摘要：在滌綸部的聚酯切片（PET）連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中，特性黏度控制的好壞直接決定成品的質(zhì)量的優(yōu)劣，一旦發(fā)生特性黏度控制超標(biāo)產(chǎn)品就會(huì)降等，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此如何有效的使用黏度計(jì)（海默生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)式黏度計(jì)），確保特性黏度控制穩(wěn)定，在裝置生產(chǎn)中尤為重要。本文就是通過(guò)介紹黏度計(jì)，掌握黏度控制原理，從而正確的使用和維護(hù)黏度計(jì)；進(jìn)而分析滌綸部聚酯裝置的日常生產(chǎn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)聚酯生產(chǎn)中黏度控制影響因素，為聚酯工藝控制提供參考，確保成品質(zhì)量?jī)?yōu)良。
關(guān)鍵詞：特性粘度? ?黏度計(jì) 聚酯? 黏度? 維護(hù)
1 前 言
在滌綸部聚酯生產(chǎn)過(guò)程中，特性黏度控制的好壞直接決定成品的質(zhì)量，一旦發(fā)生黏度控制超標(biāo)產(chǎn)品就會(huì)降等，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。如何有效的使用黏度計(jì)（海默生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)式黏度計(jì)），確保特性黏度的穩(wěn)定，是保證裝置產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)鍵。
2 黏度的定義及分類
2.1 黏度的定義
黏度是指流體對(duì)流動(dòng)的阻抗能力，采用動(dòng)力黏度、運(yùn)動(dòng)黏度或特性度數(shù)來(lái)表示。
流體分牛頓流體和非牛頓流體兩類。牛頓流體流動(dòng)時(shí)所需剪應(yīng)力［物體由于外因(受力、濕度變化等)而變形時(shí)，在物體內(nèi)各部分之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力，以抵抗這種外因的作用，并力圖使物體從變形后的位置回復(fù)到變形前的位置。在所考察的截面，某單位面積上的內(nèi)力稱為應(yīng)力，同截面相切的稱為剪應(yīng)力。］不隨流速的改變而改變，純液體和低分子物質(zhì)的溶液屬于此類；非牛頓流體流動(dòng)時(shí)所需剪應(yīng)力隨流速的改變而改變，高聚物的溶液、混懸液、乳劑分散液體和表面活性劑的溶液屬于此類，因此事業(yè)部聚酯生產(chǎn)中的高聚熔體就是非牛頓流體。
2.2 動(dòng)力黏度和特性黏度的定義及相互關(guān)系
動(dòng)力黏度是指液體以1cm/s的速度流動(dòng)時(shí)，在每1cm2平面上所需剪應(yīng)力的大小， 單位是Pa·s，即10泊。
計(jì)算公式是：
在相同溫度下，液體的動(dòng)力黏度與其密度的比值，再乘106，即得該液體的運(yùn)動(dòng)黏度，以mm2/s為單位。測(cè)量黏度的黏度計(jì)很多，我們經(jīng)常用到的有毛細(xì)管式和旋轉(zhuǎn)式兩類黏度計(jì)。滌綸部1#聚酯裝置所使用的海默生在線黏度計(jì)，它用來(lái)在線測(cè)量的動(dòng)力黏度、特性粘度。
