第二釜排出聚合液黏度较高加稀释剂（甲醇），调节至一定浓度后进入脱单体塔，在塔上部加水利用共沸将未反应的VAc等与聚合液分离，从塔顶引出醋酸乙烯酯和甲醇混合物，由塔底流出聚醋酸乙烯酯甲醇液，经浓度校正后即可用于醇解以制取聚乙烯醇。
由脱单体塔引出的醋酸乙烯酯和甲醇混合物送至40层的精馏塔，从塔顶回收乙酸乙酯，由塔底排出甲醇水溶液，甲醇水溶液进入另一精馏塔分离掉水而回收甲醇。
六、醇解过程
PVAc醇解生成PVA的方程式如下：
其中（1）为主反应，在主反应中NaOH仅起助催化剂作用。（2）（3）两副反应速度随反应体系中含水量的增加而增大。副反应速率增大，消耗大量的NaOH，从而降低了对主反应的催化作用，使醇解反应进行不完全，因此为了避免这种副反应，对物料中含水量应有严格的要求，一般控制在5%以下。
在工业生产中，醇解法可分为湿法醇解和干法醇解。所谓湿法醇解是指原料中甲醇液含1%-2%水，且氢氧化钠也配成水溶液。优点是反应速率快，设备生产能力大；缺点是副反应多，生成乙酸钠含量高，后处理复杂，排污量大。干法醇解是据醋酸乙烯酯甲醇溶液不含水，碱含量低（仅为湿法的10%），将碱液配成甲醇溶液使用，醇解速度较慢，但产品纯度高，后处理较简单。川维厂采用的是湿法醇解，其简易流程图如下：
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图7.醇解
用齿轮泵将据醋酸乙烯酯和甲醇混合物打入混合机中，再向混合机中加入氢氧化钠的甲醇溶液，充分混合后的溶液直接进入皮带醇解机中，混合液体直接平铺在其中的皮带上，并随皮带一起缓慢运动，少量挥发的甲醇就在冷凝器中冷凝，并循环使用。醇解后的物料随皮带运动被送入第一粉碎机中，此时，整块的PVA树脂被切成条状；随后，继续输送至第二粉碎机，将树脂切成颗粒状。颗粒状树脂需要进行脱水干燥处理：先用压榨机压榨出多余水分，再将压榨后的树脂送入干燥机中，分离出的水分可以回收一定量的PVA，干燥后的颗粒料经空气输送到达料仓，然后进行包装即可出料。干燥机中的废液经冷凝后与一次粉碎机、二次粉碎机、压榨机余下的废液一起送入沉降槽，上层液体收入原液槽回收使用。
七、回收过程
反应原液的成分有：CH3COOH 30%, MeOH 67% ,NaAc 0.4% ,H2O 0.6%.其中许多成分都可经过处理进一步回收使用。回收工艺流程如下：
图8.回收过程
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回收物料进入回收一塔(塔顶T=53℃，塔底T=70℃)中，甲醇蒸汽（90℃）从塔底进入加热，从塔顶导出的物料经冷凝器后，部分回流；从塔底流出的甲醇和少量水则泵送至回收八塔（塔内压力P=33Kpa）。回收八塔顶部流出的物质部分送回至回收一塔，部分继续冷凝回流。回收三塔中压力较大，塔顶流出的物料部分经冷凝器后可提取出聚合用甲醇，未冷凝的则重新送回至三塔中；剩余部分继续送至一塔中。
回收一塔的顶部馏出物（甲酯和甲醇的共沸物）进入回收二塔，在二塔中用水萃取。甲醇溶于水从底部流出，顶部物料经冷凝器后轻组分依次送入回收四塔、回收八塔进一步除杂，余下的物料部分回流，而剩余的部分含有92％甲酯和5％水的液体送入分解塔，从分解塔底部注入水以便控制温度。在分解塔中经由阳离子交换树脂处理后，物料（含有水、醋酸、甲醇和32％的甲酯）从分解塔顶导出，再送至五塔回收。塔顶部导出的物料部分送至回收二塔，部分经由冷凝器回流；底部流出的物料（此时物料180℃，含有53％的HAc、水和醋酸正丁酯，经冷凝器冷凝至60℃﹚冷凝后送入回收六塔，塔底馏出的是97％的醋酸，塔顶经冷凝后部分回流，部分进入回收七塔。七塔底部的水直接导出；顶部混合物送至回收十塔继续处理。
八、醇解后PVA的后处理
PVA在送入料仓之前，需进行洗涤、粉碎等处理，过程为：（1）浸泡洗涤以除去甲醇、醋酸钠和低分子量的聚合物。（2）进入脱水机进行脱水干燥。（3）在粉碎机中不断地碰撞和剪切，使 PVA醇解粒料变成均匀颗粒，成为成纺丝原料。具体流程如下：
图9.醇解后PVA后处理
至此，PVA车间的参观学习告一段落，几天下来收获满满。在周末两天的休息之后，我们更加期待着VAE乳液车间的新的学习旅程。
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第四部分 乳液聚合生产VAE工艺
首先，8月25日上午，乳液车间堪称我们学长的工作人员为我们分享了自己的工作经验以及工作感悟。其在分享中所强调的转变心态、多看多学多思、团队合作以及责任心的重要性、好好把握工作前三年等都给我们留下了非常深刻的印象。接下来便开始了对这一车间工艺过程的参观学习。
一、VAE简介
