Технология изготовления термоусаживающихся ориентированных плёнок ПВХ

  Технология  изготовления термоусаживающихся ориентированных плёнок ПВХ.

  На  основе чистого поливинилхлорида можно  получать пленки с широким спектром свойств путем введения в полимер  различных пластифицирующих добавок  и одно или двухосной ориентацией  уже готовой ПВХ пленки. Изменение  в составе полимера пластификатора позволяют получать пленки от твердых, хрупких до мягких, клейких и растяжимых. Изменяя ориентацию, получают пленки от полностью одноосноориетированых до равнопрочных двухосно-ориентированных. 
Поливинилхлорид является продуктом полимеризации винилхлорида. В промышленности полимеризация производится суспензионным, блочным и эмульсионным методом. Самым распространенным является суспензионный метод. Винилхлорид смешивают с водой, в которую добавляют эмульгатор, например метилцеллюлозу, желатин или поливиниловый спирт. Вода обеспечивает рассеяние тепла, образующегося в ходе полимеризации. Реакция инициируется катализатором, который растворяется в винилхлориде, но не растворяется в воде. В качестве катализаторов могут быть использованы пероксиды бензола или лаурила. Смесь интенсивно перемешивают, чтобы добиться каплеобразной суспензии. Полимеризация длится от шести часов до суток. Образовавшийся полимер оседает в воде в виде шлама. Затем смесь подают в десорбирующий сборник для удаления непрореагировавшего винилхлорида, фильтруют и сушат в непрерывно вращающейся сушилке.

  В настоящее время все чаще применяют  блочную полимеризацию в массе. Данный метод позволяет получить полимер наиболее подходящий для  производства высокопрозрачных и слабоокрашенных пленок. 

  Существует  огромный ассортимент упаковочных  материалов и одними из них являются тонкие (8-30мкм) поливинилхлоридные пленки - стретч и термоусадочные - практически универсальный упаковочный материал для упаковки широкого спектра пищевых и не пищевых товаров. 

  ПВХ может быть переработан в пленку методом экструзии с раздувом либо плоскощелевой экструзии. Оба эти процесса широко используются для изготовления тонких непластифицированных или слабо пластифицированных пленок. Одной из трудностей, связанных с переработкой ПВХ, является его термическая нестабильность и коррозионная активность в сочетании с высокой вязкостью расплава. Вязкость расплава полистирола или полиолефинов может быть понижена при повышении температуры переработки, но для ПВХ данный метод не подходит, так как он начинает очень быстро разлагаться. Экструзионная головка для переработки ПВХ должна быть сконструирована таким образом, чтобы по возможности избежать зон застоя расплава.  

  Каландрированные  пленки

  Пленки  этого типа производятся раскатыванием  полимерной массы в системе валков-каландров. Специфика процесса производства, в  котором материал буквально растягивается  до необходимой толщины, непосредственно  сказывается на будущих свойствах  пленочного материала. 

• Сохраняемая «память» пленки об исходной форме провоцирует усадку с течением времени, под воздействием солнечных лучей, в агрессивных средах и при колебаниях температуры и влажности.
• Каландрированные пленки не растяжимы в холодном состоянии, поэтому могут быть нанесены только на ровные и гладкие поверхности. Чтобы достичь качественного сцепления пленки с криволинейной основой, потребуется тепловая обработка пленки феном.
• Минимальная толщина каландрированных пленок – 70 мкм. Из-за бочкообразности каландров, к сожалению, не всегда достигается равнотолщинность пленки по всей площади.
• Максимальный срок службы – 7 лет.
• Максимальная рабочая температура – 90 °С.

  В настоящее время оборудование и  технологии, используемые ведущими мировыми производителями пластифицированного  винила, настолько усовершенствованы, что все выше перечисленные недостатки сведены до минимума.

