粉末涂料用聚酯生产工艺优化——浅谈树脂产品间污染预防

2018年9月

Resources and Environment

资源与环境

Chemical Engineering Design Communications化 工 设 计 通 讯

粉末涂料用聚酯生产工艺优化

——浅谈树脂产品间污染预防

曹银波

（1.上海大学环境与化学工程学院，上海 200444；2.帝兴树脂（昆山）有限公司，江苏苏州 215300）

摘　要：通过对聚酯出料过程的研究，分析在聚酯出料过程中，现场的操作会对聚酯可能出现的污染现象有重大影响，通过对聚酯出料过程中操作步骤的优化，既确保树脂出料管线被清洗干净，有可减少操作过程中清洗出料管线用时过长等方面的时间损失。

关键词：工艺过程优化；产品出料；污染预防中图分类号：TQ637　　文献标志码：A　　文章编号：1003–6490（2018）09–0198–02

Powder Coating with Polyester Resin Process Optimization

——On prevention of contamination between resin products

Cao Yin-bo

Abstract：Through the study of the process of polyester resin discharging，it is analyzed that in the process of discharging polyester resin，the on-site operation will have a significant impact on the possible contamination phenomenon of polyester resin，through the operation of the process of discharging polyester resin.The optimization of the steps not only ensures that the resin discharge line is cleaned，but also reduces the time lost in cleaning the discharge line in the process of operation.

Key words：process optimization；product discharge；pollution prevention粉末涂料是一种100%固体成分、以粉末形态进行涂装的涂料，它与一般溶剂型和水性涂料的最大不同在于不使用 溶剂或水作为分散介质。因而粉末涂料在涂装过程中洒落的涂料也可回收再利用，并且在涂装过程中无溶剂挥发，生产施工安全，可实现涂装自动化，提升生产效率，并且方便运输、贮存，符合国际上通认的“4E”法则：经济（Economical）、环保（Environmental）、高效（Effectiveness）和性能卓越

[1]

（Excellence），从而成为发展迅猛的涂料品种。1 问题陈述

粉末涂料是由成膜树脂、助剂、颜料、填料等混合、粉碎、过筛而成，其中成膜树脂是涂料的主要组成部分，决定了涂料的基础性能[2]，因此树脂的性能就显得尤为关键。在树脂生产过程中务必确保树脂成分的一致性，这样按照粉末涂料配方所制造出来的粉末涂料才能具备应有的性能。由于树脂配方设计的不同，树脂的某些原料会对另一牌号树脂的正常使用存在严重的干扰，容易导致制备的粉末涂料会出现橘皮、针孔等不良影响。这就是我们通常所说的产品污染。

在树脂的生产过程中，产品污染主要发生在工艺过程的后段，即产品出料阶段。前一批次树脂出料结束后，残留在出料管线内的少量树脂随着温度降低会固化在出料管线内，被当前出料批次的树脂熔融后，混合在该批产品中而出现产品污染问题。

为消除这一影响，工厂在产品下料前，会对下料系统进行清洗操作，由于清洗下料管线的操作方式不统一，就会出现不同操作人员在操作时，清洗的标准不同，导致清洗时间长短不一，也就出现了因清洗而导致的时间损失，为此，需要制定一套切实可行的下料清洗操作流程，以统一操作人员对下料清洗的操作，既要保证产品没有被前一批次污染的风险，又要减少因清洗而导致的时间损失。2 树脂出料过程分析

如图1所示，高温熔融树脂通过管线流到树脂分配器中，经过树脂分配器缓慢流到冷却钢带上，随着钢带的转动，树脂在钢带上呈现为一定厚度的树脂薄层，在冷却水的冷却作用下，当树脂到打碎机前时，树脂已经变成玻璃状物质，经打碎机粉碎成颗粒状产物即为聚酯成品。