VAE乳液是醋酸乙烯酯、乙烯单体在以聚乙烯醇为主要主保护胶体的乳化体系中，在氧化-还原剂体系的引发下，进行自由基聚合制成，即所谓的VAE乳液粘合剂。该种粘合剂具有耐水性好、抗蠕变、耐碱及粘接强度大等优点，是聚氯乙烯薄膜和板材以及无纺布等材料良好的粘合剂。同时由于聚乙烯链段对聚醋酸乙烯酯具有内增塑作用，故不需再加入其他增塑剂，因此产品无毒，是食品包装材料良好的粘接剂。此外，由于VAE乳液成膜性好，成膜温度低，其涂膜质软、强度高、耐磨，该乳液可用作内外墙涂料。
二、乳液聚合概述
乳液聚合是由单体和水在乳化剂作用下配制成的乳状液中进行的聚合，体系主要由单体、水、乳化剂以及溶于水的引发剂四种基本组分组成。乳液聚合的特点如下：
（1）聚合速度快，同时分子量高；
（2）可以利用各种单体进行聚合以及共聚合，有利于乳液聚合的改性和新品种的开发；
（3）以水为反应介质，粘度小，成本低，反应热易导出，反应平稳安全。乳液产品可直接用作涂料和粘合剂；
（4）由于聚合反应中加入较多乳化剂，聚合物不纯，在需要固体聚合物时后处理工序复杂，成本高；
事实上，除四种基本组分外，乳液聚合同自由基的其他三种聚合方式相比，物料组成要复杂得多。即除单体、乳化剂、引发剂和分散介质外，根据原料和产品的性能要求还可能加入调节剂、电解质、螯合剂、终止剂等。
三、乳液聚合机理
通过对高分子化学以及聚合物合成工艺学的学习我们知道，在本体聚合、溶液聚合和悬浮聚合中，温度或引发剂浓度对聚合速度和聚合度的影响是相反的，所以在这三种自由基聚合体系中，高的聚合速度和高的聚合度不能同时达到。而乳液聚合最大的特点之一就是能够实现聚合度高，同时聚合速度快，。这说明乳液聚合有其独特的聚合机理。
反应初始，在乳液聚合体系中共有三相。一是水相，其中溶有少量乳化剂分子，少量单体分子和引发剂等；二是油相，即乳化了的单体；三是胶束相，主要是胶束和含有増溶单体的胶束。此三项组成构成动态平衡，在聚合过程中不断变动，但体系中胶束的数量远远大于单体珠滴。
乳液聚合存在两种成核机理，胶束成核和低聚物成核。所谓胶束成核即当一个自由基扩散进入一个増溶胶束中以后，就在其中引发聚合生成大分子链，于
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是胶束就变成一个被单体溶胀的聚合物乳液胶体颗粒，即乳胶粒。胶束成核机理适用于水溶性较小的单体（如苯乙烯、丁二烯及氯丁二烯等）。所谓低聚物成核，是指对水溶性较大的单体，如醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯和丙烯腈等，因水相单体浓度较大，引发剂分解生成的自由基往往与之相遇而发生聚合。由于生成的低分子量聚合物在水中的溶解度随分子量增大而急剧降低，因此自由基链还没来得及增长到较大分子量就被析出。析出的低聚物从周围吸收部分乳化剂分子，以使其稳定地悬浮在水相中，它还能从水相中吸收单体和自由基，继续进行引发聚合，生成新的乳胶粒。这就是低聚物成核机理。
乳液聚合过程可分为三个阶段：加速期、恒速期和减速期。随着成核过程的进行，不含自由基、尚未成核的胶束逐渐被破坏而转化成越来越多的乳胶粒，最后使溶液中的乳化剂浓度低于CMC，胶束消失，标志着加速期的结束。在恒速期，乳胶粒的数目保持恒定，因此反应速率不变。乳胶粒中单体的平衡不断被消耗，单体的平衡不断沿着单体珠滴→水相→乳胶粒方向移动，单体液滴逐渐变小直至消失。单体珠滴的消失标志着恒速期的结束。进入减速期后，乳胶粒中进行聚合反应只能消耗自身贮存的单体，而得不到补充，因此单体浓度随转化率的提高越来越低，反应速度也逐渐下降，直至反应结束。
四、乳液稳定性的影响因素
乳液稳定性的机理有二，离子型乳化剂的双电层静电排斥作用以及非离子型乳化剂的空间位阻保护作用。影响聚合物乳液稳定性的因素很多，主要有以下四种：1.电解质的加入：过量破坏乳液稳定性，少量反而有利于增大其稳定性，并可提高反应速率，改善聚合物乳液的流动性；（2）机械作用：当外界机械作用过于强烈时，乳胶粒会彼此产生凝聚，这种现象要严加预防。对醋酸乙烯酯系乳液用聚乙烯醇等水溶性聚合物可较大地改善机械稳定性；（3）冷冻：多数胶乳经冷冻后会产生破乳现象，应采取相应措施加以避免；（4）长期存放：在长期存放过程中聚合物乳液由于布朗运动会发生乳胶粒之间的碰撞而导致凝聚，同时由于粒子重力的作用也会导致乳胶粒的沉降或升浮，从而形成凝聚层。
五、VAE乳液生产工艺
5.1 所用原料及其参数
①醋酸乙烯原料参数 纯度 wt% 密度 g/ml 游离酸（以乙酸计）% 乙醛 % 有机总杂质 % ≥99.90 0.931-0.933 ≤0.0040 ≤0.0040 ≤0.10 色度 （铂钴色号） ≤5 活性度（发泡时间） 分 ≤11 水份 % 丁烯醛 % 蒸发残渣 % ≤0.040 ≤0.0005 ≤0.050 沸程（，101325Pa） (温≤1.0 度范围71.5~，蒸馏量98ml以上) °C
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