  Каландрированные  пленки обычно более однородны по сравнению с экструзионными. Конечная толщина пленки очень сильно зависит от щели между последней парой валков, в то время как в процессе экструзии толщина зависит больше от коэффициента вытяжки в случае рукавной пленки или скорости приема в случае поливной пленки. Кроме того, в поперечном сечении экструзионной головки могут быть участки, где течение предпочтительно, что приводит к разнотолщинности. Дополнительным преимуществом каландрования является лучшее смешение. Количество энергии, доступное в каландровой линии, много больше, чем в экструзионной. Поэтому каландрированная пленка менее зависима от однородности сырья. 

  На  основе чистого поливинилхлорида можно  получать пленки с широким спектром свойств путем введения в полимер  различных пластифицирующих добавок  и одно или двухосной ориентацией  уже готовой ПВХ пленки. Изменение  в составе полимера пластификатора позволяют получать пленки от твердых, хрупких до мягких, клейких и растяжимых. Изменяя ориентацию, получают пленки от полностью одноосноориетированых до равнопрочных двухосно-ориентированных. 

  Непластифицированные пленки получают с введением стабилизатора. Эффективные стабилизаторы позволяют получить прозрачные и блестящие пленки. Пленка получается жесткой и имеет высокую прочность при растяжении. Паропроницаемость у ПВХ выше, чем у полиолефинов, а газопроницаемость ниже. Поэтому ПВХ пленки служат хорошей защитой от окисления масел и жиров. Пленки из непластифицированного ПВХ имеют превосходную стойкость к маслам, жирам, кислотам и щелочам. Однако она набухает в хлорированных углеводородах и кетонах. Также пленки имеют небольшую склонность к слипанию.

  Свойства  пластифицированных ПВХ пленок в  некоторой степени зависят от типа используемого пластификатора и его качества. В целом увеличение содержания пластификатора увеличивает  мягкость и прозрачность пленки, улучшает ее свойства при низких температурах. Пластифицированный ПВХ имеет характерный  запах и в большей степени  подвержен действию растворителей. Пластифицированные ПВХ пленки могут  иметь превосходный блеск и прозрачность, будучи модифицированы соответствующими стабилизаторами и пластификаторами.

  Как пластифицированные, так и непластифицированные пленки могут быть сварены высокочастотной сваркой. На оба вида пленок можно наносить печать. При этом нет необходимости в предварительной электрической обработке поверхности пленки, в отличие от пленок из полиэтилена и полипропилена. Но некоторые пластификаторы и смазки имеют тенденцию к миграции на поверхность. Это может вызвать отторжение типографской краски.

  Поливинилденхлорид (ПВДХ) является продуктом сополимеризации винилхлорида и винилденхлорида. ПВДХ пленка может быть получена методом экструзии с раздувом рукава или плоскощелевой экструзией с поливом на охлаждаемый барабан. При получении ориентированных пленок предпочтительнее использовать первый метод. 

  Минимальная кристалличность обеспечивает хорошую  растяжимость ПВДХ пленок. Поэтому  для предотвращения роста кристаллов в полимере при плоскощелевой  экструзии, пленку необходимо резко  охлаждать в водяной ванне  или поливом на барабан. Скорость кристаллизации ПВДХ при комнатной  температуре достаточно высока. Вследствие этого пленку, полученную плоскощелевой  экструзией необходимо сразу же ориентировать. 

  Для получения двухосноориентированных пленок предпочтительнее использовать экструзию с раздувом рукава. Так как при этом можно получить пленку с равной ориентацией в продольном и поперечном направлении.

  Ориентированная ПВДХ пленка прозрачна и имеет  хорошие прочностные характеристики. Температура сварки составляет 120¸160 °C. Но неустойчива при длительном нагреве до температур выше 60 °C. Пленка имеет высокое сопротивление раздиру, но на упаковочном оборудовании перерабатывается достаточно тяжело из-за своей мягкости.

  ПВДХ  пленки обладают прекрасными барьерными свойствами даже при относительно малых  толщинах. Поэтому ее целесообразно  использовать в качестве одного из слоев в соэкструдированных пленках. Также ПВДХ широко используется для покрытия бумаги, целлофана, полипропилена и др., но это требует дополнительной технологической операции, исключенной при соэкструзии.

