摘要：本文從硝化棉的性狀說起，對凹印油墨的主打樹脂--硝化棉作了一個較為詳細地說明，對其運輸、儲存、使用等環節都有涉及，其目的無非是希望行業內同仁都重視起來。

　　關鍵詞：安全生產、硝化棉、油墨

　　硝酸纖維素的最大特點是快干、成膜硬度高、堅韌，缺點是附著牢度差、容易返黃。所以在油墨中，一般不單獨使用，需要和其它樹脂配伍拼用，比如說被拼用于溶劑型塑料油墨中以增進干燥性。

    一、硝化棉的性狀和技術指標

    硝化棉（Industrial Nitrocellulose），又稱硝化纖維素，是天然植物纖維經化學加工制得的。棉花中的纖維素含量最高，約可達到90%，纖維素主要是β-葡萄糖為基環的天然高聚物。
硝化棉是淺白色或淡黃色絮狀體，分子式[C6H7O2(ONO2)8]n。不溶于水，能溶于有機溶劑，極易著火，具有爆炸性。含氮量一般在11至13％。根據含氮量高低，涂料用硝化棉分為L型和H型，其含量范圍分別是10.7至11.4%和11.5至12.2%。

    硝化棉主要的性狀為：白色絮狀或片狀纖維，比熱約0.4，相對密度1.65至1.67。能溶于酮類、酯類、醇醚混合溶劑等中。屬一級易燃物品。當潤濕劑含量過低時，對機械沖擊較敏感。遇酸、堿、氧化劑、還原劑，極易引起質量變化。

    硝化棉根據粘度秒數的不同，其應用衣不盡相同。主要的用途為：主要用于制造各種硝基漆、打字蠟紙、油墨、漆布、瓶口密封套、粘合劑、皮革油、指甲油、酯溶性或水溶性涂料。規格主要有：RS1/16" 可用于木器以及紙面上的涂層；RS1/4" 可用于木器以及紙面上的涂層，以及化妝品類；RS1/2" 汽車噴漆，家俱、木器、鉛筆、紙張之涂料，黏合劑，印刷油墨所用；RS20" 可用于皮革噴漆、金屬噴漆、木器涂料、黏合劑、照相膠卷等；S40" 高秒(80"300"500"1000"2000") 制造瓶口封膠、用于日光燈級熒光燈內之涂料、RT屏幕黏接劑或其它用途；SS1/8" 使用于熱火漆之封臘涂料，玻璃紙，防潮防水漆，木器，地板著色。

    天然纖維素的分子量很大，平均分子量達到600000至1500000，溶解性也很差，要通過改性，并進一步裂解降低分子量，提高它在溶劑中的溶解性后才能應用于油墨。纖維素分子中每一個鏈節，由2個β-葡萄糖脫水構成，每一個β-葡萄糖基環中有3個羥基，能與酸類起酯化反應，反應后即成硝酸纖維素，與硝酸所起的酯化反應，也就稱之為硝化反應。

    評定硝酸纖維素的主要質量指標是含氮量、溶解性、黏度及穩定性等。含氮量取決于硝化反應時混合酸的濃度和用量。酸濃度越低，產品的含氮量也越低。工業生產上用大量混合酸來避免因為反應生成水而降低其濃度。硫酸與硝酸之比對產品影響不大，一般常用3與1之比。硝酸纖維素的黏度直接與分子量有關。經過硝化的纖維黏度高達1000秒以上，不能在涂料及油墨中應用，必須經過加壓水煮，使得分子裂解，降低黏度后才能使用。正如我們前面所說的，一般涂料及油墨的硝酸纖維素黏度在1/4秒至40秒之間，分子量約為22000至68000。
之所以說硝酸纖維素時一種易燃爆炸物品，是因為其在80℃以上就會分解放出二氧化氮，100℃以上分解很激烈，從而引起爆炸。所以為安全起見，產品需要用95%的乙醇潤濕后包裝，產品中的硝酸纖維素的含量為70%。產品中的游離酸含量也不宜太高，否則也容易引起分解，造成危險。

