劉海成
近幾年,隨著包裝機(jī)包裝速度越來(lái)越快,對(duì)薄膜的熱封性能提出了更高的要求,市場(chǎng)需求量不斷增加聚丙烯熱封膜逐漸成為發(fā)展的熱點(diǎn)。聚丙烯薄膜等具有相對(duì)密度小、機(jī)械強(qiáng)度大、熱封溫度低、透光性好、阻隔性好、挺度好等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用范圍廣泛,特別適于服裝、食品及各類日用品的包裝。
我國(guó)雙向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜市場(chǎng)需求大,BOPP工業(yè)發(fā)展迅猛。BOPP可以應(yīng)用于高端功能性薄膜如鐳射膜包裝領(lǐng)域,鐳射包裝材料不僅外觀效果出色,還具備技術(shù)防偽功能,一直是世界包裝印刷行業(yè)的高端前沿產(chǎn)品。鐳射包裝材料對(duì)原料的要求比較高,原材料必須光澤性能高、熱封性能良好。當(dāng)前,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的鐳射膜產(chǎn)品使用的原料主要是丙丁二元無(wú)規(guī)共聚聚丙烯,該材料可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中小分子析出物少,并且成品薄膜的光學(xué)性能高。中國(guó)石油化工股份有限公司北京燕山分公司(以下簡(jiǎn)稱“燕山石化”)生產(chǎn)的聚丙烯F5005B,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、性能良好,可以很好地滿足鐳射膜生產(chǎn)原料的相關(guān)要求。以下對(duì)聚丙烯F5005B的開發(fā)進(jìn)行詳細(xì)介紹。
1 指標(biāo)和結(jié)構(gòu)
1.1 F5005B的性能指標(biāo)要求
結(jié)合激光防偽鐳射膜的性能要求和氣相法聚丙烯技術(shù)特點(diǎn),制定了氣相法激光防偽鐳射膜用聚丙烯專用料的攻關(guān)目標(biāo)。具體性能指標(biāo)見表1所示。
1.2 分子鏈的結(jié)構(gòu)
單體的引入破壞了原有的丙烯分子鏈的規(guī)整結(jié)構(gòu),增加了分子鏈的柔性,降低了其結(jié)晶性能,降低了產(chǎn)品的熔點(diǎn)。如果共聚單體均勻的分散可以降低產(chǎn)品的熔點(diǎn),當(dāng)時(shí)如果共聚單體發(fā)生聯(lián)排,則會(huì)產(chǎn)生一些非結(jié)晶聚合物,這部分聚合物不但無(wú)法降低產(chǎn)品的熔點(diǎn),反而會(huì)形成無(wú)歸組分,影響薄膜的性能。乙烯比1—丁烯更容易形成可溶于正己烷的橡膠態(tài)的可抽提物質(zhì),因此在選擇單體的種類的時(shí)候就要考慮到無(wú)歸組分的影響因素。
2 生產(chǎn)過(guò)程和產(chǎn)品質(zhì)量控制
2.1 聚合工藝條件的確定
在氣相法聚丙烯裝置上使用合適的催化劑體系,需要對(duì)聚合生產(chǎn)的工藝條件進(jìn)行研究確定,而且在生產(chǎn)時(shí),其宏觀物性與微觀結(jié)構(gòu)密切相關(guān),在生產(chǎn)過(guò)程中其共聚行為可能也會(huì)發(fā)生變化,因此需要對(duì)共聚的工藝條件進(jìn)行研究,以保證產(chǎn)品的微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性能。
2.1.1 聚合溫度的確定
