聚氯乙烯树脂评价体系的建立与应用

聚氯乙烯树脂评价体系的建立与应用

何钦

新疆中泰化学阜康能源有限公司 新疆 阜康 831500

摘要：随着社会经济的发展，我国对聚录乙烯的应用不断增加，聚录乙烯行业有了很大进展。本文首先分析了组织机构的建立及运作，其次探讨了聚氯乙烯树脂评价体系的建立，最后就聚氯乙烯树脂指标评价体系的应用进行研究，以供参考。。

关键词：评价体系；力学性能；光学性能；电学性能

引言

随着国内环保管控日益严格，小产能、落后产能企业将被淘汰，提高生产效率日显迫切，上游原材料价格或将上涨，成本优势将是提高竞争力的关键因素。因此，设法优化调度安排，提升聚合装置的运行效率，降低能源消耗、缩短订单完工时间，提高劳动生产率是聚氯乙烯企业提高竞争力的必要手段。

1组织机构的建立及运作

为掌握市场对PVC的指标要求，唐山三友氯碱有限责任公司组织成立了专业的管理机构，包括销售部门、研发部门、生产技术部门、质量检验部门及生产车间的多个部门进行联合协作，工作小组根据销售反馈回来的市场信息，研发部及生产技术部对产品指标的市场要求进行分析总结，并针对指标进行专项分析研究，制定专项检测评价体系，实现聚氯乙烯树脂质量评测的科学化、系统化。

2聚氯乙烯树脂评价体系的建立

2.1聚氯乙烯树脂中杂质改进措施

（1）外来杂质。定期对系统密封性进行检查，包括振动筛下料口、离心机下料口等软连接处加强管控，定期更换软连接，对罗茨风机进口、出口过滤器定期进行清理，在不影响正常使用的情况下增大过滤网精度，对包装机密封口加强管控，对包装机取样器内部轴承密封垫定期进行检查清理更换，对取样器进行密封，并按时清理，防止外部杂质带入系统。（2）系统杂质。①聚合系统产生杂质。由于投料时温度上升，导致釜顶冷凝器列管内壁粘结物料脱落，造成成品树脂杂质超标。为此，在生产过程中，首先定期对聚合釜釜顶冷凝器列管进行物理清洗（开盖对釜顶冷凝器进行高压清洗）；其次，每次新釜投入使用时，对釜顶冷凝器进行高压蒸汽吹扫，并用冲洗水进行冲洗，对冲洗水进行取样观察，连续3次取样保证冲洗水无杂质后再投入使用，在实际生产过程中，此操作可大大降低由于釜顶冷凝器杂质脱落而造成的杂质超标现象。（2）汽提系统产生杂质。汽提塔产生杂质的主要来源为汽提塔塔壁及塔盘、螺旋板换热器夹带的由于超温而导致变色的PVC颗粒。在开车前，应对汽提塔进行煮塔操作，通过对汽提塔不断升温，将塔内注满水，并将其煮沸，不断进行补水排水操作，尽可能地将塔内壁及塔盘上附着的颗粒料排出。在实际生产过程中，加强工艺控制，尽量减少开停车频次，同时控制好汽提塔温度及压力，在负荷调整的情况下，及时调整蒸汽使用量，防止汽提塔超温操作，从而降低由于塔超温而造成的“黄点”杂质，保证产品质量。螺旋板换热器在开车过程中观察发现，低流量运行时，由于螺旋板内停留时间过长，导致PVC树脂在换热时超温而变色，因此在运行过程中，控制汽提塔最低运行流量。（3）干燥系统杂质。滤袋除尘器温度在50~55℃，袋滤器上设置有脉冲电磁阀，将滤袋上的灰尘清除下来，脉冲电磁阀控制压缩空气进行反吹，压缩空气常温进入除尘器，压缩空气中水分粘在袋滤器，同时将物料也粘在袋滤器外壁，长时间堆积后落入物料中进入后系统，导致成品PVC树脂中杂质超标。因此，提高压缩空气进入除尘器温度，防止压缩空气中水分凝结出来，将过滤器反吹风管线增设伴热并增设保温，解决了除尘器滤芯粘料问题。