  Сополимеры  винилхлорида с винилацетатом. В  этой группе сополимеров ацетатная  группа крупнее, чем атом хлора. Поэтому  она предотвращает близкий контакт  между цепями полимера и служит, своего рода, внутренним пластификатором. Данный материал чаще используют для  производства листов, нежели пленок. Особо  важная область его применения –  производство грампластинок.  

  Стретч-пленки ПВХ

  Применение  этих пленок очень широко, но в данном обзоре будут рассмотрены только основные области их использования. Сретч-пленки производятся из модифицированного полиэтилена высокого давления, линейного полиэтилена высокого давления, поливинилхлорида, сополимеров винилиденхлорида и иономеров, а также полиэтилентерефталата. 

  ПВХ стретч пленка - это разновидность поливинилхлоридных пленок, которую иногда называют "растягивающаяся", "самоклеющаяся" или "дышащая" и которая действительно обладает всеми этими свойствами. 

  Стретч - пленки это пленка обладает способностью обратимо растягиваться с удлинением до 400 % супер имеет повышенную прочность стойкость к раздиру, проколу, удару, продавливанию. Ее отличительная особенность способность слоев прилипать друг к другу. 

  ГОСТ  на ПВХ используемый для изготовления стретч пленок в России отсутствует. Но каждый поставщик ПВХ пленок имеет техническую документацию и данные по сертификации продукции завода-изготовителя в соответствии со стандартами ЕС, подтвержденные Гигиеническим Сертификатом, где перечислены области и условия возможного их применения.

  Методы  идентификации стретч пленок в обычных условиях:

• поджечь кусок пленки: ПВХ горит черным пламенем, выделяя при этом резкий неприятный запах; ПЭ плавится и горит с образованием темно желтого остатка с менее резким запахом,
• обернуть торец втулки пленкой в растянутом состоянии и дополнительно растянуть пальцем руки: после снятия дополнительной нагрузки, в ПВХ пленках будет наблюдаться возврат в первоначальное состояние; с полиэтиленом никаких изменений происходить не будет.
• накрыть пленкой в растянутом состоянии чашку с кипятком: в первый момент пленки запотевают, но в дальнейшем ПВХ пленки становятся прозрачными с образованием водной капли, которая в последствии испариться полностью; на полиэтилене будет наблюдаться парниковый эффект.
• положите три свежих гриба на три тарелки, две из них заверните в разные пленки и оставьте на ночь при комнатной температуре: наилучший результат будет в ПВХ; то, что Вы обнаружите под полиэтиленом заставит Вас задуматься о том, нужно ли упаковывать вообще, если нет денег на использование правильной упаковки.

  Все эти эксперименты нельзя использовать для сравнения свойств ПВХ  пленок различных производителей друг с другом. Тонкости в свойствах  ПВХ пленок могут быть выявлены только с помощью лабораторных методов.

  Существует  два вида стретч-пленок: 

1. Пищевая;
2. Паллетная .

  ПИЩЕВЫЕ ПЛЕНКИ

  Пищевые стретч-пленки используются для первичной упаковки продуктов. Их используют как в торговле так и производстве для упаковки полуфабрикатов, птицы, кулинарных изделий, хлеба, овощей, фруктов, грибов, ягод кондитерских изделий, круп и т.д. 

  Пищевые пленки также подразделяются на два  вида: 

1. Поливинилхлоридные ПВХ;
2. Полиэтиленовые ПЭ.

  ПВХ пленки иногда используются в сети розничной торговли, но наиболее распространено их применение в производстве - для  оборачивания поддонов из пластика или  вспененных полимеров с пищевой  продукцией. ПВХ пленка дороже ПЭ, но обладает рядом преимуществ по сравнению  с ней: 

• высокая прозрачность и блеск;
• высокая прочность и оптимальная растяжимость;
• избирательная проницаемость и сопротивляемость запотеванию в сочетании с высоким уровнем санитарно-гигиенических свойств;
• возможность разогрева упакованных продуктов в СВЧ-печах.