隨著聚合溫度的降低,其相對(duì)冷卻水系統(tǒng)的溫差降低,引起頂部換熱器傳熱能力下降,從而限制了生產(chǎn)負(fù)荷;另外在氣相反應(yīng)器中,如果反應(yīng)器中粉料床層變濕,會(huì)產(chǎn)生發(fā)粘和結(jié)塊現(xiàn)象,因此在循環(huán)氣露點(diǎn)和反應(yīng)器溫度之間的溫差必須是足夠高,確保急冷液在反應(yīng)器內(nèi)全部汽化而不會(huì)有過(guò)量液體存在。而丁烯—1比丙烯更容易液化,引入丁烯—1后需要保持更高的溫差才能避免粉料結(jié)塊床層變濕,減少結(jié)塊現(xiàn)象,因此理論上引入丁烯后需要更高的反應(yīng)溫度。
在實(shí)際生產(chǎn)中,需要綜合考慮以上影響因素,通過(guò)不斷的實(shí)踐摸索,最終找到最佳的聚合溫度,才可以既保證了產(chǎn)品性能、保持了較高的生產(chǎn)負(fù)荷,又解決了塊料的產(chǎn)生。
2.1.2 聚合壓力的確定
聚合壓力對(duì)聚合反應(yīng)的主要影響在于對(duì)反應(yīng)器中循環(huán)氣露點(diǎn)的影響,反應(yīng)器壓力降低將會(huì)降低反應(yīng)器循環(huán)氣露點(diǎn)溫度,反應(yīng)器壓力的低限值是指冷卻水將不再冷凝反應(yīng)循環(huán)氣。在循環(huán)氣露點(diǎn)和反應(yīng)器溫度之間的溫差必須是足夠高,確保急冷液在反應(yīng)器內(nèi)全部汽化而不會(huì)有過(guò)量液體存在。為了保證在循環(huán)氣露點(diǎn)和反應(yīng)器溫度之間的溫差控制在10℃,需要適當(dāng)調(diào)整反應(yīng)器壓力。
另外,反應(yīng)器壓力將會(huì)影響反應(yīng)器氣相中的各組分分壓,提高反應(yīng)壓力會(huì)提高催化劑活性和產(chǎn)率。而降低反應(yīng)器壓力將會(huì)降低催化劑活性。由于引入丁烯后使催化劑活性上升,但是不足以彌補(bǔ)反應(yīng)器壓力降低而導(dǎo)致的催化劑降低。因此為了保持活性,最好保持較高的壓力。另外降低壓力,將會(huì)降低循環(huán)氣露點(diǎn),導(dǎo)致撤熱困難,影響生產(chǎn)負(fù)荷。因此在實(shí)際生產(chǎn)中,需要綜合考慮反應(yīng)器壓力的影響因素。通過(guò)不斷的調(diào)整摸索,確定了最佳的反應(yīng)器壓力。
2.1.3 反應(yīng)釜料位的確定
反應(yīng)器低的床層料位將導(dǎo)致2個(gè)后果:①催化劑活性差;②由于催化劑噴灑在攪拌器暴露的金屬表面上可造成細(xì)絲和塊料的生成。高的床層料位也將導(dǎo)致2個(gè)后果:①粉料推動(dòng)困難;②在粉料床層形成熱點(diǎn),這也可導(dǎo)致細(xì)絲和塊料的生成。穩(wěn)定粉料床層對(duì)維持產(chǎn)品性能和總體反應(yīng)器控制很關(guān)鍵。
設(shè)計(jì)使用核子變送器儀表測(cè)量物料的密度,原理是在容器一側(cè)發(fā)出一束輻射光束直接穿過(guò)物料層,到達(dá)容器另一側(cè)的接收器。通過(guò)物料床層被吸收的射線量是和物質(zhì)質(zhì)量成比例,將其轉(zhuǎn)換為一個(gè)料位讀數(shù)。
為了保證反應(yīng)釜的實(shí)際料位恒定,隨著反應(yīng)釜的壓力變化,顯示料位和相應(yīng)的發(fā)生變化。圖1是反應(yīng)釜待料停車期間,反應(yīng)釜實(shí)際料位不變的情況下,反應(yīng)釜料位與壓力的變化趨勢(shì)。根據(jù)此變化規(guī)律,尋找出生產(chǎn)激光防偽鐳射膜用聚丙烯專用料時(shí)反應(yīng)釜控制壓力下的料位。
2.2 產(chǎn)品質(zhì)量控制
2.2.1 分子量的控制
為了達(dá)到目標(biāo)產(chǎn)品要求的分子量適中,因此在生產(chǎn)過(guò)程中需要穩(wěn)定控制,以保證目標(biāo)產(chǎn)品重要指標(biāo)達(dá)標(biāo)。