    二、硝化棉的理化特性

    1、外觀與形狀：白色絮狀纖維物或薄片狀物。

    2、氣味：硝化纖維素無氣味．易揮發的濕潤劑有一定的刺激性氣味。

    3、PH值：不適用。

    4、密度：不適用。

    5、堆積密度：250-600kg／m3

    6、硝化纖維素可溶于酯、酮和乙二醇。乙醇和異丙醇與水完全互溶，正丁醇微溶于水。

    7、閃點：乙醇14℃；異丙醇12℃ ；正丁醇35℃

    8、分解溫度：≥180℃

    三、硝化棉的危險綜述

    硝化棉單就其危險性來說，其危險性類別屬于第4.1類中閃點易燃固體。健康危害：硝化纖維素對人體無害。潤濕劑能刺激眼睛、皮膚和呼吸道；過度曝露在溶劑蒸汽中會產生眩暈、昏迷乃至不省人事。侵入途徑則是易揮發潤濕劑侵入途徑主要是吸入，水例外。燃爆危險：硝化纖維素可以被火焰、熱、震動、沖擊、摩擦、火花或靜電點燃，燃燒的硝化纖維素會產生有毒氣體。揮發性溶劑蒸汽與空氣可形成爆炸性混合物。

    主要的急救措施，主要是依據潤濕劑來決定，主要的潤濕劑品種有乙醇、異丙醇、正丁醇，它們的物理、化學特性和有關急救措施參照該硝化棉生產廠家提供的產品危險說明書相關規定執行。
消防措施也是必須注意的，正確的滅火方法及滅火劑只有一點，就是燃燒的硝化纖維素只能用大量的水。同時，燃燒的硝化纖維素散發的煙含有有毒性的亞硝氣體，所以必須穿戴好防護具，消防員必須從上風工作并且應該配備自給式呼吸器以防止可能的毒性和刺激性煙氣，對于火災初期的自救也是應該注意的。火被撲滅后，硝化棉還可能重新自燃，應確保殘物完全濕潤，在此基礎上再進行下一步處理。

    對于硝化棉泄漏物的應急處理，不管是現場生產人員還是安全管理人員，都是必須的常識。首要工作是除去引燃火源，禁止吸煙，確保新鮮空氣暢通。應該避免泄露物與眼或皮膚接觸。還應避免吸入揮發性蒸汽。進入泄漏區域穿戴好防護具。用于硝化纖維素的工具應該是有色金屬材料，比如銅或黃銅或木材即碰撞不產生火花的材料，塑料制造的工具不準使用．因為磨擦易產生靜電。散落的硝化纖維素必須用大量的水完全濕潤，仔細地掃除。然后裝進不漏水的密閉容器里及時處理。出于對ISO14000之類的環保作業要求，一定要防止散落的硝化纖維素污染水源、下水道、土壤或植被。

　　四、硝化棉的處理與儲存

    硝化棉在推薦儲存和處理條件下是穩定的。禁止與強堿性和強酸性物質、胺或者氧化劑接觸。避免與熱源和火源接觸、震動和磨擦。濕度增加開始變質，穩定性下降。請遵照推薦的儲存條件儲存。
處理硝化棉是重要的一個環節。處理中需要注意的有：切勿包裝物掉落、滑動、滾動、拖拉或猛敲；避開火源、熱源、震動、沖擊、磨擦、火花或靜電。切勿讓潤濕的硝化纖維素變干；確保空氣暢通；開包時，小心地拉包裝容器(袋)內的聚乙烯內袋；避免與強堿和酸性物質、胺或氧化劑接觸；在加工區域保持最低的產品存量。

    至于儲存，也要注意以下幾點：儲存于陰涼通風良好的庫房中；遠離火源、熱源，不允許陽光直接照射；鋼桶包裝托盤負荷最多兩個容器高度；硝化纖維素不允許與不相容的原材料一并儲存，如與強堿性和強酸性物質、胺或氧化氧一并儲存；一定要按先進先出原則周轉庫存貨；禁止在儲存區內打開或倒空包裝物；儲存應該符合國家和當地環境保護法規。

    貯存硝化棉的庫房必須配備有專業知識的技術人員，其庫房及場所應設專人管理，工作人員應進行培訓，經考核合格后持證上崗。根據國標GB13690—92《常用危險化學品的分類及標志》規定，民用硝化棉為第四類的易燃固體，屬一級易燃物品，嚴禁將民用硝化棉露天堆放或散置。根據國標GBJ16-87《建筑設計防火規范》規定，貯存硝化棉的火災危險性分類為甲類，民用硝化棉庫房距其它甲類物品建筑物不少于20m，距重要公共建筑物的防火間距不小于50m。

