聚丙烯鍍鋁流延膜CP35F產(chǎn)品質(zhì)量改進(jìn)

劉慶民

[摘要]針對聚丙烯鍍鋁膜專用料CP35后加工過程中存在發(fā)脆、易斷膜、易堵塞過濾網(wǎng)等問題，對產(chǎn)品等規(guī)度、助劑配方、擠壓機(jī)過濾網(wǎng)目數(shù)等進(jìn)行了調(diào)整，產(chǎn)品質(zhì)量得到了大幅提高。

[關(guān)鍵詞]聚丙烯鍍鋁膜專用料；問題；調(diào)整；提高

大慶石化公司聚丙烯裝置是大慶乙烯改擴(kuò)建二期工程的配套項(xiàng)目，是由北京工程公司進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，大慶石化設(shè)計(jì)院做詳細(xì)設(shè)計(jì)的國內(nèi)第一套單環(huán)管反應(yīng)器、年產(chǎn)10萬噸聚丙烯樹脂的國產(chǎn)化裝置。于1999年8月13日一次投料開車成功，本裝置以丙烯為主要原料，以乙烯為共聚單體，采用齊格勒一納塔高效載體催化劑為主催化劑，三乙基鋁和給電子體為助催化劑。

本裝置采用一條聚合生產(chǎn)線（液相聚合部分用一組環(huán)管反應(yīng)器），一條造粒生產(chǎn)線和兩條包裝線構(gòu)成，共分為八個(gè)單元（沒有氣相反應(yīng)400單元）。

鍍鋁級(jí)聚丙烯流延膜在食品、醫(yī)藥包裝行業(yè)應(yīng)用廣泛，可起到隔絕光線直射，隔熱的作用，保證食品在保質(zhì)期內(nèi)不變質(zhì)。有資料表明國內(nèi)流延聚丙烯薄膜生產(chǎn)廠家約40-60家，生產(chǎn)能力約40萬噸，60%為通用型、30%為蒸煮型、10%為鍍鋁型。國產(chǎn)流延聚丙烯專用樹脂只能滿足1/4的市場需求。鍍鋁級(jí)流延膜專用樹脂可以完全替代現(xiàn)有的通用流延膜專用樹脂，并且由于其穩(wěn)定劑加入量，成本低，可應(yīng)用于鍍鋁產(chǎn)品。

聚丙烯裝置從2012年10月16日開始開發(fā)生產(chǎn)鍍鋁膜專用料CP35F，產(chǎn)品質(zhì)量方面存在一些問題，不能滿足下游用戶的要求，2013年對產(chǎn)品進(jìn)行了改進(jìn)，產(chǎn)品質(zhì)量得到了一定程度的提高，但仍存在后加工過程中發(fā)脆、易斷膜、易堵塞過濾網(wǎng)等問題，需要進(jìn)一步解決。

一、原因分析

（一）產(chǎn)品發(fā)脆、易斷膜的原因

通常隨著結(jié)晶度的增加，聚合物的屈服拉伸強(qiáng)度、彈性模量、硬度、耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性等均有提高，然而聚合物的脆性則隨結(jié)晶度的增加而增大，沖擊強(qiáng)度、耐環(huán)境應(yīng)力開裂能力有所降低，總?cè)渥兞?、蠕?dòng)速率和應(yīng)力松弛、斷裂伸長率等均降低。因此產(chǎn)品的結(jié)晶度過高是導(dǎo)致產(chǎn)品發(fā)脆、易斷膜的主要原因。