Innovene工藝生產(chǎn)技術(shù)產(chǎn)品的熔融指數(shù)(分子量)靠反應(yīng)器中的H2/C3=串級(jí)調(diào)節(jié)控制的,實(shí)際反應(yīng)器中的氫氣的含量和丙烯的含量都是通過(guò)在線色譜分析得出的,通過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算得到實(shí)際的H2/C3=,然后通過(guò)APC進(jìn)行自動(dòng)控制氫氣的加入量,從而實(shí)現(xiàn)成品的分子量的精確控制。
影響熔體流動(dòng)速率(Melt massflow rate,MFR)的因素很多,反應(yīng)器的負(fù)荷、催化劑的加入量、改性劑和助催化劑的比例等,都會(huì)對(duì)于產(chǎn)品最終的分子量造成影響。因此控制好反應(yīng)器內(nèi)部的H2/C3=的穩(wěn)定,是控制產(chǎn)品分子量穩(wěn)定的關(guān)鍵。在實(shí)際生產(chǎn)中,要定期對(duì)于在線色譜儀表進(jìn)行標(biāo)定和校驗(yàn),以保證各個(gè)氣相組分的真實(shí)穩(wěn)定,從而控制好最終產(chǎn)品的質(zhì)量。
2.2.2 丁烯含量的控制
總丁烯含量是指最終產(chǎn)品中的丁烯數(shù)量。在控制方案中,由分析儀測(cè)量循環(huán)氣的組成,調(diào)節(jié)聚合級(jí)丁烯的加入量以達(dá)到目標(biāo)C4=/C3=比,通過(guò)增減丁烯加入量,控制最終產(chǎn)品的丁烯含量。
在生產(chǎn)時(shí),引入丁烯主要是降低了聚丙烯的熱封溫度。丁烯含量增加,將使粉料的粘度增大,非常容易導(dǎo)致反應(yīng)釜結(jié)塊,出料線堵塞,旋轉(zhuǎn)下料閥卡停等操作問(wèn)題產(chǎn)生。裝置改造之初的丁烯只能是操作人員根據(jù)負(fù)荷計(jì)算丁烯加入量,丁烯調(diào)節(jié)閥打自動(dòng)。由于負(fù)荷在1t范圍內(nèi)上下波動(dòng),準(zhǔn)確性比較差,不能控制精確加入。通過(guò)總結(jié)生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)驗(yàn),對(duì)DCS的丁烯系統(tǒng)進(jìn)行改造,增加使用負(fù)荷的比值來(lái)控制丁烯的加入量(并將此推薦值增加移動(dòng)平均值),這樣確保了丁烯能夠精確控制加入,使最終產(chǎn)品丁平穩(wěn),提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
目標(biāo)牌號(hào)由于其特殊的性能要求,因此為達(dá)到產(chǎn)品中丁烯的目標(biāo)值,根據(jù)產(chǎn)品分析數(shù)值、熱封溫度及廠家使用要求進(jìn)行調(diào)整。在試驗(yàn)生產(chǎn)過(guò)程中,根據(jù)研制的結(jié)論和生產(chǎn)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),確定了第一反應(yīng)器C4=/C3=的控制范圍,并根據(jù)每小時(shí)分析第一反應(yīng)器粉料丁烯含量的結(jié)果,對(duì)第一反應(yīng)器的C4=/C3=的控制進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整,達(dá)到了產(chǎn)品要求的丁烯含量。經(jīng)過(guò)不斷的摸索,調(diào)整丁烯/丙烯比,找到了比較合適的丁烯含量的范圍,提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。
