论如何提高聚甲醛产品质量

摘 要：本文简要介绍了聚甲醛的性能与功能，分析了聚甲醛产品质量的干扰因素：浓硫酸、设备腐蚀、客观因素;并且提出了聚甲醛产品质量的保障措施：原材料质控、工艺参数的严控，以此全面保障聚甲醛产品的整体质量，提升聚甲醛的应用效果。

关键词：浓硫酸;聚甲醛;工艺参数

1 聚甲醛的性能与功能

聚甲醛POM作为一种具有热塑性的工程材料，是工程塑料的一种。此产品的分子链组成为C-O键，与C-C键相比时，前者键长较短，聚甲醛的运动方向为分子链方向，具有较大的原子密集度，促进POM具有较为优异的机械性能。聚甲醛产品的应用优势为：抗张强度大、密度属性数值较低、具有自润滑性能，抗腐蚀能力极佳等，广泛作为铜铝等金屬的替代品。

2 聚甲醛产品质量的干扰因素

2.1 浓硫酸

2.1.1 添加干扰

2.1.1.1 三聚甲醛

在三聚甲醛生成的反应器顶端位置，出料成分中三聚甲醛含量仅有10%时，应将反应器内部的残液采取排放措施，并用硫酸进行置换。通常情况下，反应器单次排放所用时长为0.5h。催化剂后续添加的剂量，在一般加工期间，单次添加催化剂180kg，具体补加容量，依据实验分析获取结果、排残量的实际规格，予以添加。补加催化剂时，应保障反应器温度的规范性，采取少量多次的添加方式，将硫酸浓度控制在[0.7，1.2]%，补加催化剂完成时，将反应器温度调整至正常范围[1]。

2.1.1.2 二氧五环

当二氧五环所在的反应器设备，温度调整至145℃时，或者二氧五环反应器顶部位置的物料成分中DOX的含量不大于55%wt，此指数表示催化剂能力呈现减退趋势，应将反应器中的残液尽数排放，再添加适量硫酸，保障每单次排放时长为30min。催化剂每次添加数量，应比正常情况添加数量增加70kg，具体补加量应结合分析结果与排残量计算，综合确定补加数量。补加期间应适时控制反应器设备的温度条件，应采取少量多次的添加方式，调整硫酸浓度[6，8]%，补加催化剂完成时，将反应器温度条件调整回正常状态。

2.1.2 变质干扰

在浓硫酸实际存储期间，时常发生变质黑化现象，究其原因在于浓硫酸自身发生了碳化反应，造成聚甲醛开展合成反应时融合了大量杂质，降低了聚甲醛产品的转化率。浓硫酸发生碳化反应具有多重原因：一是储罐材质质变，二是空气有机物浓度升高时，有机物元素被浓硫酸吸收，引起碳化反应。

2.2 设备腐蚀

在聚甲醛产品的生产过程中，极易发生设备腐蚀现象，腐蚀设备包括：浓缩塔、换热器等。腐蚀因素较多，介质占据大部分，基于反应环境多为酸性，不锈钢材质的设备、金属材料等，极易与设备中残留酸发生腐蚀反应，造成材质中金属离子的多重沉淀与积累，加重设备清洗难度，增加化工生产堵塞概率，并极易产生诸多连锁反应，影响着聚甲醛产品的整体性能。

2.3 客观因素

2.3.1 化学加工条件

温度、时间等化学加工条件，对聚甲醛产品的生产质量存在一定程度影响。如若生产工艺中温度与时间双重因素的控制能力欠佳，极易引起聚甲醛物质在重沸精馏期间生成众多杂质，此类杂质具有游离状态、不具有相溶性，在熔融状态时难以维持稳定状态，极大程度地削弱了聚甲醛产品的强度，影响聚甲醛产品成品的综合品质。

酸碱度条件如若未给予有效控制，难以保障聚甲醛产品的生产总量，危及聚甲醛产品质量。

2.3.2 进料质量

聚甲醛产品生产期间，如若进料操作不规范，表现在浓度、均匀程度、含水量等方面，或添加剂自身粒径规范性不足、添加剂混合效果均匀程度不足、添加剂含水量不标准，致使物料在短时间内发生温度上升，发生焦化反应，与高温筒壁产生粘合，此类焦粒如若掺杂于聚甲醛流体中，即会引发聚甲醛产品质量不佳问题，比如焦粒现象。

