie, wodurch der Energieverbrauch gegenüber herkömmlichen elektrischen Heizverfahren um 35 % reduziert wird und die Anforderungen einer nachhaltigen Produktion erfüllt werden.

Derzeit hat die PETG-Produktion ein duales Fertigungsmodell aus „Standardisierung + Individualisierung“ entwickelt.

Standardisierte Produktionslinien können eine Jahreskapazität von 10.000 Tonnen erreichen und erfüllen die Anforderungen allgemeiner Anwendungen wie Verpackungen und Plattenmaterialien.

Individuelle Produktionslinien konzentrieren sich auf hochwertige Bereiche wie Medizin und Elektronik und entwickeln durch Anpassung von Rohstoffverhältnissen und Prozessparametern PETG-Produkte mit speziellen Eigenschaften wie Sterilisationsbeständigkeit und antistatischen Eigenschaften.

Dieses flexible Produktionssystem ermöglicht es PETG-Materialien, schnell auf Veränderungen der Marktnachfrage zu reagieren und ihre Anwendungsbereiche kontinuierlich zu erweitern.