玻璃鋼在高純水和食品領(lǐng)域中的應(yīng)用

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玻璃鋼在高純水和食品領(lǐng)域中的應(yīng)用</P>
王天堂 陸士平 沈偉 王立剛 </P>
（上海富晨化工有限公司 200233）</P>
摘要：本文介紹了食品級及高純水FRP設(shè)備中的制作要求，包括樹脂的選擇以及固化系統(tǒng)等。</P>
關(guān)鍵詞：食品級  高純水  玻璃鋼  樹脂</P>
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一、前言</P>
這幾年由于居民生活水平以及居住條件的提高，較多的一些新的民用建筑大量產(chǎn)生，從而帶動了一些食品水以及飲用水容器的要求越來越高；同時隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，尤其是食品廠、電廠、電子工業(yè)工工廠的在大量新建，對于水質(zhì)的要求也是越來越高，工業(yè)中就需要大量水達(dá)到食品級甚至高純水的要求，那就對用于水處理的容器提出了更高的要求。而這幾年隨著玻璃鋼制品的優(yōu)越性得到很好的體現(xiàn)，越來越多的廠家采用了玻璃鋼容器用于食品級處理，以及用于高純水裝置的制作。但在食品級FRP器制作中還存在一些具體的技術(shù)細(xì)節(jié)，在此我們根據(jù)多年的產(chǎn)品應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)一并總結(jié)以饗業(yè)界用戶以及最終用戶。</P>
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二、概述</P>
這是玻璃鋼應(yīng)用的一個新領(lǐng)域，玻璃鋼優(yōu)良的耐蝕性能意味著這種材料具有活潑、不污染的特性，理所當(dāng)然地成為高度清潔物品如貯存高純水、藥品、酒、牛奶之類的可選用材料。國外近十年在這項(xiàng)領(lǐng)域有了較大的發(fā)展，美國日本均有加工這類制品的專業(yè)工廠，在應(yīng)用方面積累了較多的經(jīng)驗(yàn)。據(jù)悉，國內(nèi)也已著手制定了這方面的規(guī)程，與一般耐腐蝕FRP不同，在食品、高純水領(lǐng)域的應(yīng)用，對玻璃鋼有著嚴(yán)格的要求，并受到食品、衛(wèi)生檢驗(yàn)部門的法律限制。</P>
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三、食品級及高純水級設(shè)備制作要求</P>
但為了使樹脂（尤其是不飽和樹脂）及其玻璃鋼制品達(dá)到食品級要求和高純水要求，必須明確規(guī)定其可用原材料范圍，采用合理的成型制造工藝及后處理工藝，并制訂各種符合實(shí)際應(yīng)用條件的標(biāo)準(zhǔn)。所有這些需要全行業(yè)科研、生產(chǎn)與管理部門協(xié)同努力才能做到。  </P>
3.1 樹脂及輔料的選擇</P>
食品級樹脂和食品級玻璃鋼制品是互相連貫而密不可分的兩個方面。要使玻璃鋼制品成為可經(jīng)常接觸食品的制品，必須先使樹脂成為食品級樹脂，樹脂中必須不含不利于身體健康的化學(xué)成分，或在單體狀態(tài)雖有害于健康但可確保在交聯(lián)固化后無害，所以在制作食品級FRP時，首先要選擇具有食品級認(rèn)證的樹脂。要求一般的可選用通用的鄰苯型不飽和聚酯，但要求較高時(如高純水)應(yīng)選用食品級乙烯基酯和食品級雙酚A型不飽和聚酯樹脂。但不能用環(huán)氧酚醛型乙烯基酯和氯化溴化等阻燃型不飽和聚酯。由于目前樹脂選擇的豐富性，所以選擇環(huán)氧樹脂用于食品級FRP容器的制作比較少，但環(huán)氧樹脂也可用于食品級制作，但應(yīng)該盡量選用水基環(huán)氧樹脂，或者選用大分子量的胺類固化劑，而不應(yīng)T31等常規(guī)的環(huán)氧固化劑，所以一般廠家選用較少，在此就不詳述了。</P>
此外對不飽和樹脂用的固化劑的品種和用量均有規(guī)定：</P>
    （1）促進(jìn)劑  總量不能超過樹脂總重量的1.5％的可用的促進(jìn)劑有環(huán)烷酸鈷，環(huán)烷酸鈣；限量0.4％的促進(jìn)劑有N，N-二甲基苯胺（DMA）、N，N-二乙基苯胺；限量0.05％的促進(jìn)劑有乙烯基氫氯化胍、氯化芐基三甲銨、氯化三甲基銨。   </P>
    （2）引發(fā)劑  總量不超過樹脂總重量的1.5％。如單獨(dú)用過氧化甲乙酮，總量可不超過2％。允許應(yīng)用的引發(fā)劑包括過氧化甲乙酮（MEKP），過氧化苯酰（BPO），過氧化氯苯酰，過氧化月桂酰，過苯甲酸叔丁酯，異丙苯過氧化氫，過氧化二異丙苯，偶氮二異丁腈。  </P>
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3.2 制造工藝</P>
對成型工藝的要求是固化程度高，殘留苯乙烯含量低的玻璃鋼，玻璃鋼必須要后固化后，在使用前必須經(jīng)過清洗和消毒處理，有時設(shè)備表面還須用專門方法進(jìn)行處理，不同的處理方法效果也是不同的。Hifachi化學(xué)公司的試驗(yàn)結(jié)果表明，在玻璃鋼容器存放高純水，水的電導(dǎo)性隨時間而增加，而用乙烯基酯樹脂比雙酚A型聚酯的電導(dǎo)增加要少；用甲法處理的比乙法要好，其指標(biāo)接近聚四氟乙烯容器里存放的高純水變化指標(biāo)(見表3-1所示)，但在高純水流動的設(shè)備里，經(jīng)24小時流動后，電導(dǎo)就可保持恒定。在細(xì)菌檢測中發(fā)現(xiàn)，玻璃鋼容器中，隨著浸泡時間增加，細(xì)菌含量逐漸減少，其中以乙法處理的乙烯基酯樹脂為最佳(見表3-2)。純水中含金屬離子的測量表明(見表3-3)玻璃鋼容器里基本不含K+、Na+，而Si離子隨時間增加浸泡含量恒定，但Cu、Zn離子隨時間延長而增加，但從何處來尚不明確，而且與樹脂的種類和處理方法無關(guān)。</P>
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表3-1  高純水電導(dǎo)隨時間變化（&micro;s/cm）</P>
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樹脂和處理方法浸泡時間</P>聚四氟</P>
乙烯容器</P>雙酚A樹脂</P>乙烯基酯樹脂</P>甲法</P>乙法</P>甲法</P>乙法</P>7d</P>0.35</P>1.40</P>4.75</P>0.75</P>1.50</P>3d</P>0.91</P>5.04</P>10.30</P>1.20</P>2.15</P>7d</P>1.12</P>9.35</P>20.47</P>1.48</P>6.03</P></P>
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表3-2  高純水細(xì)菌含量隨浸泡時間變化（%）</P>
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樹脂和處理方法浸泡時間</P>氟塑料容器</P>雙酚A樹脂</P>乙烯基酯樹脂</P>甲法</P>乙法</P>甲法</P>乙法</P>104d</P>104</P>66</P>92</P>36</P>1</P>160d</P>131</P>83</P>52</P>47</P>3</P>240d</P>63</P>125</P>42</P>55</P>7</P></P>