硝化棉与油墨的生产安全管理.docx

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硝化棉与油墨的生产安全管理

硝化棉与油墨的生产安全管理

　硝酸纤维素的最大特点是快干、成膜硬度高、坚韧，缺点是附着牢度差、容易返黄。

所以在油墨中，一般不单独使用，需要和其它树脂配伍拼用，比如说被拼用于溶剂型塑料油墨中以增进干燥性。

一、硝化棉的性状和技术指标

硝化棉（IndustrialNitrocellulose），又称硝化纤维素，是天然植物纤维经化学加工制得的。

棉花中的纤维素含量最高，约可达到90%，纤维素主要是β-葡萄糖为基环的天然高聚物。

硝化棉是浅白色或淡黄色絮状体，分子式[C6H7O2（ONO2）8]n。

不溶于水，能溶于有机溶剂，极易着火，具有爆炸性。

含氮量一般在11至13％。

根据含氮量高低，涂料用硝化棉分为L型和H型，其含量范围分别是10.7至11.4%和11.5至12.2%。

硝化棉主要的性状为：

白色絮状或片状纤维，比热约0.4，相对密度1.65至1.67。

能溶于酮类、酯类、醇醚混合溶剂等中。

属一级易燃物品。

当润湿剂含量过低时，对机械冲击较敏感。

遇酸、碱、氧化剂、还原剂，极易引起质量变化。

硝化棉根据粘度秒数的不同，其应用衣不尽相同。

主要的用途为：

主要用于制造各种硝基漆、打字蜡纸、油墨、漆布、瓶口密封套、粘合剂、皮革油、指甲油、酯溶性或水溶性涂料。

规格主要有：

RS1/16"可用于木器以及纸面上的涂层；RS1/4"可用于木器以及纸面上的涂层，以及化妆品类；RS1/2"汽车喷漆，家俱、木器、铅笔、纸张之涂料，黏合剂，印刷油墨所用；RS20"可用于皮革喷漆、金属喷漆、木器涂料、黏合剂、照相胶卷等；S40"高秒（80"300"500"1000"2000"）制造瓶口封胶、用于日光灯级荧光灯内之涂料、RT屏幕黏接剂或其它用途；SS1/8"使用于热火漆之封腊涂料，玻璃纸，防潮防水漆，木器，地板着色。

天然纤维素的分子量很大，平均分子量达到600000至1500000，溶解性也很差，要通过改性，并进一步裂解降低分子量，提高它在溶剂中的溶解性后才能应用于油墨。

纤维素分子中每一个链节，由2个β-葡萄糖脱水构成，每一个β-葡萄糖基环中有3个羟基，能与酸类起酯化反应，反应后即成硝酸纤维素，与硝酸所起的酯化反应，也就称之为硝化反应。