特性黏度是，當(dāng)高分子溶液濃度趨于零時(shí)的比濃粘度，是反映高分子特性的粘度，其值不隨濃度而改變，即分析室的黏度分析數(shù)據(jù)。在聚酯生產(chǎn)中，就是用特性黏度作為最終的黏度指標(biāo)判斷依據(jù)。以本裝置為例，本裝置大有光切片的特性黏度的控制指標(biāo)為0.675±0.010，3#聚酯裝置CP1全消光切片的特性黏度控制指標(biāo)為0.685±0.010。在我們裝置的日常生產(chǎn)中，就是以分析室分析出的切片特性黏度為參照，通過(guò)調(diào)整在線黏度計(jì)的動(dòng)力黏度控制值，實(shí)現(xiàn)的正常黏度指標(biāo)。然而，我們只有了解了，特性黏度和動(dòng)力黏度的測(cè)量方法，我們才能使用現(xiàn)有的的設(shè)備對(duì)產(chǎn)品黏度進(jìn)行有效的控制。
3 海默生在線黏度計(jì)介紹
對(duì)于特性黏度的測(cè)量，質(zhì)量分析室里有嚴(yán)密的測(cè)算步驟，分析數(shù)據(jù)較為科學(xué)、準(zhǔn)確，排除人為因素、可靠性較高，本文對(duì)其測(cè)量方法不作介紹?，F(xiàn)在就海默生黏度計(jì)的測(cè)量原理為例，介紹T海默生黏度計(jì)是如何進(jìn)行熔體動(dòng)力黏度的測(cè)量和控制。海默生在線黏度計(jì)，是扭轉(zhuǎn)振蕩黏度計(jì)的簡(jiǎn)稱，它具有一套精密的黏度測(cè)量系統(tǒng)，在線適時(shí)反映黏度測(cè)量值。
3.1 海默生黏度計(jì)的工作原理
海默生黏度計(jì)由帶法蘭的探頭( Probe) 和變送器兩大部分組成。探頭直接安裝在熔體管線上，探頭浸在工藝介質(zhì)之中，以其諧振頻率等幅振蕩，由轉(zhuǎn)換器供給探頭的電源以啟動(dòng)并維持其等幅振蕩。當(dāng)黏性介質(zhì)流過(guò)探頭時(shí)，由于介質(zhì)的黏性拖住探頭而使其振幅衰減，介質(zhì)黏度越高，拖力越大，為了維持探頭等幅振蕩所加的電能越多。海默生轉(zhuǎn)換器能檢測(cè)到系統(tǒng)中補(bǔ)充電能的變化，并將它轉(zhuǎn)換成與介質(zhì)黏度成比例的4~ 20mA DC信號(hào)至DCS。
在線黏度計(jì)動(dòng)力黏度與特性黏度的對(duì)應(yīng)關(guān)系
聚酯裝置在線黏度計(jì)的雖然測(cè)定的是動(dòng)力黏度下的黏度,但是在實(shí)際使用中在線黏度計(jì)已經(jīng)將該動(dòng)力黏度換算成特性黏度,因此在線黏度計(jì)測(cè)定出的動(dòng)力黏度也可以稱為相對(duì)特性黏度，極大的方便了對(duì)產(chǎn)品黏度的控制。以表一下是在線黏度計(jì)和特性黏度的對(duì)照表，從表中可以看出當(dāng)控制黏度是50%的時(shí)候，相對(duì)特性黏度為0.675的中心值。
溫度補(bǔ)償對(duì)黏度測(cè)量的影響
流體在不同溫度下對(duì)應(yīng)黏度也不相同，以下是聚合熔體在不同溫度下的黏度對(duì)比曲線
?壓力補(bǔ)償在黏度測(cè)量的影響
黏度計(jì)的壓力補(bǔ)償范圍可達(dá)4. 9 MPa ，即由于熔體過(guò)濾器逐漸變臟，引起過(guò)濾器前壓力變化時(shí)，黏度計(jì)也將補(bǔ)償其壓力變化對(duì)黏度測(cè)量的影響，本裝置所使用的熔體過(guò)濾器前壓力變化范圍是（7.5MPa~15.5MPa），變化范圍已接近8MPa，壓力補(bǔ)償已不完全能夠消除壓力變化對(duì)黏度測(cè)量的影響，因此裝置必須合理安排熔體過(guò)濾器切換清洗的周期，消除壓力變化造成的黏度測(cè)試誤差，經(jīng)驗(yàn)值是14.5MPa時(shí)切換熔體過(guò)濾器清洗。
英國(guó)海默生在線粘度計(jì)技術(shù)參數(shù)：