3 生產(chǎn)難點(diǎn)的解決
3.1 生產(chǎn)中的粉料發(fā)粘及結(jié)塊問(wèn)題
F5005B生產(chǎn)期間由于反應(yīng)器中加入大量的丁烯進(jìn)行共聚,生成的粉料的流動(dòng)性變差,而且由于產(chǎn)品的粉料熔點(diǎn)較其他產(chǎn)品低,在生產(chǎn)控制過(guò)程中,如果控制反應(yīng)溫度波動(dòng)較大,反應(yīng)器床層局部溫度過(guò)高或者內(nèi)部存在熱點(diǎn),粉料在反應(yīng)器內(nèi)熔融結(jié)塊,嚴(yán)重時(shí)堵塞出料管線,將導(dǎo)致停車。特別是在生產(chǎn)和過(guò)渡時(shí),如果丁烯濃度稍高,超過(guò)丁烯的臨界點(diǎn),則都會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)釜內(nèi)結(jié)塊,生產(chǎn)無(wú)法繼續(xù)。
在第一次試生產(chǎn)時(shí),生產(chǎn)的粉料有大量小塊,并且粉料發(fā)潮,粉料幾乎能夠粘在一起,不發(fā)散。在生產(chǎn)過(guò)程中,通過(guò)不斷優(yōu)化工藝方案,但是還有塊料產(chǎn)生,導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)下料閥下料不暢,旋轉(zhuǎn)閥電機(jī)電流波動(dòng)很大。根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程不斷優(yōu)化的改進(jìn)措施如下:
優(yōu)化前過(guò)渡方案,合理控制丁烯的加入順序丁烯進(jìn)料速率,特別是避免丁烯過(guò)量加入,反應(yīng)器內(nèi)丁烯濃度過(guò)高;優(yōu)化后過(guò)渡步驟,通過(guò)不斷摸索找到了后過(guò)渡中丁烯停止加料的步驟,避免了后過(guò)渡過(guò)程中的塊料產(chǎn)生;對(duì)3個(gè)旋轉(zhuǎn)下料閥的控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,減少了旋轉(zhuǎn)下料閥的卡停次數(shù);在生產(chǎn)中保證裝置負(fù)荷穩(wěn)定,不發(fā)生波動(dòng),避免粉料出現(xiàn)黏連的現(xiàn)象;調(diào)整反應(yīng)器內(nèi)控制溫度,優(yōu)化PID設(shè)定,減少波動(dòng);及時(shí)調(diào)節(jié)急冷液流量,使溫度控制在穩(wěn)態(tài),避免大幅度波動(dòng)。
在實(shí)施一系列的改進(jìn)措施和改造項(xiàng)目后,生產(chǎn)期間粉料的粒型明顯變好,粉料的發(fā)粘現(xiàn)象明顯好轉(zhuǎn),尤其是在前、后過(guò)渡期間,效果明顯改善,改造后旋轉(zhuǎn)加料閥控制電流平穩(wěn)。
3.2 生產(chǎn)中的MFR波動(dòng)問(wèn)題
MFR反映了樹脂熔融流動(dòng)性的好壞,對(duì)于BOPP專用樹脂來(lái)說(shuō),MFR波動(dòng)會(huì)造成破膜率的升高以及薄膜厚度不均,因此MFR波動(dòng)越小越好。MFR波動(dòng)主要由以下幾個(gè)問(wèn)題導(dǎo)致:放空區(qū)進(jìn)入氧氣,導(dǎo)致筒體樹脂氧化;筒體溫度高,樹脂混煉過(guò)強(qiáng);F412粉料料倉(cāng)串料,導(dǎo)致MFR不均。
