環保溶劑取代二甲基甲醯胺(DMF)夢想成真

    慧聰化工網訊：魯石化幹法腈綸紡絲新工藝開發紀實7月22日，齊魯石化腈綸廠工業試驗生產的紡絲開始向下遊用戶定向銷售。這是齊魯石化研究院和腈綸廠共同承擔的環保型幹法腈綸紡絲新工藝開發及應用研究項目結出的碩果。今年3月28日，環保型幹法腈綸紡絲新工藝開發及應用研究工業化紡絲試驗獲得成功，該項目科研人員實現了用環保型新溶劑取代DMF的夢想，開發出幹法腈綸紡絲新工藝成套技術，實現了腈綸紡絲技術的革命性突破。

    迎難而上——提出DMF替代思路

    據研究院高分子工程研究所所長李留忠介紹，腈綸廠現有幹法紡絲工藝使用的溶劑為二甲基甲醯胺（DMF）。按照國家相關產業政策要求，2015年底前，淘汰DMF溶劑法腈綸生產工藝，腈綸廠需要使用新的溶劑替代DMF，否則將面臨關停的危險。

    腈綸廠經過調研與分析，發現替代溶劑首先要有與DMF相似的溶解性能，而且配製的溶液流變性能要與DMF溶液相當。他們參考腈綸溼法紡絲工藝和國內外的氨綸紡絲工藝，提出環保型新溶劑取代DMF進行幹法紡絲的想法。

    實現新溶劑對DMF的替代，意味著將要開發一種幹法腈綸紡絲新工藝，這不僅在國內而且在世界範圍內的腈綸紡絲領域都是一種創舉。

    峰迴路轉——可行性研究奠定基礎

    環保型新溶劑取代DMF的成功率有多少？這需要經過大量前期可行性研究來驗證，諸如腈綸乾粉溶解性對原液濃度、產能的影響，原液流變性引發的裝置適應性問題，還有原液揮發性問題導致的甬道溫度及能耗的變化等等……

    2011年6月24日，研究院接到腈綸廠的緊急服務任務：在最短時間內完成聚丙烯腈在DMF和新型溶劑中的多種濃度溶解性能試驗，並且要測試不同濃度的液體在多個溫度條件下的流變性能。

    接到任務後，研究院高分子所立即組織精幹力量投入到緊張的試驗中。科研人員加班加點連續奮戰，出具數據150餘組，並提供了圖文並茂的試驗報告，為腈綸廠進行溶劑替換提供了重要依據，也為後續研究的深入進行奠定了基礎。

    初戰告捷——中試取得重大進展

    2011年9月，幹法紡絲溶劑替代可行性研究項目開始在腈綸廠進行單甬道全流程紡絲中試試驗。溶解試驗在1立方米的半封閉攪拌釜中進行，採用螺杆式攪拌槳。由於攪拌槳選型不當，未形成合格的紡絲原液。研究院科研人員建議將現有螺杆式攪拌槳更換為適合於高黏度流體攪拌的螺帶式攪拌，腈綸廠採用了這一攪拌槳設計方案，專用攪拌槳投用後順利解決了問題。

    12月初，在連續進行的第三次溶解及紡絲試驗中，原液經過溶解、輸送、過濾，進入甬道後成功出絲並連續紡絲近30分鐘，成絲穩定而無斷頭，實現了環境友好型溶劑為紡絲溶劑的連續穩定紡絲，成品絲斷面與工業成品絲相當。這標誌著環境友好型幹法腈綸紡絲新工藝開發取得重大進展。

    夢想成真——工業化產出合格纖維

    工業化階段是科研成果含金量全力展現的階段。將時間拉回到今年的3月份。在公司科技處的統一安排下，多甬道工業化試驗終於在腈綸廠如期展開。

    雙方負責人靠在現場指導試驗，技術人員密切監控工藝過程，操作人員精心操作。3月28日下午3時，第一個紡位順利紡絲，晚上11時20分，全部14個紡位升位成功，順利紡絲，3月29日上午9時30分順利完成了工業化紡絲試驗，下午完成水洗、牽引、捲曲等後處理過程，並完成所有溶劑替代紡絲產品的打包。整個工業化試驗過程進展順利，最終生產出10噸纖維產品。環保型幹法腈綸紡絲新技術終於在生產裝置上夢想成真。

責任編輯：葉丹

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