徐風(fēng)飛（廣訊檢測（廣東）有限公司，廣東 佛山528226）

1 概述

過氯乙烯膠粘劑是將過氯乙烯樹脂、PVC樹脂加入到環(huán)己烷、乙酸乙酯等混合溶劑中，添加少量改性劑，常溫、常壓下，不同物料均勻溶解制成的。主要用于PVC-U 給排水管道的安裝粘接，粘接力強，施工簡便，快捷高效，并且市場需求日益增加，使得配套安裝用膠粘劑得以快速發(fā)展[1]。

過氯乙烯膠粘劑自動化生產(chǎn)建設(shè)需要有資質(zhì)的專業(yè)公司設(shè)計，包括廠房、車間、倉庫以及消防系統(tǒng)、設(shè)備安裝、環(huán)評與生產(chǎn)安全評價等內(nèi)容。生產(chǎn)線建成后需經(jīng)政府安全生產(chǎn)管理部門驗收，通過后才能投入生產(chǎn)。

2 工藝方案

2.1 技術(shù)要求

按照年產(chǎn)過氯乙烯膠粘劑10000 噸設(shè)計，并按此產(chǎn)能配置設(shè)備和安全生產(chǎn)設(shè)施。化學(xué)溶劑埋地存放，實現(xiàn)物料輸送、計量、加料、灌裝自動化，生產(chǎn)操作由中控系統(tǒng)管理控制。工藝設(shè)計、廠房建設(shè)、設(shè)備安裝、作業(yè)規(guī)范、安全評價等應(yīng)符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和政策，達到政府安全生產(chǎn)管理部門驗收標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 工藝流程

過氯乙烯膠粘劑生產(chǎn)工藝流程，見圖1。

圖1、過氯乙烯膠粘劑生產(chǎn)工藝流程

2.3 工藝方案

2.3.1物料儲存與供料系統(tǒng)

物料儲存與供料系統(tǒng)包括化學(xué)溶劑的儲存、輸送和計量加料?；瘜W(xué)溶劑由槽罐車運送，可自動泵入埋地化工儲罐。攪拌罐用料需求由中控系統(tǒng)控制，溶劑輸送泵經(jīng)管道將化學(xué)溶劑泵入液體計量稱中稱量后放入攪拌罐中。同時，為確保配方的準(zhǔn)確性，在管路中安裝流量控制儀表，實現(xiàn)溶劑計量、稱量雙保險。

2.3.2溫度控制與攪拌系統(tǒng)

溫度控制與攪拌系統(tǒng)由中控系統(tǒng)控制，可實現(xiàn)過氯乙烯膠粘劑常溫、常壓下生產(chǎn)?；瘜W(xué)溶劑通過溶劑輸送泵輸入攪拌罐中，PVC 樹脂、過氯乙烯樹脂等固體粉料經(jīng)由物料輸送系統(tǒng)加入攪拌罐中。攪拌系統(tǒng)啟動前，在攪拌罐夾套內(nèi)通入50℃溫水，各種原料充分?jǐn)嚢?、混合，制成粘稠、透明膠粘劑后，將溫水轉(zhuǎn)換為冷卻水降溫，當(dāng)膠粘劑溫度降低至20-25℃時，開始排料。

2.3.3膠粘劑中轉(zhuǎn)系統(tǒng)

膠粘劑中轉(zhuǎn)系統(tǒng)主要設(shè)備為中轉(zhuǎn)罐、管道和排料控制閥等。攪拌罐排料輸送泵經(jīng)管道將膠粘劑輸送到中轉(zhuǎn)罐中等待灌裝。

2.3.4灌裝系統(tǒng)

灌裝系統(tǒng)主要設(shè)備為全自動灌裝生產(chǎn)線，可多組同時灌裝。灌裝機儲液槽液位傳感器發(fā)出需求信號，中轉(zhuǎn)罐接收信號后打開排料閥，膠粘劑中轉(zhuǎn)罐與灌裝機儲液槽應(yīng)保持有1米以上落差，依靠重力實現(xiàn)自動補料。