針對(duì)以上幾點(diǎn)原因,技術(shù)人員進(jìn)行了大量的攻關(guān)和改造,對(duì)造粒系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)衡,保證造粒系統(tǒng)MFR穩(wěn)定:調(diào)整放空區(qū)氮?dú)饧尤肓?,在保證樹脂不氧化,同時(shí)保證正常生產(chǎn);調(diào)整筒體溫度,保證樹脂的混煉程度;前后過(guò)渡時(shí),將F412粉料料倉(cāng)分別進(jìn)行吃空。
3.3 過(guò)渡時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題
由于丁烯在反應(yīng)釜系統(tǒng)中極難脫除,導(dǎo)致后過(guò)渡時(shí)間長(zhǎng),產(chǎn)生大量的過(guò)渡料。氣相法聚丙烯裝置在生產(chǎn)其他牌號(hào)時(shí)進(jìn)行相互切換,時(shí)間大約為6~8h,而在F5005B進(jìn)行過(guò)渡時(shí),過(guò)渡時(shí)間超過(guò)10h。
為了縮短過(guò)渡時(shí)間,減少過(guò)渡料的產(chǎn)生,實(shí)施了一系列的改進(jìn)措施:在實(shí)際生產(chǎn)中提高了改性劑儲(chǔ)罐的壓力,縮短改性劑的過(guò)渡時(shí)間;在生產(chǎn)的過(guò)渡期間,利用粉料MFR接近的牌號(hào)進(jìn)行過(guò)渡;及時(shí)根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整丁烯加入量;及時(shí)調(diào)整氫氣加入量,使MFR達(dá)到目標(biāo)牌號(hào)的中心值。
在實(shí)施改進(jìn)措施后,過(guò)渡時(shí)間明顯縮短,過(guò)渡時(shí)間控制在了8h以內(nèi),為完成裝置各牌號(hào)的生產(chǎn)任務(wù)和減少過(guò)渡產(chǎn)品奠定了基礎(chǔ)。
3.4 產(chǎn)品魚眼較高
聚丙烯F5005B所生產(chǎn)的薄膜用途越來(lái)越廣,用戶對(duì)其外觀要求也越來(lái)越高。魚眼(薄膜上晶點(diǎn))的多少直接影響到激光防偽鐳射膜的外觀,此外也會(huì)影響到印刷、復(fù)合的效果。在生產(chǎn)過(guò)程中采用的控制方案具體為:切正式料倉(cāng)之前,將造粒的過(guò)濾網(wǎng)更換為更高目數(shù)的過(guò)濾網(wǎng);粒料料倉(cāng)在切換之前,對(duì)目標(biāo)料倉(cāng)進(jìn)行空摻空送,檢查閘板閥是否到位,將一切可能混料的原因都進(jìn)行檢查,避免粒料摻進(jìn)其他牌號(hào)產(chǎn)品。
在實(shí)施改進(jìn)措施后,產(chǎn)品晶點(diǎn)明顯減少,產(chǎn)品可以很好地滿足用戶的加工應(yīng)用要求。
3.5 丁烯難脫除
聚丙烯粉料中夾帶的未反應(yīng)的丁烯和丙烯單體在袋濾器中進(jìn)行分離,但是不徹底。在脫氣倉(cāng)中利用汽提氮?dú)膺M(jìn)一步進(jìn)行脫除,在原有的脫氣倉(cāng)的溫度和壓力下,能夠保證丙烯和乙烯能夠完全脫除。但是,由于丁烯的凝點(diǎn)高,此溫度和壓力下常溫汽提氮?dú)鉄o(wú)法將丁烯脫除干凈,導(dǎo)致粉料輸送系統(tǒng)中可燃?xì)夂砍?,甚至粒料料倉(cāng)可燃?xì)夂恳矔?huì)超標(biāo)。
為了降低粉料中殘留的丁烯的含量,在生產(chǎn)過(guò)程中采用多種方案進(jìn)行控制:必須控制好汽提氮?dú)獾臏囟龋驗(yàn)楫a(chǎn)品的熔融溫度低,在保證粉料中殘留的丁烯單體脫除的同時(shí),粉料不能熔融;提高汽提氮?dú)獾挠昧?;提高脫氣倉(cāng)的控制料位,提高粉料的停留時(shí)間。
