纖維料產品質量穩定的控制方法

薛正偉

洛陽石化聚丙烯有限責任公司 （河南 洛陽 471012）

纖維料產品質量穩定的控制方法

薛正偉

洛陽石化聚丙烯有限責任公司 （河南 洛陽 471012）

洛陽石化聚丙烯有限責任公司聚丙烯裝置是采用日本三井油化的HYPOL工藝技術，采取“一液一氣”本體聚合，以煉廠丙烯氣為原料，生產均聚聚丙烯樹脂，裝置設計能力5.6×104t/a。2001年進行了局部改造，目前生產能力達到了9×104t/a。聚合工段主要生產專用聚丙烯粉料F401及JF300，其熔融指數（MFR）為20～30g/min左右，特殊牌號除外。

造粒工段除了生產F401及JF300粒料外，還采用加入降解劑、改性劑等方法，將聚合生產的粉料進行改性，生產出不同用途的產品,其中生產的纖維料系列產品，在下游用戶使用過程中反映質量穩定、性能優異，從而供不應求。

1 產品質量控制

公司發揚“誠信、尊重、求實、創新”企業精神，堅持“強化過程管理、致力持續改進、生產優質產品、滿足顧客要求”的質量方針。

制約產品質量的因素很多，從原料加工、助劑添加到生產過程中的工藝調整，對產品質量的影響很大，除客觀上的因素外，還存在主觀上的影響，比如操作人員的經驗、責任心等因素都直接或間接地對產品質量的控制產生影響。

2 纖維料生產控制

在聚丙烯纖維級產品生產過程中，控制的主要指標有熔融指數（MFR）、等規度等，而產品質量指標的調整分別在聚合和造粒兩個工段分別進行調整。

針對不同的指標進行穩定的質量控制，不同的工段有不同的要求，下面就產品質量控制進行介紹。

2.1 原料丙烯質量的控制

原料丙烯中的雜質對聚合反應影響很大，雜質的存在會使催化劑中毒、降低催化劑活性等，使產品質量下降。

當丙烯中CO、炔烴等含量超出要求指標時,對催化劑的活性及產品質量都產生很大的影響，為此搞好原料精制，確保進裝置丙烯原料質量達標，是生產優質產品的前提和基礎。

為了提高精制效果，平時加強對精制系統的監控，使分子篩處于完好狀態，同時按技術要求進行再生，提高分子篩的活性，確保了進裝置原料丙烯質量。

2.2 等規度的控制

等規度是產品使用過程中要求嚴格的重要指標之一，根據下游用戶的不同使用要求，在聚合工段進行調整，該指標控制的平穩主要采取以下措施：

2.2.1 OF（Si）/Ti的控制

產品等規度是隨聚丙烯結晶度的變化而變化，結晶度越高即等規度越高，而調節主要是通過硅鈦比來控制。由于產品的性能對選擇的催化劑和助劑有關，而等規度隨硅鈦比的增加先迅速增長，然后趨于緩和，控制起來并不容易。

當OF（Si）/Ti在0.25～0.96之間,等規度對硅鈦比的變化相對敏感，產品等規度大致在91%～97.8%之間；

當OF（Si）/Ti≥0.97，等規度對硅鈦比的變化不敏感，產品等規度≥97.8%。

在生產中，我們根據產品的性能，摸素出了一套成熟的經驗，對不同廠家的產品，有不同的配比，從而使生產過程平穩，產品質量穩定。

2.2.2 Al/OF（Si）的控制

目前我們裝置使用的主催化劑為N型催化劑，隨著Al/OF（Si）的增加,所得聚合物等規度逐漸下降,但生產中產品的等規度較高，使用Al/OF（Si）調節等規度比較困難,影響其在低等規產品中的應用[1]。所以生產不同牌號的產品選用不同的催化劑，根據生產經驗在一般情況下控制Al/OF（Si）在適當的范圍內，滿足不同用戶的需要。

2.3 熔融指數的控制

熔融指數的調整有聚合工段加氫和造粒工段加入降解劑兩種方式進行選擇。

2.3.1聚合加氫控制

聚合工段通過調節反應器中的氫氣濃度來調節熔融指數。氫氣作為鏈轉移劑調節聚丙烯的相對分子質量，氫氣量越大，產品平均相對分子質量越小，產品的MFR就越高。

聚合加氫目前在多數裝置上采用，效果良好，但存在著產品過渡時間長、中間產品多、生產不靈活等特點，作為三井油化工藝的洛陽聚丙烯裝置，纖維料的生產采用的是造粒工段加入降解劑進行調整。

