論如何提高聚甲醛產(chǎn)品質(zhì)量

摘 要：本文簡要介紹了聚甲醛的性能與功能，分析了聚甲醛產(chǎn)品質(zhì)量的干擾因素：濃硫酸、設備腐蝕、客觀因素;并且提出了聚甲醛產(chǎn)品質(zhì)量的保障措施：原材料質(zhì)控、工藝參數(shù)的嚴控，以此全面保障聚甲醛產(chǎn)品的整體質(zhì)量，提升聚甲醛的應用效果。

關鍵詞：濃硫酸;聚甲醛;工藝參數(shù)

1 聚甲醛的性能與功能

聚甲醛POM作為一種具有熱塑性的工程材料，是工程塑料的一種。此產(chǎn)品的分子鏈組成為C-O鍵，與C-C鍵相比時，前者鍵長較短，聚甲醛的運動方向為分子鏈方向，具有較大的原子密集度，促進POM具有較為優(yōu)異的機械性能。聚甲醛產(chǎn)品的應用優(yōu)勢為：抗張強度大、密度屬性數(shù)值較低、具有自潤滑性能，抗腐蝕能力極佳等，廣泛作為銅鋁等金屬的替代品。

2 聚甲醛產(chǎn)品質(zhì)量的干擾因素

2.1 濃硫酸

2.1.1 添加干擾

2.1.1.1 三聚甲醛

在三聚甲醛生成的反應器頂端位置，出料成分中三聚甲醛含量僅有10%時，應將反應器內(nèi)部的殘液采取排放措施，并用硫酸進行置換。通常情況下，反應器單次排放所用時長為0.5h。催化劑后續(xù)添加的劑量，在一般加工期間，單次添加催化劑180kg，具體補加容量，依據(jù)實驗分析獲取結(jié)果、排殘量的實際規(guī)格，予以添加。補加催化劑時，應保障反應器溫度的規(guī)范性，采取少量多次的添加方式，將硫酸濃度控制在[0.7，1.2]%，補加催化劑完成時，將反應器溫度調(diào)整至正常范圍[1]。

2.1.1.2 二氧五環(huán)

當二氧五環(huán)所在的反應器設備，溫度調(diào)整至145℃時，或者二氧五環(huán)反應器頂部位置的物料成分中DOX的含量不大于55%wt，此指數(shù)表示催化劑能力呈現(xiàn)減退趨勢，應將反應器中的殘液盡數(shù)排放，再添加適量硫酸，保障每單次排放時長為30min。催化劑每次添加數(shù)量，應比正常情況添加數(shù)量增加70kg，具體補加量應結(jié)合分析結(jié)果與排殘量計算，綜合確定補加數(shù)量。補加期間應適時控制反應器設備的溫度條件，應采取少量多次的添加方式，調(diào)整硫酸濃度[6，8]%，補加催化劑完成時，將反應器溫度條件調(diào)整回正常狀態(tài)。

2.1.2 變質(zhì)干擾

在濃硫酸實際存儲期間，時常發(fā)生變質(zhì)黑化現(xiàn)象，究其原因在于濃硫酸自身發(fā)生了碳化反應，造成聚甲醛開展合成反應時融合了大量雜質(zhì)，降低了聚甲醛產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率。濃硫酸發(fā)生碳化反應具有多重原因：一是儲罐材質(zhì)質(zhì)變，二是空氣有機物濃度升高時，有機物元素被濃硫酸吸收，引起碳化反應。

2.2 設備腐蝕

在聚甲醛產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，極易發(fā)生設備腐蝕現(xiàn)象，腐蝕設備包括：濃縮塔、換熱器等。腐蝕因素較多，介質(zhì)占據(jù)大部分，基于反應環(huán)境多為酸性，不銹鋼材質(zhì)的設備、金屬材料等，極易與設備中殘留酸發(fā)生腐蝕反應，造成材質(zhì)中金屬離子的多重沉淀與積累，加重設備清洗難度，增加化工生產(chǎn)堵塞概率，并極易產(chǎn)生諸多連鎖反應，影響著聚甲醛產(chǎn)品的整體性能。

