Лекция №12 Методы получения комбинированных и модифицированных пленок

• 
  полимер нанесен на различные ленточные, текстильные, бумажные, полимерные, металлические и другие основы (пленочный материал с полимерным покрытием);
  
• 
  полимер соединяет и связывает перечисленные основы (дублированные пленки, материалы);
  
• 
  полимеры экструдируются одновременно в два или несколько слоев (многослойные соэкструзионные пленки);
  
• 
  полимер имеет в своей структуре внедренные текстильные, металлические, полимерные и другие армирующие каркасы (армированные пленки, материалы).
  

Комбинированные пленки изготовляют экструзионным, экструзионно-валковым или валковым методами.

Ориентированные пленки изготовляют в основном из полипропилена, полиэтилена, полиэтилентерефталата и других полимеров.

В зависимости от назначения пленки получают одно- или двухосноориентированные.

Существуют два основных метода ориентации пленок:

• 
  механическое растяжение плоских пленок;
  
• 
  пневматический раздув и механическое растяжение пленочного рукава.
  

Ориентация пленки в продольном и поперечном направлениях при одностадийной схеме одновременно происходит на одной установке, а при двухстадийной - на двух отдельных установках.

Наибольшее развитие и применение получило оборудование, в

котором ориентация пленки происходит по двухстадийной схеме.

Технические возможности технологических линий для производства двухосноориентированных в две стадии пленок весьма широки: ширина пленок до 3000 мм, толщина от 3 до 100 мкм, скорость приема готовой пленки до 200 м/мин.

Например, ультрафиолетовым облучением или радиацией в термопластах можно создавать пространственно-сетчатые структуры.

Модифицированием полиэтиленовых пленок ионизирующими излучениями можно получить термоусадочные пленки, а при включении операции термостабилизации – высококачественный пленочный материал с высокой стойкостью и долговечностью в условиях длительного воздействия повышенных температур и нагрузок, агрессивных сред.

Примером использования эффекта упрочнения является производство мешков для затаривания из полиэтилена низкой плотности. В связи с увеличением после облучения разрушающего напряжения при растяжении и ударной вязкости появилась возможность уменьшить толщину пленки.

В таком процессе сложенный пленочный рукав или плоская пленка после тянущего устройства через систему отклоняющих роликов направляется в ускоритель электронов (или камеру сшивки). В ускорителе пленка облучается, переходит в камеру термостабилизации, разогревается до температуры стабилизации и выдерживается при этой температуре необходимое время. Затем пленка охлаждается и сматывается в рулоны.

Скорости получения модифицированной пленки ограничены возможностью ускорителя электронов и временем термостабилизации пленки; в настоящее время они меньше скоростей изготовления даже обычной рукавной пленки.

Придание полимерным пленкам свойства сокращать свои размеры при нагреве (термоусадка) является одним из методов расширения возможностей их применения. При вытяжке пленок на той или иной стадии формования в них происходит накопление обратимых составляющих деформации; если в технологическом процессе отсутствует стадия термостабилизации, то получаемые пленки в той или иной степени обладают термоусадочными свойствами.

На промежуточных стадиях термической усадки, как правило, происходит сильное коробление пленки даже при ее идеальной равнотолщинности.

Эти недостатки в значительной мере устраняют фото- или радиационной сшивкой, повышающей предел текучести пленки при температуре усадки.

На практике наиболее широкое распространение нашел метод радиационной модификации пленок, который позволяет наиболее существенно влиять на физико-механические свойства пленки.

При производстве термоусадочной пленки полимер в нагретом состоянии сильно деформируют и затем резко охлаждают до комнатной температуры, не дав реализоваться упругой составляющей деформации. Полимер становится более твердым, жестким, и растянутые макромолекулы не могут вернуться в свое естественное равновесное состояние. При вторичном нагреве пленки полимер размягчается, молекулы стремятся вернуться в глобулообразное состояние, и пленка сокращается в размерах.

Принцип, на котором основана упаковка продукции в термоусадочную пленку, иногда называют «памятью» полимера. Другими словами, пленка, которая была растянута (ориентирована) при переработке (при температуре выше температуры стеклования) и затем охлаждена для фиксации полученного ориентированного состояния, при повторном нагревании будет стремиться вернуться к своим прежним размерам в неориентированном состоянии.

Этот эффект используют в промышленности. Продукт, подлежащий упаковке, заворачивают или закладывают в рукав из термоусадочной пленки. Полученный пакет помещают в термошкаф, в котором пленка нагревается до температуры, необходимой для осуществления процесса термоусадки, при котором пленка плотно обтягивает упаковываемый предмет, полностью повторяя его форму. Во избежание образования между пленкой и объектом упаковки воздушных пузырей в пленке иногда делают проколы.