文/卞江岐 劉川川

●如何讓聚烯烴產品高端化、差異化,鎮海煉化研究人員下了不少功夫。 攝影/萬 里 張凌志

透明聚丙烯能夠做出更薄更透明的鞋盒、儲物盒、化妝品,聚乙烯鍍鋁基膜可以達到國外產品性能要求,聚乙烯薄膜料升級版讓超市薄膜袋不再黏連……在鎮海煉化的聚烯烴產品大家庭中,新產品層出不窮。
市場調研顯示,今年以來受疫情影響,聚烯烴原料中高端用戶普遍存在著進口原料斷鏈的風險。鎮海煉化積極落實國家“構建國內循環為主、國際國內互促的雙循環新發展格局”的決策,通過系列產品再突破、創新研發高端產品、通用料升級等方式,在生產環節助力經濟內循環。
1-8月,鎮海煉化研發生產聚烯烴新產品8個,涵蓋高端滾塑料、薄膜料等市場緊俏產品。
8月19日,鎮海煉化第一套聚丙烯裝置再次產出透明聚丙烯新產品M50ET,一直守在裝置里的新材料研究院的鄭文清拿上樣品就往實驗室里趕。
“熔融指數超過了50克/10分鐘,流動性能很優秀。”鄭文清將新產品做成了一個透明塑料條,又開始了抗沖試驗。
透明聚丙烯在我們的生活中很常見,早先主要應用于一次性餐盒、醫用注射器、高端產品包裝盒等。隨著經濟水平的不斷提升,家庭日用塑料偏向透明化發展,如鞋盒、儲物盒、化妝品包裝等。
鎮海煉化第一個透明聚丙烯產品是M19ET,主要用于食品類的包裝。此后,根據客戶的需求,又陸續開發了M26ET和M35ET,熔融指數逐漸提高,產品流動性能更好,做出來的制品更薄、更透明。2017年9月,該系列產品遠銷日本,制成了國外知名游戲品牌的軟件盒,以抗靜電、“不落灰”的優點受到國內外客戶的好評。
“能夠做出更薄更透明產品的原料,國內廠家需求很高,但需要進口。”鄭文清說。
日常教學中如能結合教材內容介紹一些本學科的科學發展史,讓學生認識到,科學的發展過程是無數科學家與謬誤做斗爭,必能使學生萌發探求的欲望。
近期的市場調研顯示,由于國外疫情勢頭不減,高流動性原料出現了斷供危機。鎮海煉化研發團隊快速反應,在原有系列產品的基礎上,研發熔融指數更高的透明聚丙烯,補上這個經濟循環圈中的“缺口”。
7月16日,鎮海煉化第一套聚丙烯裝置首次成功試生產高流動性透明聚丙烯樹脂M50ET,新產品熔融指數達到55克/10分鐘。這批產品很快送往目標廠家進行生產,廠商反饋流動性能很好,但韌性稍顯不足——“就是有點脆”。
接到反饋,鎮海煉化研發團隊結合裝置的特性,將配方和工藝生產方案調整后,再次組織試生產。
“這回不脆了,完全符合客戶的要求。”做完抗沖試驗的鄭文清說。
“鍍鋁基膜”,聽起來陌生,其實在我們的生活中也很常見。它廣泛用于食品、藥品、化妝品包裝等。比如,薯片包裝袋那一層銀色的內層就是鍍上了一層鋁的薄膜。這樣做是為了阻斷氧氣和水分,防變質、防受潮、延長產品的保質期。
“市場上目前用的大部分是多層結構復合膜,缺點是不能循環利用,而且低溫下容易發硬,出現裂縫。”新材料研究院方忠陽說。
在市場調研中,研發人員發現進口面膜的包裝袋是由聚乙烯鍍鋁基膜制作的。而國內沒有這種原料,只有些零星的來料加工。
聚乙烯鍍鋁基膜的優點明顯。它不僅在低溫儲存中不會發生包裝開裂,而且使用過的包裝袋能夠循環利用。年初開始,鎮海煉化研發團隊便瞄準了替代進口這個目標,立項研發自主知識產權的聚乙烯鍍鋁基膜。“研發的難點,就是提高鋁在薄膜上的附著度。”方忠陽說。朝著這個方向,研發團隊不斷前進。
在研究所的恒溫恒濕室的其中一個臺子上,并排放著幾十種不同的聚乙烯鍍鋁基膜。這是研發人員按照不同的配方在實驗室中制作出來的。要提高鋁的附著度,就要求薄膜上的電暈保持的久一些。研究人員通過將每一種薄膜抹上電暈液,觀察72小時,判斷其附著性能。研發團隊還將樣品郵寄給生產廠家,讓客戶使用后提出改進意見,最終達到鍍鋁基膜的性能要求。
5月8日,鎮海煉化聚乙烯裝置切換牌號,開始生產聚乙烯鍍鋁基膜專用料。在生產過程中,操作人員嚴格按照生產方案,嚴控添加劑配比,精細操控反應溫度與壓力,全程實施數據跟蹤和采集,最終完成了此次的試生產任務。
目前,該批次近200噸新產品已投放目標市場試用和銷售,以填補國產聚丙烯鍍鋁基膜的空白。
8月中旬,方忠陽走訪了省內的多家下游客戶推廣一款聚乙烯薄膜料新產品ZF223C-7050HJ。這款產品是在原本的薄膜料7050H的基礎上升級完成的。
薄膜料7050H是鎮海煉化的一個熱銷產品,由于性能優良受到下游客戶的追捧,每年的出廠量在15萬噸以上,但在近期老客戶的訂單有減少的跡象。經過調研發現,原來是由于民營企業同類聚乙烯產品大量投放市場導致的。
7050H,其實也是一個升級產品。它的“前生”是7050,多年前也碰到了市場銷售的瓶頸。“當時我們的研發瞄準的是高透明度這項指標。”方忠陽說。這種用于超市包裝生鮮食材、瓜果蔬菜的薄膜,透明度很關鍵。透明度不夠,看不清楚薄膜內包裝的產品會影響銷量。
7050H就是靠升級后的高透明度迅速搶占了市場,成功突圍。如今,同樣的銷售瓶頸又擺在了7050H面前。
研發團隊還是從最終使用者的體驗入手。他們發現,人們在超市購物時,從一卷薄膜袋上撕下一個袋子,袋口有時候會黏在一起,尤其夏季特別明顯。這就是薄膜袋黏連。
研究人員制作出各種配方的薄膜放入風箱中,在55℃下連續放置8小時來測試是否黏連。他們不斷改進配方,最終成功研發出了更爽滑的新產品。除黏連度外,研究團隊還對薄膜料表面細小粉粒、強度、熱封性能等關鍵指標進行了升級。
自5月份7050H的“今生”ZF223C-7050HJ問世后,鎮海煉化已經向所有的老客戶推廣了這款“升級版”產品。目前,這款升級版產品的銷量已開始逐步放大。