聚氯乙烯成品中雜質(zhì)粒子產(chǎn)生的原因及其對策

高玉勤（山東能源新礦集團(tuán)泰山鹽化工分公司，山東 泰安 271024）

現(xiàn)階段，國內(nèi)PVC樹脂無論在整體產(chǎn)量或產(chǎn)能等方面都呈逐年上升趨勢，且在市場環(huán)境競爭日趨激烈的背景下，PVC樹脂的質(zhì)量也成為滿足用戶質(zhì)量需求的重要內(nèi)容。而PVC樹脂質(zhì)量的保證除考慮到對顆粒內(nèi)部中“魚眼”的減少外，還需減少雜質(zhì)粒子。但雜質(zhì)粒子在聚氯乙烯成品中表現(xiàn)出的指標(biāo)往往具有不穩(wěn)定的特征，且存在方式既可為有機(jī)物與無機(jī)物，也能夠直接以樹脂顆粒的形式存在。為使聚氯乙烯成品質(zhì)量得以保障，便需對雜質(zhì)粒子在聚氯乙烯成品中形成的主要原因進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的解決對策。

1 雜質(zhì)粒子在PVC樹脂中形成的主要原因分析

1.1 雜質(zhì)粒子在聚合釜內(nèi)的形成

通常雜質(zhì)粒子在聚合釜內(nèi)的形成主要可從兩方面研究。首先對已投入使用一段時(shí)間的聚合釜。通常在內(nèi)冷管壁、釜壁以及槳葉處等都可發(fā)現(xiàn)存留年多具有粘結(jié)性質(zhì)的聚合物，而且大多用戶聚合釜中的防粘釜?jiǎng)┩靡欢ǖ念伾⒃谥饾u噴涂過程中不斷加深，粘合物會(huì)隨聚合釜使用的頻率增加而形成更多的粘釜物，在攪拌槳葉的快速運(yùn)轉(zhuǎn)下粘釜物便可能脫落于漿料中。特別在漿料中可見的質(zhì)量較小的粘釜物，會(huì)在離心機(jī)的作用下衍生為更多黑粒子，直接體現(xiàn)于成品之中，也就是文章研究的雜質(zhì)粒子。其次，聚合釜在出料過程中通常要求完成水置換過程，而水成分中往往包含較多的雜質(zhì)，會(huì)在置換過程中融入聚合釜內(nèi)。此時(shí)生產(chǎn)過程中若忽視對聚合釜的沖洗，很容易在成品發(fā)生反應(yīng)時(shí)將雜質(zhì)融入其中，這樣雜質(zhì)粒子在聚聚氯乙烯成品中將有所增加[1]。

1.2 外部產(chǎn)生的雜質(zhì)粒子分析

外來雜質(zhì)粒子首先可從單體質(zhì)量分析，一般精餾時(shí)，單體會(huì)因水分離不徹底而存留一定水分，而相關(guān)的設(shè)備如單體計(jì)量槽或儲(chǔ)槽等精餾設(shè)備在材質(zhì)方面多以鋼材為主，管道與設(shè)備將被由水分與氯乙烯作用下形成的HCI腐蝕。其中單體中的Fe3+將成為成品中顏色較為鮮明的雜質(zhì)粒子。同時(shí)，PVC樹脂穩(wěn)定性受單體中存在的含醛類物質(zhì)或乙炔等影響逐漸下降，而且這些物質(zhì)在處理樹脂過程中也將發(fā)生顏色的變化成為雜質(zhì)粒子。其次，在防粘釜?jiǎng)┑氖褂梅矫?，一般生產(chǎn)中應(yīng)用的防粘釜?jiǎng)┰诔煞稚贤欢ǖ牟蝗芪镔|(zhì)，若防粘釜?jiǎng)┍旧碣|(zhì)量較低，在聚氯乙烯成品生產(chǎn)過程中便容易使不溶物質(zhì)演化為雜質(zhì)粒子。最后，對于生產(chǎn)過程中應(yīng)用的空氣過濾器，很多聚氯乙烯產(chǎn)品加工廠家也未進(jìn)行定期清理工作，當(dāng)設(shè)備內(nèi)粉塵物質(zhì)堆積過多時(shí)便會(huì)發(fā)生脫落，成為干燥系統(tǒng)中的雜質(zhì)粒子。