2.3.2 造粒工段調節MFR

聚丙烯分子鏈上由于甲基（-CH3）的存在，使得鏈上的叔碳原子活性增強，容易在熱或氧的作用下發生斷鏈，產生降解反應。利用聚丙烯的這一特性，我們采用降解劑來調整產品的熔融指數。

作為調整熔融指數的降解劑，在生產過程中精確加入就成為保證聚丙烯產品質量的關鍵。平時利用生產纖維料的間隙對計量系統進行標定，確保準確計量。同時為了維持產品質量的穩定，不但要考慮造粒工段的生產情況，也要了解上游聚合裝置氫氣加入穩定性、負荷變化等情況，這樣可以隨時增加分析頻率，提前對產品質量進行預先調整。

2.4 質量分析會和提高人員的責任心

公司質量目標：產品出廠合格率達到100%。

要使產品出廠合格率達到100%，產品的質量指標在生產中的控制就成為關鍵，而指標控制的終端就是班組。

各單位的運行班組構成了產品生產、維護、調整的質量網絡。班組人員的責任心和工作方法對質量控制息息相關。目前召開班組質量分析會和提高人員責任心是質量穩定的關鍵。

2.4.1 班組質量分析會

作為有經驗的班組，召開質量控制分析會是提高產品質量的有效手段。每班對產品質量控制情況進行講評，突出質量控制過程中遇到的問題、難題進行交流和討論。

班組分析會的作用：除了經驗共享、答疑解惑外，最重要的目的是通過共同剖析，讓每一個班組成員對近期的質量控制要點和調整注意事項了然于胸。

質量分析會不僅使職工的實際動手能力大大提升，更重要的是徹底杜絕了年輕人因為經驗不足在質量調控方面的失誤。

2.4.2 提高班組人員的責任心

為了減少質量波動，班組人員應目標一致，密切監視各個關鍵參數的微弱變化，并且有專人負責和產品分析人員聯系，及時獲取產品指數等變化的信息，以便掌握第一手數據，隨時確定參數調整的方向；其他人員則按照預先分工，認真對待每一點參數變化，精心做好每一次參數調整。

可以說，從原料丙烯進入裝置的源頭到生成成品的每個節點都有專人負責，可謂層層嚴把關，環環緊相扣，不僅要維護好裝置的運行平穩和質量指標穩定，更要把聚丙烯成品的指標牢牢地控制在狹窄的范圍之內，從而提升產品質量。

2.5 產品內在指標的控制

作為大分子產品，質量的影響因素有很多，除日常生產控制的指標外，對產品內在的指標控制也是產品質量穩定的決定因素之一，大家都知道，符合出廠指標的原料在下游用戶使用過程中，出現的問題從宏觀看符合分析要求，但從微觀看則有很大不同。為把產品達到一流，我們在加大日常平穩生產的同時，定期對產品的微觀進行分析，并把分析結果對比，盡可能的使產品性質保持連續性，從而使產品的質量得到保障。

3 加大和下游用戶溝通

再好的產品若沒有用戶的認可也變不成商品，為了能準確了解下游用戶的真實意圖，平時通過營銷部門反饋的信息對產品質量進行及時調整，也就是說產品質量跟蹤，目的是在產品質量穩定條件下提高信譽，在類似或相同產品營銷的競爭條件下，質量溝通工作對下游用戶來講，使用戶既對產品的生產情況了解，也是用戶在使用中遇到的問題得到技術支持，從而用戶使用放心。

4 質量穩定性的方法

（1）保持原料丙烯質量，是提高聚丙烯產品質量穩定的基礎。

（2）纖維級產品等規度，在生產中是通過催化劑體系中的OF（Si）/Ti及Al/OF（Si）的調節來控制，定期對系統進行標定，確保加入穩定。

（3）造粒機參數的設定、降解劑的精確加入，是纖維級產品熔融指數控制的關鍵。

（4）班組質量分析會以及人員的責任心是保證質量的重要方法。

（5）公司把用戶信息、生產控制緊密聯系在一起，是質量穩定的紐帶。

通過采取以上措施，洛陽石化纖維料產品的質量一直保持較好水平。

[1]楊菊秀,李珠蘭,趙蕓,等.聚丙烯等規指數調節研究[J].合成樹脂及塑料,2000,17(4):13.

黃永場

2011-12-12