关于如何提高聚甲醛产品质量的探讨

李占良(唐山中浩化工有限公司，河北 唐山 063611)

关于如何提高聚甲醛产品质量的探讨

李占良(唐山中浩化工有限公司，河北 唐山 063611)

我国各个工厂在聚甲醛的生产过程中，都会面临一系列繁杂的问题，以下是整理的几类：甲醛回收时应用的系统受到严重腐蚀的现象，聚甲醛形成的最终产品中含有太多的色焦粒的问题，还有运用硫酸做成的催化剂变黑的现象以及三聚甲醛经检测的主要含量偏低的情况等等。针对在聚甲醛生产过程中出现的以上这些问题，本篇文章对它们的原因进行了深刻的探讨分析，也提出了相应的解决办法或措施。

聚甲醛生产；质量影响因素；措施

在我国，生产聚甲醛产品时，各工厂都会遇到各式各样的问题，而这些问题在总体上来看又有其相似之处，譬如：在生产三聚甲醛时，用硫酸做的催化剂常常会变黑，且其最终产品的主含量没能达到合格标准；回收甲醛时系统明显受到严重的腐蚀；聚甲醛形成的最终产品中含有太多的色焦粒等等。本人在多次走访调研、询问相关专业人士以及自身也做了不少简单实验后，详细探讨分析出现上述问题的原因，也为上述问题的解决提出了初步的办法措施。

1 以硫酸做的催化剂变黑

在存放浓硫酸时，工厂通常都会使用碳钢储罐，这种储罐是以聚四氟乙烯作为内衬的，经常产生硫酸变黑的现象。将“黑”硫酸稀释，产生质量分数是0.1%的絮状沉淀，而后用硝酸反应得无色溶液。另外，在运用聚氯乙烯和聚乙烯储存浓硫酸一天后发现也发生了浓硫酸变黑的情况。由以上实验得出结果：储存浓硫酸时发生了炭化，有杂质进入炭化后的硫酸中影响甲醛合成，导致了三聚甲醛的质量、转化率都受影响有。以下是对硫酸的炭化原因探讨：

1.1 浓硫酸与储罐内衬物质发生炭化

聚四氟乙烯抗强酸腐蚀的特性极好，而在其加工时加入的添加剂会和浓硫酸产生炭化反应；聚四氟乙烯因本身的老化作用而产生的有机物和硫酸发生了反应。

1.2 浓硫酸储存时和大气的有机物反应发生炭化

硫酸储存的罐子顶部有一个气平管，这个气平管使得硫酸能与大气相连且吸收周围有机物造成炭化。

综上，防止炭化的措施可采取：将硫酸储存罐子的内衬材质换成稳定性、耐酸性不错的高硼硅材质的搪玻璃。也可改变储罐的结构来隔离硫酸，使得其不受外界有机物的干扰，从而防止其炭化。

2 三聚甲醛最终产品的质量问题

聚合反应拥有较为复杂的动力学原理，并且常常会有因为很少的杂志就产生较大影响的事情发生，所以聚合反应对于原料的纯度要求相当高，以防出现任何问题。而合成甲醛的原料的主要成分就是三聚甲醛，所以它的纯度对产品的质量影响极大。然而，目前我国的不少工厂在合成甲醛时忽略或是没能仔细控制三聚甲醛的纯度而使得产品质量不合格。

三聚甲醛的合成过程很复杂，且不只有本身的化学反应，中间还会夹杂着一些副反应，以下是对三聚甲醛合成过程中产生的问题进行分析探讨：

2.1 三聚甲醛成品在重沸后出现较多白色絮状物

为了研究此现象，本人做了不少实验且查询了相关材料后知晓，这是重沸精馏和储存成品时分出的不溶物质。它们的熔点以及聚合度都要比三聚甲醛的高些，但这些物质的稳定性不太强，因而三聚甲醛的最终产品不可以放置太长时间，为了保证它的新鲜度需要尽早使用，这样也可以防止因多次精馏而出现一些列副产物。然后将成品经过过滤装置，可以有效降低不溶物的比率。

2.2 三聚甲醛成品中pH值不稳定

若是酸性条件，三聚甲醛会因解聚反应而造成甲醛超标现象，这时就需要放入氢氧化钠中和，既能除去甲醛又中和了催化剂，因而我们需要恰当控制好三聚甲醛的pH值。我们在测定分析三聚甲醛中甲酸含量时发现，三聚甲醛的样品呈碱性，且成品中有少量钠，以上表明三聚甲醛在生产时，碱加了太多，致使钠碱、钠盐等流出。且当轻沸塔温度不稳时，塔底的过滤器会出现堵塞，而经验证堵塞就是因为碱过多。在对重沸塔内的大片结疤物进行取样分析后，测出其水溶液pH显碱性，还含不溶物。

综上，因为钠仅从氢氧化钠中出来，所以需要严格把控氢氧化钠的用量，且时刻监控PH值,加大分析频率。有数据显示，最佳的入料PH值为6.5～7.5，最佳的三聚甲醛成品PH值是6.8～7.0。

3 聚甲醛成品中有色焦粒

色焦粒是一项重要的检验指标，旨在验证聚甲醛的最终产品。如果造粒工序中出现的不少色焦粒，那就会使成品等级明显降低，也会给公司企业造成不少的财产损失。因而，我们有必要对工程中运用的三种添加剂进行熔点测验为此，这三种添加剂是、三聚氰胺和润滑剂，还要测试其在加热时的焦化现象。测定结果显示：三聚氰胺无变色和焦化；抗氧化剂的焦化程度大，熔点低；润滑剂有一定程度变化。通过该实验，我们了解到混合添加剂的焦化与添加剂的分散度以及混合度有关。若添加剂混合不均匀，就会出现不达标的颗粒，而一旦过潮且温度升高，这种大径颗粒就会发生焦化现象，然后与筒壁粘贴，而后发生炭化，最终会因炭化后的渣滓掉落造成甲醛成品中含有焦粒。所以，储存添加剂时要注意防潮，且按照规定比例配备混合后再使用。

总之，生产聚甲醛并不简单，其中涉及的各反应、设备的操作也很复杂，且还有很多副反应等。反应系统中因其含有不少甲酸使得设备受到大范围的腐蚀，聚合反应的繁复原理以及反应应用的材料质量的掌控等都是业内难题，都需要广大技术、科研人员们仔细钻研，从而为本行业的发展进步做出贡献。

[1]刘冬,万情操.关于聚甲醛生产中影响产品质量因素的探讨[J].天津化工,2014,02:31-33.

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[3]任晓晗.三聚甲醛合成工艺过程的模拟与优化[D].青岛科技大学,2014.

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