1.3 雜質(zhì)粒子在干燥系統(tǒng)中的生成

除空氣過濾器雜質(zhì)掉落使干燥系統(tǒng)中形成雜質(zhì)粒子外，也包括其他兩方面原因，即：第一，干燥系統(tǒng)應(yīng)用的加熱設(shè)備在材質(zhì)方面主要以碳鋼為主，在長時(shí)間使用后很容易生成鐵銹物質(zhì)或被腐蝕，當(dāng)設(shè)備面臨較大溫差條件或運(yùn)行中振動(dòng)的情況下便會(huì)出現(xiàn)鐵銹脫落的現(xiàn)象，成為聚氯乙烯成品中的雜質(zhì)粒子。第二，氣流塔中的物料。通常聚氯乙烯成品生產(chǎn)中應(yīng)用的氣流塔在加料段設(shè)計(jì)極為不合理，表現(xiàn)為管徑較大的現(xiàn)狀，導(dǎo)致熱空氣難以在其中快速流動(dòng)，使物料容易掉落塔底，而且很多成品加工中也可能存在錯(cuò)誤的操作程序，容易將水或物料帶入塔底，這樣物料在溫度較高的塔底處將逐漸變色，隨氣流運(yùn)動(dòng)演化為雜質(zhì)粒子。

1.4 雜質(zhì)粒子在沉析槽內(nèi)的生成

沉析槽中雜質(zhì)的生成通常由于溫度計(jì)不準(zhǔn)或控制升溫溫度不夠合理等，導(dǎo)致槽內(nèi)的溫度往往為100℃左右，為雜質(zhì)粒子的生成創(chuàng)造條件。同時(shí)，對于沉析槽在操作過程中，未關(guān)嚴(yán)蒸汽管閥門，使蒸汽停止輸送時(shí)漿料可能直接流入過濾器或蒸汽管中，長期的堆積便會(huì)以黑色形態(tài)呈現(xiàn)，且在溫度條件發(fā)生改變或蒸汽壓力變化下會(huì)掉落至漿料中，進(jìn)而生成雜質(zhì)粒子[2]。

2 控制雜質(zhì)粒子數(shù)的有效路徑

首先從單體質(zhì)量方面，應(yīng)注重對過濾器以及單體內(nèi)的雜質(zhì)進(jìn)行清除，對于其中存在的過多Fe3+可采用分餾除水的方式，將其含量控制最低程度，并在聚氯乙烯成品生成中適時(shí)添加EDTA。而針對防粘釜?jiǎng)﹩栴}，需在保證其質(zhì)量的前提下應(yīng)對聚合釜清理周期適當(dāng)延長，但需確保清釜的質(zhì)量，能夠有效控制雜質(zhì)粒子數(shù)。同時(shí)，還應(yīng)注意聚合釜置換水過程結(jié)束后，對于內(nèi)冷管壁以及攪拌槳葉等可選擇水壓與水量合理的高壓水進(jìn)行沖洗，確保聚合釜經(jīng)過沖洗后不存在問題再完成下一釜操作。其次，對雜質(zhì)粒子生成于沉析槽與干燥系統(tǒng)的問題，要求對存有問題的蒸汽閥門做好處理，生產(chǎn)單位可利用計(jì)算機(jī)對沉析槽溫度情況進(jìn)行分析且適時(shí)校對溫度計(jì)。對于干燥系統(tǒng)，可將加熱設(shè)備選用不銹鋼材質(zhì)，同時(shí)保證開停車操作都按規(guī)定程序進(jìn)行。最后，針對氣流塔塔底存在的積料，應(yīng)做好定期處理，而在加料段設(shè)計(jì)方面需做好計(jì)算工作，保證氣流速度可使物料不會(huì)掉落塔底[3]。

3 結(jié)語

聚氯乙烯成品生產(chǎn)過程中應(yīng)注意對雜質(zhì)粒子產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上采取針對性的措施，這樣才可保證成本的質(zhì)量。與此同時(shí)，生產(chǎn)單位也應(yīng)要求相關(guān)技術(shù)人員做好質(zhì)量跟蹤工作，避免生產(chǎn)過程中出現(xiàn)失誤操作或脫離工藝指標(biāo)等行為，以此實(shí)現(xiàn)PVC樹脂質(zhì)量得到進(jìn)一步提高。

[1]陳軍.聚氯乙烯成品中雜質(zhì)粒子產(chǎn)生的原因及其對策[J].聚氯乙烯,2012,10（02）:61-62.

[2]郭蕊,李欣平.聚氯乙烯中雜質(zhì)粒子的產(chǎn)生原因及解決措施[J].中國氯堿,2010,11（03）:13-25.

[3]吳窮,陳華,安紀(jì)元.減少PVC糊樹脂中雜質(zhì)粒子數(shù)的措施[J].聚氯乙烯,2010,12（08）:13-15.