【封面报道·技术创新】像变戏法，7天创出口罩“心脏”熔喷布专用料（图3幅）
◎卞海珠/文 李树鹏/图
“3天更换螺杆芯轴，1天完成设备改造，为咱们敢打善拼的研发团队点赞！”3月4日，扬子石化董事长洪剑桥亲自到研究院对研发进展给予充分肯定。该公司研发团队对现有设备进行技术改造，确定生产环节各项技术指标，在短时间内研发成功熔喷无纺布聚丙烯专用料（以下简称熔喷布专用料）。新冠肺炎疫情暴发后，国内疫情防控物资不断告急，作为口罩生产的核心原材料——熔喷布专用料严重短缺，市场供不应求。中国石化公司董事长张玉卓指出：市场需要多少熔喷布，我们就生产多少熔喷布，立即紧急建设10条熔喷布生产线。扬子石化公司高度重视、积极响应，2月27日开始，迅速组织该公司研究院成员，并抽调各班组技术骨干组成了研发团队，加快熔喷布专用料的开发。熔喷布，被称为口罩的“心脏”，是口罩中间的过滤层，能过滤细菌，阻止病菌传播，其纤维直径只有头发丝的1/30。尽管原料都是聚丙烯，但熔喷布专用料与其他无纺布原料在生产工艺和性能上存在很大差异。聚丙烯的熔融指数越高，熔喷出的纤维就越细，制作成的熔喷布过滤性也就越好；过氧化物的残留越低，制出的熔喷布气味就越低，最终的口罩卫生性能就越好。扬子石化公司研发团队深谙这个道理，迅速深入生产现场，边研究技术方案，边在现场进行比对和试验。扬子石化研究院虽然具有熔喷布专用料生产技术的基础储备，但是要在短时间内，不仅要让其具备可纺性，达到无纺布性能指标，更要达到卫生用品的安全标准，还是有一定难度的。为了节约时间，塑料中心主任刁品云和副主任林龙带领多名科研骨干直奔聚丙烯车间，迅速研究确定了配方、加工工艺、脱挥等技术指标，为投入试验提供可靠基础。在熔喷布专用料的生产试验过程中，物料首先要完成计量、输送、掺混环节。此时，选择合适的配方至关重要：叔丁基类的物质闪点过低，太危险，不适合现代化的规模生产；双-25类的物质自加速分解温度太低，反应残余物质分子量偏大，不易脱除，也不行……十几种配方，几十种组合，科研人员通过反复试验，终于找到了答案。混配完成的物料将在双螺杆挤出机中完成熔融、反应、脱挥、挤出、造粒。此时，选择一种合适的螺杆，再辅以正确螺杆啮合块的组合成为成功的关键。现有设备不具备这些条件，他们决定对设备进行改造——更换大长径比芯轴，同时将螺杆的啮合块分散排布，加入不同角度的混炼段增强剪切，利用间隔布置反向螺纹增加物料反应时间。又是一番紧张地选材、比对和试验，150多公斤的螺杆改造项目终于完成，聚丙烯树脂终于从双螺杆挤出机中喷涌而出。面对像汩汩泉水般流动的物料，接下来就要考验生产团队的水下牵引、切粒技术了。研发团队对料筒温度、加料转速、螺杆电流、熔体温度等多种参数进行精确配合。最后，也是最关键的一步，就是迅速检验生产出来熔喷布专用料是否达到技术要求，过氧化物有没有残留。现有的检测方法是通过气相色谱数据进行比对，但是，一个样品的检测需要几个小时，等拿到数据再调整工艺，太慢了，有没有更快的办法？对了，可以通过融指变化来间接判断。简单来说，就是通过成品融指的升降，判断其中过氧化物残留的多少。短短几天，他们从近千条数据中找出规律，再结合气相色谱数据，确定了最佳方案，成品合格率超过95%。十几个配方，72小时的小试研究，累计上千次的测试，从接到任务到拿出合格产品，科研团队7天啃下了这块“硬骨头”：熔喷布专用料成品最终的融指达到1700g/10min，分子量分布2～4，挥发分≤0.2wt%，未检出过氧化物残留，各项技术指标均超越国家标准。
图1：研发团队职工在观察熔喷布专用料色泽
图2：研发团队职工在生产现场对熔喷布专用料质量进行比对
图3：研究院生产技术人员在熔喷布专用料生产现场把关