2.2建立聚氯乙烯指标评价实验室

为确保满足下游客户质量要求，最终服务终端市场消费者，实现以市场需求为导向的PVC树脂定制化生产，建立聚氯乙烯指标评价实验室，以实现对树脂指标的评价检测。聚氯乙烯指标评价实验室包括树脂产品检测实验室及下游加工实验室两部分，涵盖由原料树脂分析至后加工性能评测的全部环节。树脂产品检测实验室现拥有国际领先的电子显微镜、breeze凝胶渗透色谱仪、哈克转矩流变仪、电子万能（拉力）试验机、BT-1001智能粉体特性测试仪等专业检测设备，下游加工实验室配备有高速混合机、双辊开炼机、单螺杆挤出机、造粒机、吹膜机、滴塑机、平板硫化机等小型生产加工设备。依托聚氯乙烯指标评价实验室，在市场需求方面，能够根据不同的加工工艺，模拟下游客户生产工艺进行生产实验，对实验产品的相关性能进行检测分析，将客户需求细化为相关的聚氯乙烯检测指标，以质量检测结果评价树脂产品是否满足下游客户质量要求。同时，在新产品研发过程中，不仅可以对新产品进行更加深入的分析，了解产品各项物性指标，还可以在实验室中使用新产品进行小规模生产，了解产品加工性能及适用范围。在对公司生产的指导过程中，可以对生产过程中的各工序进行较为详细的分析，查找生产过程中问题的根源，对公司生产起到了一定的指导作用，为树脂定制化生产提供技术保证。

2.3聚氯乙烯生产过程的多目标调度优化

PVC的生产过程作为国际热点问题，其建模与优化有很多成果。田妙苗等研究了电石生产、盐水电解到氯乙烯（VCM）聚合、产品出厂等环节，以包括电耗、库存、产品型号切换、交货延迟等的成本最小为目标，建立了基于离散时间表示的混合整数线性规划（MILP）调度优化模型。连雪等以成本最小为目标，建立了电石法PVC全流程生产过程多周期的计划优化模型。冯振辉等引入分片线性技术逼近实际生产中的非线性特征，建立基于HH的MILP模型，进一步提出一种基于离线层级模型的分解算法来加速求解过程。张雅云等基于特定单元事件点的概念，建立了连续时间表示的调度优化模型，并最终描述为MINLP模型。

3聚氯乙烯树脂指标评价体系的应用

在软膜制品行业普遍使用SG-3型树脂生产，以不同企业生产的SG-3型树脂进行国标指标对比。综合对比PVC树脂国标指标项目检测结果，SG-3型树脂指标未见明显差异。据与下游厂家技术交流了解，A公司SG-3型树脂与B公司SG-3型树脂在加工过程存在差异，而国标分析结果无法明晰不同厂家树脂指标的不同。以A公司SG-3型树脂与B公司SG-3型树脂作为对比组进行转矩流变测试实验。两种树脂在塑化加工过程性能差别较大，A树脂的扭矩范围小于同行业树脂，表明A树脂的初始熔体黏度较高，而熔融黏度低于B树脂，并且熔合时间A树脂较为提前。整体表现为A树脂加工过程初始电流高，熔融后电流低，整体熔融过程时间短；B树脂加工过程初始电流低，熔融后电流高，整体熔融过程时间长。A树脂与B树脂分子量分布无明显区别，A树脂分子量相比B树脂稍高，分析两种树脂聚合度相差不大，考虑到仪器误差允许范围，两种树脂具有相同的相对分子质量分布。

结语

综上所述，由于目前各PVC生产厂家配方体系各不相同，各种助剂种类繁多，质量差异较大，多数企业缺乏综合测试内在质量所需的仪器，使得厂家在改进配方体系时因缺乏必要的针对性实验检测分析，不能直观有效反映配方调整对PVC树脂产品质量的影响。因此，建立更加科学的聚氯乙烯树脂评价体系、有效提升树脂产品与下游加工企业的契合程度、实现树脂与下游行业的直接对接、进而满足消费者的实际需求显得尤为必要。

参考文献

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