基于ISO 13320標準的PTA粉末激光衍射法粒度分析

一、摘要

精對苯二甲酸（PTA）是一種重要的有機化工原料，主要用于生產聚酯纖維、聚酯薄膜、塑料等，其粒度特性（如顆粒大小、分布、形態）直接影響后續加工中的溶解速率、反應均勻性、流動性及產品質量。因此，PTA 樣品的粒度測試是生產和應用中的關鍵環節。                                                                                                    

PTA為白色晶體粉末，粒度在10~300um。粒度較小時，比表面積大，在聚酯合成中溶解速率快，但易結塊、流動性差，導致進料不均勻；粒度較大時，流動性好，但溶解速率慢，可能導致反應不完全；若粒度分布過寬會導致混合不均，影響產品性能，如纖維強度、薄膜透明度。

本文采用麥奇克（Microtrac，型號SYNC）激光粒度儀，對兩組 PTA 樣品進行粒度分布測試（包括D10、D50、D90及45um~250um區間顆粒占比），為優化生產工藝（如結晶條件、粉碎參數）及提升產品一致性提供數據支持。

二、正文

1.樣品制備

分散介質：PTA在水中溶解度極低（25℃溶解度約 0.001 g/100mL），考慮成本及便利性，優先選用去離子水作為分散介質；

分散劑添加：為防止 PTA 顆粒團聚，加入少量分散劑，利用靜電斥力分散顆粒；

樣品量：取適量 PTA 樣品，緩慢加入分散介質中，攪拌形成懸浮液。

2.測試

將分散后的懸浮液倒入儀器樣品池，測試 3次并取平均值，記錄 D10、D50、D90及粒度分布曲線。

3.測試結果

（點擊查看大圖）

從中位徑（50 %tile）來看，兩組樣品差異較小，但2#樣品MV及D90小一些，整體顆粒更細。

兩組樣品的細顆粒（＜45um）比例均在合理范圍內，粗顆粒（＞250um）比例也低于常規要求（≤15%），有利于后續加工。

主流粒度區間（45 - 250μm ）：占比均超過 80%，滿足常見的參考要求。

三、結論

麥奇克粒度儀（Microtrac sync）在測試PTA 樣品中表現出以下優點：

1. 測試效率高

激光粒度法無需復雜的前處理，單次測試僅需幾分鐘，適用于批量樣品快速篩查。

2. 測試范圍寬

麥奇克激光粒度儀的測試范圍0.01μm~4000μm，完全包含 PTA 的粒度區間。

3. 重復性好，數據穩定性高

標準偏差（SD）小，數據穩定性高，適合質量控制。

4. 數據信息豐富

輸出 D10、D50、D90 等特征粒徑，還能直接輸出粒度分布曲線、不同粒徑區間占比等。

5. 自動化程度高

麥奇克激光粒度儀配備自動進樣、自動清洗、自動校準功能，測試流程標準化，減少人為誤差。

參考文獻

• GB/T 30921.2-2014《工業用精對苯二甲酸（PTA）試驗方法 第 2 部分：粒度分布的測定 激光衍射法》

• GB/T 19077-2016《粒度分析 激光衍射法》

• ASTM D6464-19《用激光衍射法測定塑料中細顆粒粒度分布的標準試驗方法》