2.3.5中控系統(tǒng)

中控系統(tǒng)用于生產(chǎn)監(jiān)控并發(fā)出動作指令。通過程序設(shè)計將物料儲存與供料、溫度控制與攪拌、膠粘劑中轉(zhuǎn)、灌裝等所有動作指令集成為一個軟件控制操作系統(tǒng)，通過電腦終端顯示并控制運行，保證過氯乙烯膠粘劑生產(chǎn)持續(xù)、穩(wěn)定運行。

3 生產(chǎn)自動化

3.1主要生產(chǎn)設(shè)備

（1）化工儲罐及配套的液體計量稱、流量控制儀表以及溶劑輸送泵；（2）攪拌罐及配套膠粘劑輸送泵、空壓機、冷水機、冷水槽、溫水槽、控制閥、控制儀表等；（3）膠粘劑中轉(zhuǎn)罐及配套控制閥、控制儀表；（4）灌裝生產(chǎn)線；（5）電柜、電腦終端和軟件。

3.2 生產(chǎn)自動化

過氯乙烯膠粘劑的生產(chǎn)：啟動中控系統(tǒng)，設(shè)定配方，發(fā)送操作指令，通溫水。啟動溶劑輸送泵，分別將溶劑環(huán)己酮、乙酸乙酯、丁酮、丙酮逐次泵入液體計量稱中稱量后放入攪拌罐中，攪拌。粉體物料輸送系統(tǒng)將過氯乙烯樹脂和PVC 樹脂等固體粉料加入攪拌罐中，各種物料在攪拌罐中充分?jǐn)嚢?、均勻溶解后，即制成透明的過氯乙烯膠粘劑。此后，排出溫水，泵入冷水冷卻，當(dāng)膠粘劑溫度降低到20-25℃后即可排料，時間約8-10 小時。取樣檢測，合格的膠粘劑排放到中轉(zhuǎn)罐中。

過氯乙烯膠粘劑灌裝：過氯乙烯膠粘劑中轉(zhuǎn)罐中的膠粘劑通過灌裝生產(chǎn)線分裝，灌裝機由多組灌裝閥組成，微電腦PLC控制，能夠調(diào)整灌裝容量和灌裝參數(shù)。灌裝機儲液槽液位傳感器發(fā)出需求信號補料，光電傳感器監(jiān)測缺瓶、退瓶及故障保護?？展抻奢斔蛶魉椭凉嘌b機，灌裝閥感應(yīng)加料，可多組同時進行?？展藜訚M后，輸送帶傳動，下一組空罐繼續(xù)灌裝。膠粘劑罐封口由上蓋、壓蓋、旋蓋機完成。中轉(zhuǎn)罐中的膠粘劑需要在10-12小時內(nèi)完全排料，避免粘附攪拌罐內(nèi)壁。

4 結(jié)果與討論

4.1 過氯乙烯膠粘劑配方

過氯乙烯膠粘劑配方主要原料有過氯乙烯樹脂、PVC 樹脂、環(huán)己酮、丙酮、丁酮、乙酸乙酯等[2]，也可添加偶聯(lián)劑、聚氨酯樹脂等改善膠粘劑性能。過氯乙烯膠粘劑依據(jù)粘接時間分為快干型和慢干型，依據(jù)用途分為PVC 給水管、PVC 排水管以及CPVC管用膠粘劑。

本方案選用的基體材料為PVC樹脂和過氯乙烯樹脂，二者溶解度參數(shù)為9.4-10.4，極性相近。在過氯乙烯膠粘劑配方中加入PVC 樹脂，可有效提升膠粘劑綜合性能，降低材料成本?；w材料含量越高，粘接強度越高?；w材料用量和比例不同，可生產(chǎn)不同用途膠粘劑。