树脂管线

冷却上钢带

树脂分配器

冷却水喷淋

冷却下钢带

打碎机

图1 树脂出料示意

收稿日期：2018–06–05作者简介：曹银波（1979—） ，男，江苏泗阳人，主要研究方向为聚

酯树脂的应用研究。

当产品被污染时，其表现最明显的是胶化时间会有很大差异。

这也是粉末涂料出现橘皮、针孔、流平不好[3]的主要原因。所以在清洗规则制定时，树脂的胶化时间是一个很重要的测试指标，其测试方法如下。

1）筛分一定量的树脂粉末；

2）在称量盘上称取180mg的树脂粉末（偏差±1mg）；3）待树脂重量稳定后，在同一称重盘上称取一定量的固化剂（偏差±1mg）使树脂和固化剂的总重量为200mg；

4）将混合物小心倒入温度设定为200℃的测量盘中，同时开始用秒表计时；

5）待树脂熔化后，用搅拌棒以画圆的方式均匀地搅拌混合物，注意搅拌棒要与测量盘相接触；

6）在此温度下，树脂和固化剂的混合物开始反应，形成分子量更高的聚合物，其黏度开始上升，当混合物沿搅拌棒向上附着时，在测量盘的中心搅拌；

7）若混合物黏度增加，且与测量盘之间的附着断裂，可终止计时，该时间即为树脂的胶化时间。3 确定树脂清洗量方案

为简化操作要求，并确保产品被污染的风险降低到最低，选择树脂助剂差别最大的两个产品进行测试，即前一批产品的胶化时间很短，后一批产品胶化时间较长。在出料前，启动出料设备，分别使树脂充满树脂分配器后，停树脂分配器前端的树脂输送泵，然后将分配器内的树脂排空到冷却钢带上，经破碎包装。重复这样的操作两次，并对清洗树脂进行取样，测试树脂的胶化时间，同时考虑到清洗树脂破碎后首先进入料仓存放，并且破碎后的树脂颗粒在输送过程中因相互之间的碰撞会产生细粉，前面清洗部分的树脂颗粒和细粉有可能黏贴在料仓壁上，在包装过程中与当前包装批次产品混合后被包装出来，可能继续对产品性能有所影响，因此一并取样测试胶化时间，其有结果如表1所示。

（下转第218页）

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第44卷第9期

2018年9月

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types of micro-bubbles on the performance of the coagulation flotation process for coke waste-water[J].J Chem Technol Biotechnol，2012，87（2）：206–215.[25] 张磊，刘平，马锦，等.基于微气泡曝气的生物膜反应器处理废

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实例研究——以苏州南北华翔河水质改善工程为例[J].环境监控与预警，2013，5（1）：15-16.[29] 刘秋菊，熊若晗，宋艳芳，等.微纳米气泡在环境污染控制领域

的应用[J].环境与可持续发展，2017，42（3）：100-102.

（上接第172页）

行，亦可在化工园区内部开展，取长补短，共同改善和提高化工园区安全生产环境。

3.4 重视应急救援

应急救援作为安全生产体系的有机构成部分，是最后一道防线，对减少财产损失及人身伤害具有重要意义。对于企业而言，要充分意识到安全生产的重要性，发挥自身主体作用，积极参与应急救援建设，结合自身生产实际及风险情况，配备相应数量和种类的应急装备和物资。尤其对于大型化工企业而言，更是要认真执行相关要求规定，建立消防站，并配备相应的装备和人员，制定科学的应预案，定期组织培训教育活动，提高全体员工反应能力，并注重日常维护保养工作，确保其始终处于完好的状态。区别于普通的城市消防站，化工园区消防站所承接的任务更加严峻和危险，除了一般火灾及抢险救援装备之外，还需配备特种消防设施。同时，始终将人的安全生产作为第一要素，充分体现以人为本的社会主义发展本质，建议在化工园区内建立医疗中心，配备专业性的医疗器具，以应对火灾、爆炸、中毒等安全事故，确保受伤人员第一时间得到有效救治，并提高医务人员的综合素养，最大限度地满足安全生产保障需求。

