聚丙烯鍍鋁流延膜CP35F產品質量改進

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脆、易斷膜、易堵塞過濾網等問題，對產品等規度、助劑配方、擠壓機過濾網目數等進行了調整，產品質量得到了大幅提高。

[關鍵詞]聚丙烯鍍鋁膜專用料；問題；調整；提高

大慶石化公司聚丙烯裝置是大慶乙烯改擴建二期工程的配套項目，是由北京工程公司進行基礎設計，大慶石化設計院做詳細設計的國內第一套單環管反應器、年產10萬噸聚丙烯樹脂的國產化裝置。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線（液相聚合部分用一組環管反應器），一條造粒生產線和兩條包裝線構成，共分為八個單元（沒有氣相反應400單元）。

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

聚丙烯裝置從2012年10月16日開始開發生產鍍鋁膜專用料CP35F，產品質量方面存在一些問題，不能滿足下游用戶的要求，2013年對產品進行了改進，產品質量得到了一定程度的提高，但仍存在后加工過程中發脆、易斷膜、易堵塞過濾網等問題，需要進一步解決。

一、原因分析

（一）產品發脆、易斷膜的原因

通常隨著結晶度的增加，聚合物的屈服拉伸強度、彈性模量、硬度、耐熱性、化學穩定性等均有提高，然而聚合物的脆性則隨結晶度的增加而增大，沖擊強度、耐環境應力開裂能力有所降低，總蠕變量、蠕動速率和應力松弛、斷裂伸長率等均降低。因此產品的結晶度過高是導致產品發脆、易斷膜的主要原因。

聚丙烯的等規度越高，結晶能力越強，在相同的條件下結晶時則可以獲得更高的結晶度。

同時聚丙烯的結晶度還與結晶條件、是否添加成核劑等因素密切相關。

（二）過濾網堵塞的原因

在聚丙烯產品生產、添加劑配制，在包裝、運輸過程中混入雜質均有可能導致下游用戶過濾網堵塞。

由于輸送和包裝過程中處于密閉的系統中，在輸送、包裝過程中混入雜質可以忽略：為了避免運輸過程中包裝袋破損、雜質混入產品中，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輸過程中混入雜質，因此運輸環節混入雜質導致下游用戶濾網堵塞的幾率也很小：產品生產、添加劑配制等環節是濾網堵塞的主要原因，因此需要適當擠壓機的過濾網目數，將雜質和少量的低聚物過濾掉，防止此類產品進入成品中，導致用戶濾網堵塞。

二、解決措施

（一）產品發脆、易斷膜的解決措施

1.合理控制產品等規度

對于薄膜產品來說，等規度指數是最為關鍵的控制指標之一，也是生產中的控制難點。樹脂的等規指數越高，其結晶就越快，橫向拉伸時往往會產生斷膜現象。降低等規指數會提高產品的橫向拉伸，但降低等規度指數會導致產品的拉伸屈服強度和彈性模量等力學性能下降。為了兼顧產品剛性和韌性的平衡，我們經過不斷的摸索，通過調整AL/DO比值，最終將產品的等規度從大于97.5%降低到96.5-97.0%。

2.優化產品助劑配方

由于鍍鋁膜專用料CP35F開發過程中，為了提高產品的挺度，在造粒過程中添加了少量的增挺劑，起到了成核劑的作用，導致了產品結晶度高。在后續的生產過程中對助劑的配方進行了調整，經過不斷的摸索和實驗，最終取消了增挺劑成分。

（二）過濾網堵塞的解決措施

在CP35F開發的過程中，造粒機壓機使用生產T30S產品期間的120目的過濾網。查閱擠壓機的相關資料后，將擠壓機過濾網的目數增加到180目。繼續增加過濾網目數將造成擠壓機擠出阻力增加，混煉強度增強，產品降解加劇，指數波動較大。

三、結論

通過合理控制產品等規度，優化產品助劑配方，提高過濾網目數，產品發脆、易斷膜、易堵塞過濾網等問題得到了有效解決，下游用戶使用情況良好。

CP35F產品達到了國內外同類產品水平，某些性能甚至優于同類產品，如產品的彎曲模量比同類產品高，而霧度較同類產品低。endprint