    硝化棉不準和其他類物品同貯，必須單獨隔離限量存放，單庫最大存量不大于200T。硝化棉貯存使用場所或庫房內輸配電線路、燈具、火災事故照明和疏散指示標志，應符合安全要求；硝化倉庫必須安裝避雷設施。入庫的硝化棉水份(或溶劑)含量不少于25％，硝化棉安全性合格，并有合格證；硝化棉產品包裝完好、無破損。

    在炎熱的夏季，硝化棉庫內溫度超過30℃時，應采取降溫措施，如在庫內安全通道上灑水增濕，在庫頂安裝使用降溫雨淋，定時開門窗通風等，這一點對珠三角的廣大涂料企業一定要多加重視。另外，民用硝化棉貯存六個月以上(以生產日期為準)，一定要定期抽查硝化棉的潤濕劑(水或溶劑)含量和安定性，安定性能不合格時要及時與生產廠家研究處理。

    貯存硝化棉的倉庫，必須建立嚴格的出入庫管理制度，進入民用硝化棉，貯存區域的人員、機動車輛和作業車輛，必須采取相應禁煙火和防火措施，進入庫內工作人員的手機、傳呼機應關機。裝卸、搬運硝化棉時，應做到輕裝、輕卸。嚴禁摔、碰、撞、擊、拖拉、傾倒和滾動。庫內硝化棉不準隨便開封打包，如需開箱(桶、包)、開包取樣時，宜將產品箱(桶、包)移出庫外安全地點進行。

    換裝、清掃、裝卸硝化棉時，應使用不產生火花的銅制、合金制或其他不發火花工具，嚴禁使用鐵制工具作業。修理硝化棉加工設備時，應先清理設備內硝化棉。用清水沖濕修理部位．并使用不發生火花的工具。由于硝化棉受日光照射能發生化學反應引起分解燃燒，硝化棉產品宜采取避光措施，嚴禁曝曬。

    禁止在硝化棉貯存區域內堆積可燃物品(含廢棄品)，禁止與強氧化劑、腐蝕性及有機胺類物質混存。不合格硝化棉不得入庫，應在指定的安全地點暫存處理。散落的硝化棉要及時清掃，并在指定空曠安全地點及時燒毀。不得亂扔亂放；燒毀廢棄民用硝化棉時，應遠距離(3米以上)引火。每次燒毀量控制在1kg以下為宜。一旦硝化棉發生燃燒時，只能快速用大量的水進行滅火，切切不可用砂土掩蓋！

    國家為加強硝化棉運輸管理，確保硝化棉運輸安全，特對硝化棉運輸作如下要求：一是裝運硝化棉的車輛，必須保持車況良好，持有運輸管理機關核發的《道路危險品運輸證》，并具備三角頂燈，危險品標牌。裝運硝化棉時，車箱須清潔衛生，各方應墊木板、草墊或橡膠板等。配備捆扎繩索、防盜網、防雨布。二是裝運硝化棉的駕駛員，必須持有與準駕車型相符的《駕駛證》、《危險品操作證》，掌握危險貨物運輸的有關常識。三是裝運硝化棉的車輛，必須持有消防部門出具的《易燃易爆化學物品準運證》，裝備有消防滅火器，掌握正確使用滅火器的相關知識。裝運硝化棉的車輛在運行途中，必須嚴格遵守交通、消防、治安等法規，應控制車速，與前車保持50米以上的安全距離，不得在居民聚居點、行人稠密等地方停車。車輛嚴禁搭乘無關人員，車上人員嚴禁吸煙。車輛在行駛途中需臨時停車過夜，應安排人員看管。如在行駛途中發生需動焊修理之類的故障，應將承運的硝化棉轉存在安全地點后方可對故障車進行修理。

　　五、當今硝化棉生產的格局

　　硝化棉主要用于制造涂料和賽璐珞，后者又是制作乒乓球的原料。就像世界乒乓球的競爭集中于中國一樣，硝化棉的國際競爭也越來越成為在中國的競爭。中國臺硝（TNC）、法國SNPE等巨頭紛紛在中國大陸設加工基地，SNC作為中國大陸硝化棉的領軍者，與眾多跨國公司競爭并合作。