2.3 客觀因素

2.3.1 化學加工條件

溫度、時間等化學加工條件，對聚甲醛產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量存在一定程度影響。如若生產(chǎn)工藝中溫度與時間雙重因素的控制能力欠佳，極易引起聚甲醛物質(zhì)在重沸精餾期間生成眾多雜質(zhì)，此類雜質(zhì)具有游離狀態(tài)、不具有相溶性，在熔融狀態(tài)時難以維持穩(wěn)定狀態(tài)，極大程度地削弱了聚甲醛產(chǎn)品的強度，影響聚甲醛產(chǎn)品成品的綜合品質(zhì)。

酸堿度條件如若未給予有效控制，難以保障聚甲醛產(chǎn)品的生產(chǎn)總量，危及聚甲醛產(chǎn)品質(zhì)量。

2.3.2 進料質(zhì)量

聚甲醛產(chǎn)品生產(chǎn)期間，如若進料操作不規(guī)范，表現(xiàn)在濃度、均勻程度、含水量等方面，或添加劑自身粒徑規(guī)范性不足、添加劑混合效果均勻程度不足、添加劑含水量不標準，致使物料在短時間內(nèi)發(fā)生溫度上升，發(fā)生焦化反應，與高溫筒壁產(chǎn)生粘合，此類焦粒如若摻雜于聚甲醛流體中，即會引發(fā)聚甲醛產(chǎn)品質(zhì)量不佳問題，比如焦粒現(xiàn)象。

2.3.3 機械應力

聚甲醛產(chǎn)品在加工期間，借助擠出機設備完成。在聚甲醛產(chǎn)品加工期間，其大分子承受剪應力多次作用。在剪應力作用時，聚甲醛分子的鍵角、鍵長均發(fā)生一定程度的改變，在重力作用下發(fā)生拉伸與形變。當剪應力所累積的能量大于聚甲醛分子的鍵能時，引起分子發(fā)生斷裂，繼而開展分子降解。在分子降解期間，聚甲醛分子結(jié)構(gòu)與性能均發(fā)生改變?；诩魬εc螺桿轉(zhuǎn)速兩者成正比關系，為此，在實際操作期間，擠出機設備內(nèi)部的螺桿轉(zhuǎn)速應控制在[125，140]r/min，以此減少聚甲醛分子發(fā)生降解。

2.3.4 真空度

聚甲醛產(chǎn)品質(zhì)量影響較小的處理為：減少處理程序中的不穩(wěn)定因素。真空脫氣方式，有助于提升熱解反應效率，有效清除聚甲醛分子中存在的惰性組分，維護聚甲醛產(chǎn)品質(zhì)量。真空度應用期間的注意事項為：①保障真空管道的嚴密性，進氣閥門應關閉，減少氧氣對聚甲醛產(chǎn)品質(zhì)量造成影響;②真空泵運行狀態(tài)應嚴格檢查，尤其是液環(huán)元件。

3 聚甲醛產(chǎn)品質(zhì)量的保障措施

3.1 原材料質(zhì)控

加強濃硫酸的儲存管理，為其選擇性能良好的儲罐材質(zhì)，比如，化學穩(wěn)定性良好的硅系材質(zhì)，此類材質(zhì)具有耐酸性，可有效減少濃硫酸碳化反應的可能性。大氣中存在的有機物，應適時采取隔離措施，減少濃硫酸與其他物質(zhì)發(fā)生碳化反應。與此同時，適時調(diào)整催化劑的更新次數(shù)，優(yōu)化其存儲時間結(jié)構(gòu)，減少其裸露時間。此外，針對反應體系中存在的金屬離子，可采取離子交換方式，有效剔除樹脂成分。