通過(guò)調(diào)整能夠有效脫除粉料中殘留的丁烯單體,并且脫除丁烯等可燃?xì)?,脫除出丁烯等烴類的尾氣,可通過(guò)后續(xù)的吸附系統(tǒng)進(jìn)行吸附回收,脫附后的丙烯、丁烯等輕烴返回裂解裝置。此舉很好地避免了由于丁烯難脫除而造成的消耗高的問(wèn)題。
3.6 切粒難題
激光防偽鐳射膜用聚丙烯專用料F5005B由于其粉料粘性較高,因此造粒單元的生產(chǎn)難度較大。主要是其基礎(chǔ)粉料的粘性高、樹脂流動(dòng)性不好,在造粒切粒的過(guò)程中易產(chǎn)生粘粒、連粒、大小粒,嚴(yán)重時(shí)甚至出現(xiàn)塊料,不但影響了產(chǎn)品的外觀質(zhì)量,還影響了造粒機(jī)組的正常生產(chǎn)。
在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,根據(jù)丁烯變化情況,提前調(diào)整開車閥開度、齒輪泵吸入口壓力、顆粒水溫度、熱油溫度、切刀軸松開/鎖定時(shí)間、切粒機(jī)轉(zhuǎn)速等工藝參數(shù),平穩(wěn)造粒機(jī)的控制條件,解決了造粒切粒困難的問(wèn)題。
在對(duì)造粒機(jī)組的工藝控制參數(shù)進(jìn)行綜合調(diào)整后,生產(chǎn)期間切粒困難的問(wèn)題得到了解決,生產(chǎn)的產(chǎn)品粒型良好,成品外觀檢驗(yàn)達(dá)到優(yōu)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
3.7 助劑分散困難
激光防偽鐳射膜用聚丙烯專用料F5005B的晶點(diǎn)取決于助劑分散效果,若助劑加入太多,將會(huì)使產(chǎn)品晶點(diǎn)增多。因此,助劑的加入量非常重要。在生產(chǎn)中,助劑的加入過(guò)程中由于分散性不好,導(dǎo)致成品的晶點(diǎn)增加,影響了產(chǎn)品的質(zhì)量。
為了確保在造粒過(guò)程中,助劑在產(chǎn)品中能夠均勻分散,采取了以下措施:通過(guò)試驗(yàn)使用情況,確定了合理的助劑用量,并在生產(chǎn)過(guò)程中嚴(yán)格控制,確保助劑加入量平穩(wěn);完善助劑配制程序,在加入助劑前,對(duì)助劑進(jìn)行拍打,盡量使助劑松散;在配制助劑時(shí)適當(dāng)延長(zhǎng)攪拌時(shí)間,以保證助劑在造粒過(guò)程中能夠均勻分散。
在生產(chǎn)期間改進(jìn)了助劑的分散問(wèn)題之后,粒料的魚眼指標(biāo)得到了有效的控制,產(chǎn)品的晶點(diǎn)有了明顯的改善。在將上述改進(jìn)措施作為裝置生成的常規(guī)操作后,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定提高。
4 生產(chǎn)情況及產(chǎn)品性能評(píng)價(jià)
4.1 生產(chǎn)情況
從2015年3月開始,燕山石化使用激光防偽鐳射膜用聚丙烯專用料F5005B在氣相法聚丙烯裝置上進(jìn)行了多次生產(chǎn)試驗(yàn),并通過(guò)對(duì)裝置進(jìn)行技術(shù)改造,完善工藝流程;同時(shí),不斷調(diào)整和改進(jìn)生產(chǎn)工藝條件,最終形成了合理穩(wěn)定的技術(shù)路線。截至2019年10月,已生產(chǎn)F5005B產(chǎn)品 2 928.475t。
4.2 產(chǎn)品綜合性能評(píng)價(jià)
4.2.1 正己烷萃取物性能
F5005B和對(duì)比樣品正己烷萃取物的分析如圖2所示。
激光防偽鐳射膜專用聚丙烯F5005B的正己烷萃取物低于GW—F樣品,較少的小分子物析出物,減低粘輥現(xiàn)象,有利于BOPP薄膜的加工生產(chǎn)。
4.2.2 力學(xué)性能