    早在40年前，就有人認為硝化棉的生命期已經到了結束的時候，因為當時出現了似乎可以取代硝化棉的丙烯酸樹脂。可是事實上，直到今天硝化棉產品還在被廣泛使用，尤其在亞洲、特別是在中國，更是蓬勃發展。與其他一些行業一樣，中國硝化棉產業在國際上的地位也是突飛猛進。目前世界上生產硝化棉的企業有數十家，不過這一數目將迅速減少，最終可能只有10多家會生存下來。硝化棉的歐美市場在萎縮，而亞洲市場在增長——近年來隨著居家裝飾和汽車工業的發展，亞洲硝化棉市場比歐美市場繁榮，每年以5%以上的速度快速發展，中國市場增長速度更快。但是，硝化棉的世界市場與中國市場有一個共同點：都是產品生產能力遠遠大于市場需求，競爭態勢異常嚴峻。現在，全球硝化棉市場需求基本穩定在20萬噸/處，其中亞洲每年需求近8萬噸，中國大陸每年需求量6萬多噸。

    SNC雖是全球硝化棉產量最大的企業，但目前國際上很多硝化棉制造商都想搶灘中國市場國內的硝化棉同行也在紛紛擴大產能，竭力尋求市場，在這種情況下，鞏固原有市場和開拓新市場都十分困難。目前世界上法國、巴西、印度、英國、德國、捷克以及中斬草除根臺灣都有較大的硝化棉制造商，當這些企業紛紛把目光轉向中國大陸的時候，SNC無法過于樂觀。對SNC來說，最強大的競爭者中國臺硝（TNC）和法國SNPE。 我國四川省的SNC、臺灣省的TNC與法國的SNPE，看上去是三強之爭，其實也可以看作是兩強對壘。因為臺硝與SNPE在中國大陸已經形成合力——他們于1996年合資在香港注冊成立了香港中國硝化棉有限公司，注冊資金1000萬美元（接近SNC或立時1.3億元的注冊資金），投資總額2500萬美元。在這個合資公司下設有上海臺硝（SCNC）、河南新鄉臺硝（XCNC），韓國臺硝（KCNC）。

    硝化棉的另外一個不利條件是：目前隨著中國大陸地區涂料工業的飛速發展，涂料用硝化棉市場需求發展潛力很大，而SNC周圍并沒有太多成規模的涂料企業，SNC的產品銷售缺乏地域優勢。面對這種形勢，SNC也一直在尋求合作者，先后與中國臺灣省TNC、法國SNPE、英國NOBEL以及中國大陸的一些硝化棉企業商談合資合作。

    六、總結

    通篇我們都在談論硝化棉的危險性，總結一下筆者的觀點：

    首先，在選擇適當的原材料方面，硝化棉應采用含氮量低于12.5%的規格原料。在拆箱、掏出硝化棉及稱量、投料等操作下，應輕拿輕放，防止拖拉和接受摩擦、撞擊的錯誤動作。傾倒中，嚴禁出現粉塵飛揚。撒落到地面上的硝化棉碎料，應清理干凈，防止腳踏、摩劃。

    其次在儲存方面，硝化棉應儲存于陰涼通風的倉庫內。倉庫溫度不宜超過30℃，遠離火種及熱源，尤其要避免陽光長期照射和露天堆放。存放中應與有機胺、氧化劑隔離堆放。車間內貯存量不應超過一班生產用量。儲存期須掌握先進先出；包裝損壞要及時修理。應經常檢查濕潤劑干燥情況，必要時添加濕潤劑(乙醇、丙酮或水)。為了使濕潤劑分布均勻，可以在儲存一定時間后(如5個月)將包裝倒放(試劑例外)，經過一段時間再調整。裝卸運輸過程中應輕拿輕放，防止產生靜電火花和包裝破損。

    還有就是在制程生產中，采用的各類溶劑盡量采用密閉操作，嚴防蒸發擴散。分散攪拌裝置要保證運轉正常，混合均勻。過濾宜采用密閉式過濾機。車間的各種電氣設備應采用防爆型，并須嚴格進行點火源管理，禁防鐵器敲擊火花、帶釘子鞋擦劃火花等人為點火源產生。廠房建筑要求通風良好，并應為防爆泄壓結構建筑。以上這些都是防止事故苗頭的手段。