煤炭变身口罩生产原料
武汉加油
风雨同行 共克时艰
受新冠肺炎疫情影响，口罩、防护服等疫情防控物资需求呈现爆发式增长。作为制造口罩的核心原料，无纺布由定向的或随机的纤维构成，即将纤维直接通过物理、化学方法粘合在一起而成，在纺织表面材料的生产制造中排名第三，仅次于机织和针织织物。
据了解，医用口罩等防护产品的制造原料，大多为聚丙烯医用料。从口罩用料上来看，聚丙烯无纺布专用料是最佳选择；从医疗卫生方面看，聚丙烯无纺布专用料可用于一次性手术衣、被单、口罩、盖布、液体吸收垫等。无纺布口罩由专业用于医疗卫生的纤维无纺布内两层，中间增加一层过滤防菌达99.999%的以上过滤聚丙烯溶喷无纺布经超声波焊接而成。
相关报道显示，疫情期间超过3000多家企业跨界从事口罩生产。日前，国家能源集团所属化工公司利用煤炭加工制成聚丙烯S2040高溶指纺丝料，高溶指聚丙烯纤维料（一种半晶体的热塑性塑料）再经过融化、塑形后成为医用无纺布，并最终制成口罩、防护服等医用防护品。
截至2020年3月10日，已生产可用于口罩、手术服等多种医用防护品的高熔指纤维聚丙烯S2040系列牌号产品约12000吨，产品优级品率达100%。按照每吨高熔指纤维可制成一次性外科口罩约90～100万个、N95医护口罩20～25万个来计算，这批用煤炭生产出来的聚丙烯S2040高熔指纺丝料，可以满足外科口罩约108～120亿个、N95医护口罩24～30亿个的物资供应量。
国家能源集团化工公司包头化工主要负责生产运营世界首套国家级煤制烯烃示范项目，首次采用具有中国自主知识产权的DMTO工艺技术，实现将甲醇转化为低碳烯烃这一重要的石油化工基础原料的产业化示范，开辟了一条以煤为原料生产烯烃、聚烯烃的新型煤化工技术路线。
为应对当前疫情需要，国家能源集团所属化工公司迅速组织实施“聚丙烯装置纺丝料S2040转产”攻关项目。聚丙烯装置由拉丝料L5E89转产至纺丝料S2040，需要经过多个牌号的过度，借鉴国内同类型装置，项目组反复计算和论证，编制转产方案。树脂超高熔指下挤压造粒机等关键设备怎么调试？项目组对筒体、模板、切粒水温度进行一步一步地调节，切刀转速、进刀压力进行逐级切换等。
此次攻关项目生产的用于医用防护品的S2040牌号聚丙烯，为熔指40g/10min的高熔指纺丝料，在不改变主催化剂的条件下，通过降解法在造粒工段逐步加入综合分子调节剂使得产品熔逐步提高，同时调整主抗氧剂3114、辅助抗氧剂168、除酸剂硬脂酸钙等固体添加剂量，使最终产品达到生产口罩等医用防护品纺丝料的工业生产标准。
项目组人员指出，通过调整氢调法与降解法比例，让分子调节剂加入量由原计划5500——7000PPM降低到4500PPM，既降低了该添加剂单耗，也消除了产品有异味的风险；聚丙烯装置稳定维持98%负荷，主催化剂、丙烯、乙烯的单耗均都低于设计单耗，公用工程等单耗也均低于预计值；历时19h攻关生产的S2040系列牌号纺丝料具有转产零过渡料、分子调节剂单耗最低、熔指稳定均一、黄色指数低及无气味的优势。
工业生产高熔指无纺布原料一般均采用液体降解法，这种方法中分子调节剂在造粒工段很难与聚丙烯粉料及抗氧剂混合均一，如果控制不好加入量将导致生产出来的产品有异味。该项目组尝试调整掺混时间，改变净化风机出口温度，尝试最大化挥发其他气体，尝试调节氢调法与降解法的比例以找到一个平衡点，让产品熔指达标的同时保证产品无异味。
据悉，国家能源集团化工公司的此次转产，实现了Unipol聚丙烯工艺装置领域首次生产医用防护品原料聚丙烯S2040高熔指纺丝料。其生产的S2040产品已通过美国FDA(Food and Drug Administration) 和国内《食品安全国家标准 食品接触用塑料树脂》(GB 4806.6-2016)的权威检测。目前，这批高熔指纤维聚丙烯S2040正陆续运往湖北、山东、天津、浙江、江苏、广东等省。