3.2 工藝參數(shù)的嚴控

重沸狀態(tài)生成的絮狀物，適時采取過濾措施，控制不溶物質(zhì)的實際含量，在運送程序中，添加固定式過濾裝置，提升工藝參數(shù)的控制能力。如若發(fā)生甲醛含量超標事件，應及時借助氫氧化鈉物質(zhì)，實現(xiàn)對甲醛酸堿度的有效控制，并采取動態(tài)監(jiān)控pH值方式，嚴控堿元素的添加數(shù)量，將酸堿度控制在[6.8，7.0]范圍內(nèi)。物料與添加劑開展保存管理工作時，應關注防潮措施，嚴格控制添加劑的使用濃度，并遵從相關標準配方、配比等，保障物料與添加劑應用的均勻程度。

3.3 聚甲醛產(chǎn)品酸堿度控制

如若聚甲醛產(chǎn)品發(fā)生的化學反應，處于酸性環(huán)境中，聚甲醛在解聚反應中，發(fā)生甲醛超標事件，此時應適當添加氫氧化鈉，將甲醛含量予以中和，有助于去除甲醛含量，中和催化劑成分。為此，聚甲醛產(chǎn)品生產(chǎn)程序中，應良好控制其酸堿度。在生產(chǎn)期間，測定聚甲醛元素占比時，聚甲醛生產(chǎn)樣品具有堿性特征，且在成品中鈉元素占比較小。由此說明：聚甲醛在實際生成期間，實際添加的堿元素較多時，造成鈉堿、鈉鹽等元素發(fā)生流失現(xiàn)象。如輕沸塔生產(chǎn)溫度失穩(wěn)，則在塔底部位置過濾裝置出現(xiàn)堵塞，堵塞的原因在于堿元素加入過多。在重沸塔內(nèi)部，提取結(jié)晶物質(zhì)，并開展含量分析時，測定重沸塔內(nèi)部水溶液的酸堿度，測定結(jié)果為堿性，并附帶不溶物質(zhì)。

在水溶液測定過程中發(fā)現(xiàn)，氫氧化鈉物質(zhì)分離而出的鈉元素，應嚴格控制氫氧化鈉的添加用量，并實時獲取溶液的酸堿度，增加分析與測定的次數(shù)。相關數(shù)據(jù)顯示，入料時溶液酸堿度的最佳狀態(tài)在[6.5，7.5]。由此可知：開展原材料質(zhì)控、酸堿度的嚴格控制，成為保障聚甲醛產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的關鍵措施;在原材料質(zhì)控過程中，防止其他元素混入聚甲醛產(chǎn)品中，以此保障聚甲醛含量的純正，減少其他元素對聚甲醛質(zhì)量造成影響，防止各類化學反應自動生成，保障聚甲醛產(chǎn)品質(zhì)量;在酸堿度控制期間，適時開展溶液檢測與分析，防止溶液酸堿度發(fā)生偏差，增加溶液檢測與分析次數(shù)，提升聚甲醛產(chǎn)品質(zhì)控的綜合效能。

綜上所述，聚甲醛的工程性能具有較多應用優(yōu)勢，逐漸成為國內(nèi)主流發(fā)展的產(chǎn)品，為國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展提供戰(zhàn)略性價值。化工企業(yè)應適時保障聚甲醛的生產(chǎn)產(chǎn)量，嚴格把握生產(chǎn)環(huán)節(jié)的規(guī)范性，做到全面保障聚甲醛產(chǎn)品質(zhì)量，提升化工企業(yè)的生產(chǎn)能力，保障化工生產(chǎn)有序發(fā)展。

參考文獻：

[1]白天強.聚甲醛后處理過程中影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素分析[J].河南化工，2018，35（08）：36-38.

作者簡介：

路如召（1987- ），性別：男，民族：漢，籍貫：河南省清豐縣，學歷：本科，畢業(yè)于河北理工大學，現(xiàn)有職稱：中級工程師，研究方向：工藝控制，生產(chǎn)管理，項目建設。