聚氯乙烯成品中杂质粒子产生的原因及其对策

高玉勤（山东能源新矿集团泰山盐化工分公司，山东 泰安 271024）

现阶段，国内PVC树脂无论在整体产量或产能等方面都呈逐年上升趋势，且在市场环境竞争日趋激烈的背景下，PVC树脂的质量也成为满足用户质量需求的重要内容。而PVC树脂质量的保证除考虑到对颗粒内部中“鱼眼”的减少外，还需减少杂质粒子。但杂质粒子在聚氯乙烯成品中表现出的指标往往具有不稳定的特征，且存在方式既可为有机物与无机物，也能够直接以树脂颗粒的形式存在。为使聚氯乙烯成品质量得以保障，便需对杂质粒子在聚氯乙烯成品中形成的主要原因进行分析，并提出相应的解决对策。

1 杂质粒子在PVC树脂中形成的主要原因分析

1.1 杂质粒子在聚合釜内的形成

通常杂质粒子在聚合釜内的形成主要可从两方面研究。首先对已投入使用一段时间的聚合釜。通常在内冷管壁、釜壁以及桨叶处等都可发现存留年多具有粘结性质的聚合物，而且大多用户聚合釜中的防粘釜剂往往待用一定的颜色并在逐渐喷涂过程中不断加深，粘合物会随聚合釜使用的频率增加而形成更多的粘釜物，在搅拌桨叶的快速运转下粘釜物便可能脱落于浆料中。特别在浆料中可见的质量较小的粘釜物，会在离心机的作用下衍生为更多黑粒子，直接体现于成品之中，也就是文章研究的杂质粒子。其次，聚合釜在出料过程中通常要求完成水置换过程，而水成分中往往包含较多的杂质，会在置换过程中融入聚合釜内。此时生产过程中若忽视对聚合釜的冲洗，很容易在成品发生反应时将杂质融入其中，这样杂质粒子在聚聚氯乙烯成品中将有所增加[1]。

1.2 外部产生的杂质粒子分析

外来杂质粒子首先可从单体质量分析，一般精馏时，单体会因水分离不彻底而存留一定水分，而相关的设备如单体计量槽或储槽等精馏设备在材质方面多以钢材为主，管道与设备将被由水分与氯乙烯作用下形成的HCI腐蚀。其中单体中的Fe3+将成为成品中颜色较为鲜明的杂质粒子。同时，PVC树脂稳定性受单体中存在的含醛类物质或乙炔等影响逐渐下降，而且这些物质在处理树脂过程中也将发生颜色的变化成为杂质粒子。其次，在防粘釜剂的使用方面，一般生产中应用的防粘釜剂在成分上往往包含一定的不溶物质，若防粘釜剂本身质量较低，在聚氯乙烯成品生产过程中便容易使不溶物质演化为杂质粒子。最后，对于生产过程中应用的空气过滤器，很多聚氯乙烯产品加工厂家也未进行定期清理工作，当设备内粉尘物质堆积过多时便会发生脱落，成为干燥系统中的杂质粒子。

1.3 杂质粒子在干燥系统中的生成

除空气过滤器杂质掉落使干燥系统中形成杂质粒子外，也包括其他两方面原因，即：第一，干燥系统应用的加热设备在材质方面主要以碳钢为主，在长时间使用后很容易生成铁锈物质或被腐蚀，当设备面临较大温差条件或运行中振动的情况下便会出现铁锈脱落的现象，成为聚氯乙烯成品中的杂质粒子。第二，气流塔中的物料。通常聚氯乙烯成品生产中应用的气流塔在加料段设计极为不合理，表现为管径较大的现状，导致热空气难以在其中快速流动，使物料容易掉落塔底，而且很多成品加工中也可能存在错误的操作程序，容易将水或物料带入塔底，这样物料在温度较高的塔底处将逐渐变色，随气流运动演化为杂质粒子。

1.4 杂质粒子在沉析槽内的生成

沉析槽中杂质的生成通常由于温度计不准或控制升温温度不够合理等，导致槽内的温度往往为100℃左右，为杂质粒子的生成创造条件。同时，对于沉析槽在操作过程中，未关严蒸汽管阀门，使蒸汽停止输送时浆料可能直接流入过滤器或蒸汽管中，长期的堆积便会以黑色形态呈现，且在温度条件发生改变或蒸汽压力变化下会掉落至浆料中，进而生成杂质粒子[2]。

2 控制杂质粒子数的有效路径

首先从单体质量方面，应注重对过滤器以及单体内的杂质进行清除，对于其中存在的过多Fe3+可采用分馏除水的方式，将其含量控制最低程度，并在聚氯乙烯成品生成中适时添加EDTA。而针对防粘釜剂问题，需在保证其质量的前提下应对聚合釜清理周期适当延长，但需确保清釜的质量，能够有效控制杂质粒子数。同时，还应注意聚合釜置换水过程结束后，对于内冷管壁以及搅拌桨叶等可选择水压与水量合理的高压水进行冲洗，确保聚合釜经过冲洗后不存在问题再完成下一釜操作。其次，对杂质粒子生成于沉析槽与干燥系统的问题，要求对存有问题的蒸汽阀门做好处理，生产单位可利用计算机对沉析槽温度情况进行分析且适时校对温度计。对于干燥系统，可将加热设备选用不锈钢材质，同时保证开停车操作都按规定程序进行。最后，针对气流塔塔底存在的积料，应做好定期处理，而在加料段设计方面需做好计算工作，保证气流速度可使物料不会掉落塔底[3]。

3 结语

聚氯乙烯成品生产过程中应注意对杂质粒子产生的原因进行分析，并在此基础上采取针对性的措施，这样才可保证成本的质量。与此同时，生产单位也应要求相关技术人员做好质量跟踪工作，避免生产过程中出现失误操作或脱离工艺指标等行为，以此实现PVC树脂质量得到进一步提高。

[1]陈军.聚氯乙烯成品中杂质粒子产生的原因及其对策[J].聚氯乙烯,2012,10（02）:61-62.

[2]郭蕊,李欣平.聚氯乙烯中杂质粒子的产生原因及解决措施[J].中国氯碱,2010,11（03）:13-25.

[3]吴穷,陈华,安纪元.减少PVC糊树脂中杂质粒子数的措施[J].聚氯乙烯,2010,12（08）:13-15.