3.5 引入先进科技

故现场的动态发展情况，并做出更加科学的决策，并将相关数据传送到现场机动应急救援系统中，最大限度地减少了事故所造成的损失。同时，基于互联网应用环境，还需加强电子政务建设，实时更新化工园区安全生产监管工作动态，明确各级职能部门责任要求，主动接受人民的监督，确保执法必严、违法必究，有效减少甚至消除相互推责行为，提高化工园区安全生产监管工作实效。化工园区安全生产监管作为一项全民建设工程，信息化建设为每个员工参与到安全生产提供了便利条件，实际收效明显，是未来主流发展趋势之一。4 结语

总而言之，化工园区安全生产监管十分重要和必要，是维护社会稳定和谐的重要基础。但现实中，受多种因素影响，我国化工园区安全生产监管实践亦存有不少问题，需要政府、行业、企业以及全体员工的全方位参与及配合才能实现。对此，各地区应重视化工园区安全生产建设，因地制宜，结合自身实际情况，采取更多有效监管举措。

参考文献

[1] 林喜芳.密切校企合作，护航化工园区安全生产[J].安全与健康，2018，（04）：10.[2] 化工安全生产形势严峻各地加强危化品监管[J].低温与特气，2017，35（04）：52-53.[3] 段晓胤，饶贵仕.江西省化工园区安全生产管理现状与对策[J].当代化工研究，2017，（08）：6-7.[4] 2017化工安全生产与智慧园区建设高峰论坛[J].中国石油和化工标准与质量，2017，37（09）：194.[5] 郑君.培养“既懂化工又懂安全”的人才——访中国化学品安全协会秘书长路念明[J].劳动保护，2014，（11）：36-37.[6] 教育部、国家安全监管总局发布关于加强化工安全人才培养工作的指导意见[J].中国安全生产科学技术，2014，10（09）：139.

知识经济时代，科技是推动社会发展的又一核心动力，便

捷了人们的生产生活，其应用还大大提高了安全性。如上数据统计结果得知，我国园区总量呈现了高速增长的态势，企业规模日益扩大，相关管理及服务内容越发复杂。针对此类情况，在计算机、互联网科技应用的时代背景下，国内外很多园区建成了数字化系统，包括数字化管理、数字化服务、数字化监控等，全面提升了园区的现代化水平，安全生产监管工作效力大大改善。基于数字化系统应用，可以第一时间了解事

（上接第198页）

表1 出料管线清洗胶化时间测试

包装袋号码清洗钢带第一包清洗钢带最后一包正常包装第一包正常包装第十包

第5t第10t第15t第20t第25t第30t倒数第10包倒数第5包倒数第1包

清洗1次分配器胶化时间（s）

6465

清洗2次分配器胶化时间（s）

115118112113119123122124124120119123116

清洗3次分配器胶化时间（s）

118115

其清洗树脂的胶化时间就接近工厂出货检验的第10t产品的胶化时间了，也就是说用当批出料树脂充满一次树脂分配器后就可以保证前一批次残留的树脂被清洗干净了，所以后面的第二次、第三次清洗所用的时间就是制程时间的损失。为减少这样的不必要的时间损失，定义了树脂清洗方法。

充满一次，即用当批出料树脂充满树脂分配器一次；全部包出，即把充满在树脂分配器中的树脂通过钢带冷却并经过存储料仓后，将其全部包装出来与后面的树脂有效隔离开。

留下10包，将正常下料产品包装的前10包留下作为再制品，并把该清洗要求编入工厂的操作说明书《树脂出料操作说明》中，并沟通到所有操作人员，使其充分理解并执行此清洗要求。通过该方法的执行，产品间的污染得到了有效预防。

参考文献

[1] 韩要星，吴秋芳，曹宏明粉末涂料制造工艺及其技术研究进展[J].化工进展，2003，（22）：350-352.[2] 仓理.涂料工艺[M].北京：化学工业出版社，2009.[3] 王恩生，杨波.王宇粉末涂装过程中的缺陷分析及对策[J].现代涂料与涂装，2011，（06）51-55.

由表1的胶化时间数据可以看出，清洗一次树脂分配器后，

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