PDCA 质量管理法在提升高橡胶接枝粉白度中的应用

董文慧

（天津大沽化工股份有限公司，天津 300450）

ABS 树脂是指丙烯腈-苯乙烯-丁二烯的三元共聚物，ABS 是大宗热塑性工程塑料，以其良好的物理和化学性能，广泛用于汽车、家电、通讯器械及日用品等领域。在世界范围内ABS 树脂是用途最广、用量最大的工程塑料[1]。在乳液接枝-本体法的生产中，高橡胶接枝粉是ABS 生产中的中间产品，粉料的白度直接关系到最终产品的色差，是影响最终产品质量的重要因素。保持高橡胶接枝粉白度的稳定性是日常生产中的重要课题。根据生产数据统计，高橡胶接枝粉白度检测数据在88以上，不会对最终产品ABS 色差造成影响。为提高产品质量，保证ABS 产品稳定性，立足以问题为导向的工作精神，通过运用PDCA 质量管理方法，重点从技术工艺完善、技能提升、质量意识强化、过程持续监控等方面入手，提升高橡胶接枝粉白度。在管理过程中，力争通过采取相应的措施后，高橡胶接枝粉白度达到90 以上的占检测样本的95%以上。

1 PDCA 质量管理法

PDCA 的含义是将质量管理分为四个阶段，即计划（Plan）、执行（Do）、检查（Check）、处理（Act）。在质量管理活动中，要求把各项工作按照作出计划、计划实施、检查实施效果，然后将成功的纳入标准，不成功的留待下一循环去解决这样的流程来完成。这一工作方法是质量管理的基本方法，也是企业管理各项工作的一般规律。在提升高橡胶接枝粉白度的工作中，应用此方法，结合生产实际，列举出10 项影响高橡胶接枝粉白度的因素(见图1)。

图1

确定生产中质量波动的方向后，讨论影响高橡胶接枝粉白度的主要因素，分析得出影响高橡胶接枝粉白度的关键因素有存储时间、高橡胶接枝胶乳pH 值、生产水铁离子浓度、粉料的残酸、抗氧剂的使用等。

2 影响因素

2.1 存储时间的影响

在聚合釜形成的高橡胶接枝胶乳首先放在高橡胶接枝胶乳中间储罐中存放，经过质量检验合格后方可送至凝聚线进行絮凝、干燥等。高橡胶接枝胶乳在长期存储过程中由于布朗运动会使乳胶粒碰撞导致凝聚、析出，同时由于重力的作用也导致乳胶粒的沉降形成凝聚层[2]。因此，存放时间不宜长于48h。在实际生产中，监测到如下数据（见表1）。

表1

由表1 的监测数据可以看出：高橡胶接枝胶乳在罐内存储的时间超过30h 后，胶乳的pH 值会急剧下降，在pH 值低于8.8 的情况下，高橡胶接枝胶乳易滋生细菌，同时高橡胶接枝胶乳的机械稳定性也会逐步降低，这两方面因素会最终导致经过絮凝干燥的粉料白度不稳定，出现产品质量波动。

由于存储时间过长导致高橡胶接枝胶乳不稳定，那么通过向储罐内加KOH 来调节高橡胶接枝胶乳的pH，使其在正常范围，可以验证由于胶乳pH 值下降导致高橡胶接枝胶乳白度下降这个过程是否可逆。实验数据如表2 所示。

表2

由表2 中数据可以看出：在高橡胶接枝胶乳的pH 值降低后在重新调整到合格范围时，经过絮凝干燥的粉料白度没有明显好转，表明这个过程是不可逆的，所以在日常生产中，要积极调整产量，控制胶乳的存储时间在30h 以内，维持其机械稳定性，这样可以确保产品质量维持在较高水平上。

2.2 脱水、干燥过程对高橡胶接枝粉白度的影响

高橡胶接枝胶乳经过絮凝后由离心机进行脱水除酸。离心机为多级推料篮式过滤，设计得到含水大约在30%～35%的湿滤饼。浆料通过离心机进料泵从离心机浆料罐送到离心机。经过离心机脱水的湿滤饼落入湿树脂螺杆来给转筒干燥器进料螺杆进料。通过转筒干燥器进料螺杆，湿滤饼进入转筒干燥器内，由热空气干燥，转筒的转速在0.5～3.0rpm 之间。

在离心机脱水过程中主要目的是为了除去絮凝后浆料的残酸，脱酸过程控制产品的残酸含量在合格的范围，较高的残酸会影响到高橡胶接枝粉的白度，并且最终产品的色差不利于提高产品质量[3]。高橡胶接枝粉在不同残酸浓度下白度及相对应ABS 产品色差的实验数据（见表3）。

表3

由表3 中数据可以看出：当高橡胶接枝粉的残硫酸含量超过0.025 后，高橡胶接枝粉的白度和最终产品ABS 的色差都有显著的波动。这说明当高橡胶接枝粉残硫酸的含量较高时，产品质量会出现较大的波动。这在日常生产中有很大的指导意义，要求工艺人员要严格控制絮凝剂硫酸的用量，同时也要严格控制离心机的运行参数，如果出现运行参数异常一定要迅速反应，将产品质量的波动控制在较低的范围内。

2.3 生产水对高橡胶接枝粉白度的影响

在絮凝工艺中，水起到洗酸、喷淋、调节温度等作用，水的用量在40m3/h 左右，在实际生产中水含铁离子的多少对高橡胶接枝粉有着至关重要的影响，通过长期的检测工艺水中铁离子的含量及相对应的高橡胶接枝粉的白度和色差，得出以下数据（见表4）。

表4

由表4 中的数据可以看出，是长期生产记录的数据，当工艺水中铁离子的含量超过4ppm 时，对高橡胶接枝粉和最终产品的色差产生较严重的影响。在日常生产中，定期检测工艺水中的铁离子含量尤为重要，如果发现异常及时查找可以避免最终产品出现质量问题。

2.4 其他因素

2.4.1 助剂使用

高橡胶接枝胶乳出料后，会向胶乳加入抗氧剂，提高高橡胶接枝胶乳抗氧化性。如果抗氧剂产品质量出现异常，将会降低絮凝阶段高橡胶接粉料的抗氧化性，粉料在高温条件下氧化性降低后，会影响高橡胶接粉料的白度。

2.4.2 设备维护

高橡胶接枝胶乳反应釜内部结块、高橡胶接枝胶乳储罐内部结块、单体过滤器积料、集尘器布袋积料都会对高橡胶接胶粉料白度造成影响。提高设备维护频次可以保证系统洁净度，进而提高高橡胶接胶粉料白度。

3 总结

通过对影响高橡胶接枝粉主要影响因素的分析，提出了合理安排产量、控制胶乳存储时间、提高质检频次、关注胶乳pH 变化、强化质量意识，应对生产水铁离子浓度变化强化质量意识，应对工艺水铁离子浓度变化严控工艺参数，降低粉料残酸低浓度；助剂精细管理，保证粉料抗氧化性、加强设备维护，提高生产系统洁净度等管理措施。经过一年的质量管控，高橡胶接枝粉的质量有了较大的提升。据统计，所有检测样本中，粉料白度高于90 的占全部检测样本的96.7%，2018 年为88.9%，同比增长8.75%；粉料白度检测数据高于91 的占 66.1%，2018 年为 57.8%，同比增长14.35%。通过数据统计可以看出，经过2019 年的质量管控，粉料白度达到预期目标。同时，应用质量管控过程中积累的经验，采用类似方法并结合实际情况，对今后出现的工艺问题进行解决。