聚丙烯的等規(guī)度越高，結(jié)晶能力越強(qiáng)，在相同的條件下結(jié)晶時(shí)則可以獲得更高的結(jié)晶度。

同時(shí)聚丙烯的結(jié)晶度還與結(jié)晶條件、是否添加成核劑等因素密切相關(guān)。

（二）過濾網(wǎng)堵塞的原因

在聚丙烯產(chǎn)品生產(chǎn)、添加劑配制，在包裝、運(yùn)輸過程中混入雜質(zhì)均有可能導(dǎo)致下游用戶過濾網(wǎng)堵塞。

由于輸送和包裝過程中處于密閉的系統(tǒng)中，在輸送、包裝過程中混入雜質(zhì)可以忽略：為了避免運(yùn)輸過程中包裝袋破損、雜質(zhì)混入產(chǎn)品中，鍍鋁膜專用料CP35F采用雙層包裝袋包裝，雖然增加了保證成本，但是能夠有效避免運(yùn)輸過程中混入雜質(zhì)，因此運(yùn)輸環(huán)節(jié)混入雜質(zhì)導(dǎo)致下游用戶濾網(wǎng)堵塞的幾率也很?。寒a(chǎn)品生產(chǎn)、添加劑配制等環(huán)節(jié)是濾網(wǎng)堵塞的主要原因，因此需要適當(dāng)擠壓機(jī)的過濾網(wǎng)目數(shù)，將雜質(zhì)和少量的低聚物過濾掉，防止此類產(chǎn)品進(jìn)入成品中，導(dǎo)致用戶濾網(wǎng)堵塞。

二、解決措施

（一）產(chǎn)品發(fā)脆、易斷膜的解決措施

1.合理控制產(chǎn)品等規(guī)度

對于薄膜產(chǎn)品來說，等規(guī)度指數(shù)是最為關(guān)鍵的控制指標(biāo)之一，也是生產(chǎn)中的控制難點(diǎn)。樹脂的等規(guī)指數(shù)越高，其結(jié)晶就越快，橫向拉伸時(shí)往往會(huì)產(chǎn)生斷膜現(xiàn)象。降低等規(guī)指數(shù)會(huì)提高產(chǎn)品的橫向拉伸，但降低等規(guī)度指數(shù)會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的拉伸屈服強(qiáng)度和彈性模量等力學(xué)性能下降。為了兼顧產(chǎn)品剛性和韌性的平衡，我們經(jīng)過不斷的摸索，通過調(diào)整AL/DO比值，最終將產(chǎn)品的等規(guī)度從大于97.5%降低到96.5-97.0%。

2.優(yōu)化產(chǎn)品助劑配方

由于鍍鋁膜專用料CP35F開發(fā)過程中，為了提高產(chǎn)品的挺度，在造粒過程中添加了少量的增挺劑，起到了成核劑的作用，導(dǎo)致了產(chǎn)品結(jié)晶度高。在后續(xù)的生產(chǎn)過程中對助劑的配方進(jìn)行了調(diào)整，經(jīng)過不斷的摸索和實(shí)驗(yàn)，最終取消了增挺劑成分。

（二）過濾網(wǎng)堵塞的解決措施

在CP35F開發(fā)的過程中，造粒機(jī)壓機(jī)使用生產(chǎn)T30S產(chǎn)品期間的120目的過濾網(wǎng)。查閱擠壓機(jī)的相關(guān)資料后，將擠壓機(jī)過濾網(wǎng)的目數(shù)增加到180目。繼續(xù)增加過濾網(wǎng)目數(shù)將造成擠壓機(jī)擠出阻力增加，混煉強(qiáng)度增強(qiáng)，產(chǎn)品降解加劇，指數(shù)波動(dòng)較大。

三、結(jié)論

通過合理控制產(chǎn)品等規(guī)度，優(yōu)化產(chǎn)品助劑配方，提高過濾網(wǎng)目數(shù)，產(chǎn)品發(fā)脆、易斷膜、易堵塞過濾網(wǎng)等問題得到了有效解決，下游用戶使用情況良好。

CP35F產(chǎn)品達(dá)到了國內(nèi)外同類產(chǎn)品水平，某些性能甚至優(yōu)于同類產(chǎn)品，如產(chǎn)品的彎曲模量比同類產(chǎn)品高，而霧度較同類產(chǎn)品低。endprint