评定硝酸纤维素的主要质量指标是含氮量、溶解性、黏度及稳定性等。

含氮量取决于硝化反应时混合酸的浓度和用量。

酸浓度越低，产品的含氮量也越低。

工业生产上用大量混合酸来避免因为反应生成水而降低其浓度。

硫酸与硝酸之比对产品影响不大，一般常用3与1之比。

硝酸纤维素的黏度直接与分子量有关。

经过硝化的纤维黏度高达1000秒以上，不能在涂料及油墨中应用，必须经过加压水煮，使得分子裂解，降低黏度后才能使用。

正如我们前面所说的，一般涂料及油墨的硝酸纤维素黏度在1/4秒至40秒之间，分子量约为22000至68000。

之所以说硝酸纤维素时一种易燃爆炸物品，是因为其在80℃以上就会分解放出二氧化氮，100℃以上分解很激烈，从而引起爆炸。

所以为安全起见，产品需要用95%的乙醇润湿后包装，产品中的硝酸纤维素的含量为70%。

产品中的游离酸含量也不宜太高，否则也容易引起分解，造成危险。

二、硝化棉的理化特性

1、外观与形状：

白色絮状纤维物或薄片状物。

2、气味：

硝化纤维素无气味．易挥发的湿润剂有一定的刺激性气味。

3、PH值：

不适用。

4、密度：

不适用。

5、堆积密度：

250-600kg／m3

6、硝化纤维素可溶于酯、酮和乙二醇。

乙醇和异丙醇与水完全互溶，正丁醇微溶于水。

7、闪点：

乙醇14℃；异丙醇12℃；正丁醇35℃

8、分解温度：

≥180℃

三、硝化棉的危险综述

硝化棉单就其危险性来说，其危险性类别属于第4.1类中闪点易燃固体。

健康危害：

硝化纤维素对人体无害。

润湿剂能刺激眼睛、皮肤和呼吸道；过度曝露在溶剂蒸汽中会产生眩晕、昏迷乃至不省人事。

侵入途径则是易挥发润湿剂侵入途径主要是吸入，水例外。

燃爆危险：

硝化纤维素可以被火焰、热、震动、冲击、摩擦、火花或静电点燃，燃烧的硝化纤维素会产生有毒气体。

挥发性溶剂蒸汽与空气可形成爆炸性混合物。

主要的急救措施，主要是依据润湿剂来决定，主要的润湿剂品种有乙醇、异丙醇、正丁醇，它们的物理、化学特性和有关急救措施参照该硝化棉生产厂家提供的产品危险说明书相关规定执行。

消防措施也是必须注意的，正确的灭火方法及灭火剂只有一点，就是燃烧的硝化纤维素只能用大量的水。

同时，燃烧的硝化纤维素散发的烟含有有毒性的亚硝气体，所以必须穿戴好防护具，消防员必须从上风工作并且应该配备自给式呼吸器以防止可能的毒性和刺激性烟气，对于火灾初期的自救也是应该注意的。

火被扑灭后，硝化棉还可能重新自燃，应确保残物完全湿润，在此基础上再进行下一步处理。

对于硝化棉泄漏物的应急处理，不管是现场生产人员还是安全管理人员，都是必须的常识。

首要工作是除去引燃火源，禁止吸烟，确保新鲜空气畅通。

应该避免泄露物与眼或皮肤接触。

还应避免吸入挥发性蒸汽。

进入泄漏区域穿戴好防护具。

用于硝化纤维素的工具应该是有色金属材料，比如铜或黄铜或木材即碰撞不产生火花的材料，塑料制造的工具不准使用．因为磨擦易产生静电。

散落的硝化纤维素必须用大量的水完全湿润，仔细地扫除。

然后装进不漏水的密闭容器里及时处理。

出于对ISO14000之类的环保作业要求，一定要防止散落的硝化纤维素污染水源、下水道、土壤或植被。

　　四、硝化棉的处理与储存

硝化棉在推荐储存和处理条件下是稳定的。

禁止与强碱性和强酸性物质、胺或者氧化剂接触。

避免与热源和火源接触、震动和磨擦。

湿度增加开始变质，稳定性下降。

请遵照推荐的储存条件储存。

处理硝化棉是重要的一个环节。

处理中需要注意的有：

切勿包装物掉落、滑动、滚动、拖拉或猛敲；避开火源、热源、震动、冲击、磨擦、火花或静电。

切勿让润湿的硝化纤维素变干；确保空气畅通；开包时，小心地拉包装容器（袋）内的聚乙烯内袋；避免与强碱和酸性物质、胺或氧化剂接触；在加工区域保持最低的产品存量。

至于储存，也要注意以下几点：

储存于阴凉通风良好的库房中；远离火源、热源，不允许阳光直接照射；钢桶包装托盘负荷最多两个容器高度；硝化纤维素不允许与不相容的原材料一并储存，如与强碱性和强酸性物质、胺或氧化氧一并储存；一定要按先进先出原则周转库存货；禁止在储存区内打开或倒空包装物；储存应该符合国家和当地环境保护法规。

贮存硝化棉的库房必须配备有专业知识的技术人员，其库房及场所应设专人管理，工作人员应进行培训，经考核合格后持证上岗。

根据国标GB13690—92《常用危险化学品的分类及标志》规定，民用硝化棉为第四类的易燃固体，属一级易燃物品，严禁将民用硝化棉露天堆放或散置。

根据国标GBJ16-87《建筑设计防火规范》规定，贮存硝化棉的火灾危险性分类为甲类，民用硝化棉库房距其它甲类物品建筑物不少于20m，距重要公共建筑物的防火间距不小于50m。