F5005B和對(duì)比樣品GW—F力學(xué)性能的分析如表2所示。
從表2中的數(shù)據(jù)可以分析出F5005B和對(duì)比產(chǎn)品相比,拉伸應(yīng)力和模量、硬度等性能都稍高,表明F5005B具有更好的剛性性能。
4.2.3 熱封性能
F5005B被廣泛應(yīng)用于BOPP的熱封層領(lǐng)域。BOPP煙膜的熱封性能主要體現(xiàn)在熱封強(qiáng)度以及初始熱封溫度,熱封強(qiáng)度主要指在固定溫度下黏合后薄膜的牢固性,初始熱封溫度主要是指薄膜開始軟化,具備黏合能力的溫度。
將BOPP薄膜在1s、0.3MPa條件下,進(jìn)行不同溫度熱合,用萬(wàn)能拉力機(jī)進(jìn)行熱合強(qiáng)度測(cè)試。在120℃時(shí),F(xiàn)5005B的熱封強(qiáng)度高于GW—F,從熱封曲線上,也明顯優(yōu)于對(duì)比產(chǎn)品(圖3)。
4.3 用戶使用情況
F5005B能滿足低、中速的包裝需求,在高速(大于500m/min)包裝領(lǐng)域可進(jìn)行單面熱封薄膜生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)近二十余家薄膜生產(chǎn)企業(yè)對(duì)所開發(fā)的產(chǎn)品進(jìn)行了試驗(yàn)評(píng)價(jià),部分企業(yè)形成了穩(wěn)定采購(gòu)使用。其中,在廣東德冠包裝材料有限公司將其用于鐳射膜的熱封層,該產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中擠出機(jī)壓力穩(wěn)定,成膜性良好,生產(chǎn)出來(lái)的鐳射膜膜面的平整度、光澤度等物理性質(zhì)能滿足企業(yè)生產(chǎn)指標(biāo)要求。在中山永寧包裝薄膜制品有限公司進(jìn)行BOPP的珠光膜生產(chǎn),評(píng)價(jià)結(jié)果顯示與進(jìn)口產(chǎn)品性能相當(dāng)。目前F5005B在該公司已完全取代進(jìn)口原料,實(shí)現(xiàn)熱封料的采購(gòu)國(guó)產(chǎn)化。在青島英諾包裝科技有限公司進(jìn)行煙膜的生產(chǎn)評(píng)價(jià),將F5005B和TPC的FL5612對(duì)比,發(fā)現(xiàn)兩者所生產(chǎn)的BOPP雙面熱封薄膜力學(xué)性能相當(dāng)、熱封強(qiáng)度相當(dāng)。此外,其他下游用戶對(duì)F5005B的產(chǎn)品評(píng)價(jià)結(jié)果顯示,在生產(chǎn)速度從300m/min上升到500m/min,單面熱封生產(chǎn)可滿足性能需求,制備的薄膜透明性和熱封性好,在小分子析出物上有了很大改進(jìn),薄膜燙傷、擦傷的現(xiàn)象減少。
5 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)激光防偽鐳射膜專用聚丙烯F5005B性能指標(biāo)、分子鏈結(jié)構(gòu)及聚合工藝條件的確定,進(jìn)行了分子量和丁烯含量的控制,進(jìn)而解決了粉料發(fā)粘及結(jié)塊、反應(yīng)釜撤熱困難、過(guò)渡時(shí)間長(zhǎng)、晶點(diǎn)多、丁烯脫除困難及切粒困難等問(wèn)題,使生產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定并提高了產(chǎn)品質(zhì)量,使產(chǎn)品各方面性能得到下游用戶認(rèn)可;此外,通過(guò)對(duì)薄膜性能的研究表明,采用F5005B生產(chǎn)的BOPP薄膜的加工性、光學(xué)性能、熱封性能達(dá)到了國(guó)外相關(guān)產(chǎn)品的水平。