關于如何提高聚甲醛產品質量的探討

李占良(唐山中浩化工有限公司，河北 唐山 063611)

關于如何提高聚甲醛產品質量的探討

李占良(唐山中浩化工有限公司，河北 唐山 063611)

我國各個工廠在聚甲醛的生產過程中，都會面臨一系列繁雜的問題，以下是整理的幾類：甲醛回收時應用的系統受到嚴重腐蝕的現象，聚甲醛形成的最終產品中含有太多的色焦粒的問題，還有運用硫酸做成的催化劑變黑的現象以及三聚甲醛經檢測的主要含量偏低的情況等等。針對在聚甲醛生產過程中出現的以上這些問題，本篇文章對它們的原因進行了深刻的探討分析，也提出了相應的解決辦法或措施。

聚甲醛生產；質量影響因素；措施

在我國，生產聚甲醛產品時，各工廠都會遇到各式各樣的問題，而這些問題在總體上來看又有其相似之處，譬如：在生產三聚甲醛時，用硫酸做的催化劑常常會變黑，且其最終產品的主含量沒能達到合格標準；回收甲醛時系統明顯受到嚴重的腐蝕；聚甲醛形成的最終產品中含有太多的色焦粒等等。本人在多次走訪調研、詢問相關專業人士以及自身也做了不少簡單實驗后，詳細探討分析出現上述問題的原因，也為上述問題的解決提出了初步的辦法措施。

1 以硫酸做的催化劑變黑

在存放濃硫酸時，工廠通常都會使用碳鋼儲罐，這種儲罐是以聚四氟乙烯作為內襯的，經常產生硫酸變黑的現象。將“黑”硫酸稀釋，產生質量分數是0.1%的絮狀沉淀，而后用硝酸反應得無色溶液。另外，在運用聚氯乙烯和聚乙烯儲存濃硫酸一天后發現也發生了濃硫酸變黑的情況。由以上實驗得出結果：儲存濃硫酸時發生了炭化，有雜質進入炭化后的硫酸中影響甲醛合成，導致了三聚甲醛的質量、轉化率都受影響有。以下是對硫酸的炭化原因探討：

1.1 濃硫酸與儲罐內襯物質發生炭化

聚四氟乙烯抗強酸腐蝕的特性極好，而在其加工時加入的添加劑會和濃硫酸產生炭化反應；聚四氟乙烯因本身的老化作用而產生的有機物和硫酸發生了反應。

1.2 濃硫酸儲存時和大氣的有機物反應發生炭化

硫酸儲存的罐子頂部有一個氣平管，這個氣平管使得硫酸能與大氣相連且吸收周圍有機物造成炭化。

綜上，防止炭化的措施可采取：將硫酸儲存罐子的內襯材質換成穩定性、耐酸性不錯的高硼硅材質的搪玻璃。也可改變儲罐的結構來隔離硫酸，使得其不受外界有機物的干擾，從而防止其炭化。

2 三聚甲醛最終產品的質量問題

聚合反應擁有較為復雜的動力學原理，并且常常會有因為很少的雜志就產生較大影響的事情發生，所以聚合反應對于原料的純度要求相當高，以防出現任何問題。而合成甲醛的原料的主要成分就是三聚甲醛，所以它的純度對產品的質量影響極大。然而，目前我國的不少工廠在合成甲醛時忽略或是沒能仔細控制三聚甲醛的純度而使得產品質量不合格。

三聚甲醛的合成過程很復雜，且不只有本身的化學反應，中間還會夾雜著一些副反應，以下是對三聚甲醛合成過程中產生的問題進行分析探討：

2.1 三聚甲醛成品在重沸后出現較多白色絮狀物

為了研究此現象，本人做了不少實驗且查詢了相關材料后知曉，這是重沸精餾和儲存成品時分出的不溶物質。它們的熔點以及聚合度都要比三聚甲醛的高些，但這些物質的穩定性不太強，因而三聚甲醛的最終產品不可以放置太長時間，為了保證它的新鮮度需要盡早使用，這樣也可以防止因多次精餾而出現一些列副產物。然后將成品經過過濾裝置，可以有效降低不溶物的比率。

2.2 三聚甲醛成品中pH值不穩定

若是酸性條件，三聚甲醛會因解聚反應而造成甲醛超標現象，這時就需要放入氫氧化鈉中和，既能除去甲醛又中和了催化劑，因而我們需要恰當控制好三聚甲醛的pH值。我們在測定分析三聚甲醛中甲酸含量時發現，三聚甲醛的樣品呈堿性，且成品中有少量鈉，以上表明三聚甲醛在生產時，堿加了太多，致使鈉堿、鈉鹽等流出。且當輕沸塔溫度不穩時，塔底的過濾器會出現堵塞，而經驗證堵塞就是因為堿過多。在對重沸塔內的大片結疤物進行取樣分析后，測出其水溶液pH顯堿性，還含不溶物。

綜上，因為鈉僅從氫氧化鈉中出來，所以需要嚴格把控氫氧化鈉的用量，且時刻監控PH值,加大分析頻率。有數據顯示，最佳的入料PH值為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

色焦粒是一項重要的檢驗指標，旨在驗證聚甲醛的最終產品。如果造粒工序中出現的不少色焦粒，那就會使成品等級明顯降低，也會給公司企業造成不少的財產損失。因而，我們有必要對工程中運用的三種添加劑進行熔點測驗為此，這三種添加劑是、三聚氰胺和潤滑劑，還要測試其在加熱時的焦化現象。測定結果顯示：三聚氰胺無變色和焦化；抗氧化劑的焦化程度大，熔點低；潤滑劑有一定程度變化。通過該實驗，我們了解到混合添加劑的焦化與添加劑的分散度以及混合度有關。若添加劑混合不均勻，就會出現不達標的顆粒，而一旦過潮且溫度升高，這種大徑顆粒就會發生焦化現象，然后與筒壁粘貼，而后發生炭化，最終會因炭化后的渣滓掉落造成甲醛成品中含有焦粒。所以，儲存添加劑時要注意防潮，且按照規定比例配備混合后再使用。

總之，生產聚甲醛并不簡單，其中涉及的各反應、設備的操作也很復雜，且還有很多副反應等。反應系統中因其含有不少甲酸使得設備受到大范圍的腐蝕，聚合反應的繁復原理以及反應應用的材料質量的掌控等都是業內難題，都需要廣大技術、科研人員們仔細鉆研，從而為本行業的發展進步做出貢獻。

[1]劉冬,萬情操.關于聚甲醛生產中影響產品質量因素的探討[J].天津化工,2014,02:31-33.

[2]陳榮南.Polyplastics中國公司聚甲醛業務營銷策略研究[D].福建師范大學,2014.

[3]任曉晗.三聚甲醛合成工藝過程的模擬與優化[D].青島科技大學,2014.

[4]朱開貴.聚甲醛生產工藝選擇及改性技術研究[D].北京化工大學,2014.