硝化棉不准和其他类物品同贮，必须单独隔离限量存放，单库最大存量不大于200T。

硝化棉贮存使用场所或库房内输配电线路、灯具、火灾事故照明和疏散指示标志，应符合安全要求；硝化仓库必须安装避雷设施。

入库的硝化棉水份（或溶剂）含量不少于25％，硝化棉安全性合格，并有合格证；硝化棉产品包装完好、无破损。

在炎热的夏季，硝化棉库内温度超过30℃时，应采取降温措施，如在库内安全通道上洒水增湿，在库顶安装使用降温雨淋，定时开门窗通风等，这一点对珠三角的广大涂料企业一定要多加重视。

另外，民用硝化棉贮存六个月以上（以生产日期为准），一定要定期抽查硝化棉的润湿剂（水或溶剂）含量和安定性，安定性能不合格时要及时与生产厂家研究处理。

贮存硝化棉的仓库，必须建立严格的出入库管理制度，进入民用硝化棉，贮存区域的人员、机动车辆和作业车辆，必须采取相应禁烟火和防火措施，进入库内工作人员的手机、传呼机应关机。

装卸、搬运硝化棉时，应做到轻装、轻卸。

严禁摔、碰、撞、击、拖拉、倾倒和滚动。

库内硝化棉不准随便开封打包，如需开箱（桶、包）、开包取样时，宜将产品箱（桶、包）移出库外安全地点进行。

换装、清扫、装卸硝化棉时，应使用不产生火花的铜制、合金制或其他不发火花工具，严禁使用铁制工具作业。

修理硝化棉加工设备时，应先清理设备内硝化棉。

用清水冲湿修理部位．并使用不发生火花的工具。

由于硝化棉受日光照射能发生化学反应引起分解燃烧，硝化棉产品宜采取避光措施，严禁曝晒。

禁止在硝化棉贮存区域内堆积可燃物品（含废弃品），禁止与强氧化剂、腐蚀性及有机胺类物质混存。

不合格硝化棉不得入库，应在指定的安全地点暂存处理。

散落的硝化棉要及时清扫，并在指定空旷安全地点及时烧毁。

不得乱扔乱放；烧毁废弃民用硝化棉时，应远距离（3米以上）引火。

每次烧毁量控制在1kg以下为宜。

一旦硝化棉发生燃烧时，只能快速用大量的水进行灭火，切切不可用砂土掩盖！

国家为加强硝化棉运输管理，确保硝化棉运输安全，特对硝化棉运输作如下要求：

一是装运硝化棉的车辆，必须保持车况良好，持有运输管理机关核发的《道路危险品运输证》，并具备三角顶灯，危险品标牌。

装运硝化棉时，车箱须清洁卫生，各方应垫木板、草垫或橡胶板等。

配备捆扎绳索、防盗网、防雨布。

二是装运硝化棉的驾驶员，必须持有与准驾车型相符的《驾驶证》、《危险品操作证》，掌握危险货物运输的有关常识。

三是装运硝化棉的车辆，必须持有消防部门出具的《易燃易爆化学物品准运证》，装备有消防灭火器，掌握正确使用灭火器的相关知识。

装运硝化棉的车辆在运行途中，必须严格遵守交通、消防、治安等法规，应控制车速，与前车保持50米以上的安全距离，不得在居民聚居点、行人稠密等地方停车。

车辆严禁搭乘无关人员，车上人员严禁吸烟。

车辆在行驶途中需临时停车过夜，应安排人员看管。

如在行驶途中发生需动焊修理之类的故障，应将承运的硝化棉转存在安全地点后方可对故障车进行修理。

　　五、当今硝化棉生产的格局

　　硝化棉主要用于制造涂料和赛璐珞，后者又是制作乒乓球的原料。

就像世界乒乓球的竞争集中于中国一样，硝化棉的国际竞争也越来越成为在中国的竞争。

中国台硝（TNC）、法国SNPE等巨头纷纷在中国大陆设加工基地，SNC作为中国大陆硝化棉的领军者，与众多跨国公司竞争并合作。

早在40年前，就有人认为硝化棉的生命期已经到了结束的时候，因为当时出现了似乎可以取代硝化棉的丙烯酸树脂。