2.3.3 机械应力

聚甲醛产品在加工期间，借助挤出机设备完成。在聚甲醛产品加工期间，其大分子承受剪应力多次作用。在剪应力作用时，聚甲醛分子的键角、键长均发生一定程度的改变，在重力作用下发生拉伸与形变。当剪应力所累积的能量大于聚甲醛分子的键能时，引起分子发生断裂，继而开展分子降解。在分子降解期间，聚甲醛分子结构与性能均发生改变。基于剪应力与螺杆转速两者成正比关系，为此，在实际操作期间，挤出机设备内部的螺杆转速应控制在[125，140]r/min，以此减少聚甲醛分子发生降解。

2.3.4 真空度

聚甲醛产品质量影响较小的处理为：减少处理程序中的不稳定因素。真空脱气方式，有助于提升热解反应效率，有效清除聚甲醛分子中存在的惰性组分，维护聚甲醛产品质量。真空度应用期间的注意事项为：①保障真空管道的严密性，进气阀门应关闭，减少氧气对聚甲醛产品质量造成影响;②真空泵运行状态应严格检查，尤其是液环元件。

3 聚甲醛产品质量的保障措施

3.1 原材料质控

加强浓硫酸的储存管理，为其选择性能良好的储罐材质，比如，化学稳定性良好的硅系材质，此类材质具有耐酸性，可有效减少浓硫酸碳化反应的可能性。大气中存在的有机物，应适时采取隔离措施，减少浓硫酸与其他物质发生碳化反应。与此同时，适时调整催化剂的更新次数，优化其存储时间结构，减少其裸露时间。此外，针对反应体系中存在的金属离子，可采取离子交换方式，有效剔除树脂成分。

3.2 工艺参数的严控

重沸状态生成的絮状物，适时采取过滤措施，控制不溶物质的实际含量，在运送程序中，添加固定式过滤装置，提升工艺参数的控制能力。如若发生甲醛含量超标事件，应及时借助氢氧化钠物质，实现对甲醛酸碱度的有效控制，并采取动态监控pH值方式，严控碱元素的添加数量，将酸碱度控制在[6.8，7.0]范围内。物料与添加剂开展保存管理工作时，应关注防潮措施，严格控制添加剂的使用浓度，并遵从相关标准配方、配比等，保障物料与添加剂应用的均匀程度。

3.3 聚甲醛产品酸碱度控制

如若聚甲醛产品发生的化学反应，处于酸性环境中，聚甲醛在解聚反应中，发生甲醛超标事件，此时应适当添加氢氧化钠，将甲醛含量予以中和，有助于去除甲醛含量，中和催化剂成分。为此，聚甲醛产品生产程序中，应良好控制其酸碱度。在生产期间，测定聚甲醛元素占比时，聚甲醛生产样品具有碱性特征，且在成品中钠元素占比较小。由此说明：聚甲醛在实际生成期间，实际添加的碱元素较多时，造成钠碱、钠盐等元素发生流失现象。如轻沸塔生产温度失稳，则在塔底部位置过滤装置出现堵塞，堵塞的原因在于碱元素加入过多。在重沸塔内部，提取结晶物质，并开展含量分析时，测定重沸塔内部水溶液的酸碱度，测定结果为碱性，并附带不溶物质。

在水溶液测定过程中发现，氢氧化钠物质分离而出的钠元素，应严格控制氢氧化钠的添加用量，并实时获取溶液的酸碱度，增加分析与测定的次数。相关数据显示，入料时溶液酸碱度的最佳状态在[6.5，7.5]。由此可知：开展原材料质控、酸碱度的严格控制，成为保障聚甲醛产品生产质量的关键措施;在原材料质控过程中，防止其他元素混入聚甲醛产品中，以此保障聚甲醛含量的纯正，减少其他元素对聚甲醛质量造成影响，防止各类化学反应自动生成，保障聚甲醛产品质量;在酸碱度控制期间，适时开展溶液检测与分析，防止溶液酸碱度发生偏差，增加溶液检测与分析次数，提升聚甲醛产品质控的综合效能。

综上所述，聚甲醛的工程性能具有较多应用优势，逐渐成为国内主流发展的产品，为国内经济发展提供战略性价值。化工企业应适时保障聚甲醛的生产产量，严格把握生产环节的规范性，做到全面保障聚甲醛产品质量，提升化工企业的生产能力，保障化工生产有序发展。

参考文献：

[1]白天强.聚甲醛后处理过程中影响产品质量的因素分析[J].河南化工，2018，35（08）：36-38.

作者简介：

路如召（1987- ），性别：男，民族：汉，籍贯：河南省清丰县，学历：本科，毕业于河北理工大学，现有职称：中级工程师，研究方向：工艺控制，生产管理，项目建设。