化學(xué)溶劑選擇依據(jù)溶解度參數(shù)相似相容原則，本方案選用環(huán)己酮、丙酮、丁酮、乙酸乙酯混合溶劑提高基體材料的溶解性?；瘜W(xué)溶劑揮發(fā)性能對膠粘劑固化時間和粘接效果影響較大，溶劑揮發(fā)速率大，可以縮短固化時間，但揮發(fā)速率過快影響粘接強度，這里選擇高、低揮發(fā)性配合的混合溶劑。表1列出來不同化學(xué)溶劑蒸發(fā)速率，可以看出，環(huán)己烷揮發(fā)性低，丙酮、丁酮、乙酸乙酯三者揮發(fā)性較高，本方案選用揮發(fā)速率適中的混合溶劑[3]。通過調(diào)整不同溶劑比例可生產(chǎn)快干型或者慢干型膠粘劑。

表1、不同化學(xué)溶劑的物理性能

4.2 過氯乙烯膠粘劑攪拌罐溫度

過氯乙烯膠粘劑攪拌罐罐體為夾套結(jié)構(gòu)，冷、熱水自底部進入夾套從頂部流出回到冷、熱水儲水槽，循環(huán)使用，可實現(xiàn)冷、熱水轉(zhuǎn)換。冷水溫度控制在15-20℃，用于冷卻攪拌罐中膠粘劑溫度。由于生產(chǎn)所用溶劑皆為易燃易爆材料，沸點低，揮發(fā)性高，因此，攪拌用水溫不宜太高，熱水溫度一般控制在50℃。同樣，水的溫度也不宜太低，否則，會延長粉體均勻溶解時間，影響生產(chǎn)效率。

4.3 過氯乙烯膠粘劑生產(chǎn)安全性評價

過氯乙烯膠粘劑生產(chǎn)用原料和溶劑多為易燃、易爆物品，因此，過氯乙烯膠粘劑須經(jīng)政府部門審批通過后才能生產(chǎn)。生產(chǎn)用原料和溶劑危險性分類，見表2。

表2、危險化學(xué)品分類表

從表2 危險化學(xué)品分類表可以看出，過氯乙烯膠粘劑在生產(chǎn)、儲存過程中涉及使用具有可燃性、爆炸性、毒性和腐蝕性的危險化學(xué)品，因此，必須根據(jù)各類化學(xué)品的危險性進行嚴(yán)格的分類管理。

建筑物應(yīng)嚴(yán)格按照選址、防火、防爆、防雷、防靜電、通風(fēng)、照明、布線、給排水、警報系統(tǒng)、工藝噪音和振動等國家有關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，選擇有資質(zhì)的化工建筑設(shè)計公司參與安全設(shè)施設(shè)計。

建立完善的職業(yè)安全管理體系，推動各項職業(yè)安全法規(guī)、制度在生產(chǎn)過程中貫徹執(zhí)行，提高全員的安全意識，達到搞好安全生產(chǎn)、預(yù)防和控制各類事故、職業(yè)病及其損失的目標(biāo)。

5 結(jié)語

（1）過氯乙烯膠粘劑生產(chǎn)選用的技術(shù)、工藝安全性有較廣泛使用，采用的裝置和技術(shù)成熟、性能可靠、操作方便，原材料的利用率較高，經(jīng)濟效益可觀。

（2）過氯乙烯膠粘劑工藝設(shè)計中嚴(yán)格遵守國家現(xiàn)行有關(guān)安全生產(chǎn)法律、法規(guī)以及標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和要求，采取了一系列的安全對策與措施，達到安全生產(chǎn)驗收要求。

（3）按照年產(chǎn)過氯乙烯膠粘劑10000 噸的工藝技術(shù)設(shè)計的過氯乙烯膠粘劑自動化生產(chǎn)線已經(jīng)投入運營，生產(chǎn)安全可靠，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，效率高。