可是事实上，直到今天硝化棉产品还在被广泛使用，尤其在亚洲、特别是在中国，更是蓬勃发展。

与其他一些行业一样，中国硝化棉产业在国际上的地位也是突飞猛进。

目前世界上生产硝化棉的企业有数十家，不过这一数目将迅速减少，最终可能只有10多家会生存下来。

硝化棉的欧美市场在萎缩，而亚洲市场在增长——近年来随着居家装饰和汽车工业的发展，亚洲硝化棉市场比欧美市场繁荣，每年以5%以上的速度快速发展，中国市场增长速度更快。

但是，硝化棉的世界市场与中国市场有一个共同点：

都是产品生产能力远远大于市场需求，竞争态势异常严峻。

现在，全球硝化棉市场需求基本稳定在20万吨/处，其中亚洲每年需求近8万吨，中国大陆每年需求量6万多吨。

SNC虽是全球硝化棉产量最大的企业，但目前国际上很多硝化棉制造商都想抢滩中国市场国内的硝化棉同行也在纷纷扩大产能，竭力寻求市场，在这种情况下，巩固原有市场和开拓新市场都十分困难。

目前世界上法国、巴西、印度、英国、德国、捷克以及中斩草除根台湾都有较大的硝化棉制造商，当这些企业纷纷把目光转向中国大陆的时候，SNC无法过于乐观。

对SNC来说，最强大的竞争者中国台硝（TNC）和法国SNPE。

我国四川省的SNC、台湾省的TNC与法国的SNPE，看上去是三强之争，其实也可以看作是两强对垒。

因为台硝与SNPE在中国大陆已经形成合力——他们于1996年合资在香港注册成立了香港中国硝化棉有限公司，注册资金1000万美元（接近SNC或立时1.3亿元的注册资金），投资总额2500万美元。

在这个合资公司下设有上海台硝（SCNC）、河南新乡台硝（XCNC），韩国台硝（KCNC）。

硝化棉的另外一个不利条件是：

目前随着中国大陆地区涂料工业的飞速发展，涂料用硝化棉市场需求发展潜力很大，而SNC周围并没有太多成规模的涂料企业，SNC的产品销售缺乏地域优势。

面对这种形势，SNC也一直在寻求合作者，先后与中国台湾省TNC、法国SNPE、英国NOBEL以及中国大陆的一些硝化棉企业商谈合资合作。

六、总结

通篇我们都在谈论硝化棉的危险性，总结一下笔者的观点：

首先，在选择适当的原材料方面，硝化棉应采用含氮量低于12.5%的规格原料。

在拆箱、掏出硝化棉及称量、投料等操作下，应轻拿轻放，防止拖拉和接受摩擦、撞击的错误动作。

倾倒中，严禁出现粉尘飞扬。

撒落到地面上的硝化棉碎料，应清理干净，防止脚踏、摩划。

其次在储存方面，硝化棉应储存于阴凉通风的仓库内。

仓库温度不宜超过30℃，远离火种及热源，尤其要避免阳光长期照射和露天堆放。

存放中应与有机胺、氧化剂隔离堆放。

车间内贮存量不应超过一班生产用量。

储存期须掌握先进先出；包装损坏要及时修理。

应经常检查湿润剂干燥情况，必要时添加湿润剂（乙醇、丙酮或水）。

为了使湿润剂分布均匀，可以在储存一定时间后（如5个月）将包装倒放（试剂例外），经过一段时间再调整。

装卸运输过程中应轻拿轻放，防止产生静电火花和包装破损。

还有就是在制程生产中，采用的各类溶剂尽量采用密闭操作，严防蒸发扩散。

分散搅拌装置要保证运转正常，混合均匀。

过滤宜采用密闭式过滤机。

车间的各种电气设备应采用防爆型，并须严格进行点火源管理，禁防铁器敲击火花、带钉子鞋擦划火花等人为点火源产生。

厂房建筑要求通风良好，并应为防爆泄压结构建筑。

以上这些都是防止事故苗头的手段。