Читайте
Каталог

Производство стретч пленки

22.07.2005

Производство стретч пленки

Стретч-плёнка является упаковочным материалом. Для её производства используются сополимеры этилена с винилацетатом (СЭВА), специальные марки линейного полиэтилена низкой плотности (ЛПЭНП/LLDPЕ), а также некоторые сополимеры этилена с высшими α-олефинами. Эти полимеры характеризуются значительной деформативностью в твердом состоянии, достигающей для отдельных марок 500—600 % при сравнительно невысоких прочностных свойствах. Существуют 2 метода получения стретч-пленки, это метод раздува (blown) и метод плоскощелевой экструзии (cast).
 

1.СТРЕТЧ-ПЛЕНКА, ПРОИЗВЕДЕННАЯ СПОСОБОМ ВЫДУВНОЙ (РУКАВНОЙ) ЭКСТРУЗИИ

Полиэтиленовая стретч-пленка (PE stretch film) представляет собой современный упаковочный материал, состоящий из линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) и ряда его сополимеров. Его основной особенностью выступает способность обратимо растягиваться с удлинением, доходящим до 280-330%, и способность прилипать к своей противоположной поверхности, но не прилипать к иным предметам.

Полиэтиленовая стретч-пленка производится двумя способами. Первый способ появился еще в середине 70-х годов прошлого века, вскоре после разработки линейного полиэтилена низкой плотности; он требует меньшего размера стартовых инвестиций в производство, но уступает другому способу по интегральной эффективности.

Полиэтиленовая стретч-пленка, произведенная способом выдувной экструзии (его называют иногда способом рукавной экструзии), может быть либо однослойной, либо состоять из двух или трех слоев. В том случае, если такая пленка состоит из нескольких слоев, она получена способом выдувной коэкструзии.

Стретч-пленка, изготовленная способом выдувной экструзии, ценится за свою высокую прочность и эластичность при растяжении с умеренной скоростью.Гарантированная способность полиэтиленовой стретч-пленки, изготовленной способом выдувной экструзии, к предварительному растяжению, как правило,составляет 75-85%. Вместе с тем у такой пленки весьма высокий коэффициент элонгации, который определяется как раз при растяжении пленки с умеренной скоростью, без рывков.

Продукция, получаемая способом выдувной экструзии, в основном используется сегодня в качестве полиэтиленовой стретч-пленки сельскохозяйственного назначения, в целях упаковки и обеспечения надлежащей сохранности упаковываемых в нее крупных мотков сена. Такие сенажные «катушки» можно очень часто встретить на полях соседних Финляндии и стран Балтии.

Еще одной сферой применения стретч-пленок, изготавливаемых способом выдувной экструзии, является упаковка спрессованных в крупные брикеты твердых бытовых отходов при их захоронении на специальных полигонах, либо используя такие упакованные в стретч-пленку брикеты в качестве базового нижнего слоя при строительстве новых автомобильных трасс или же при их реконструкции.

Такая упаковка гарантирует надежную изоляцию утилизированного содержимого от внешней среды в течение как минимум 200 лет. Но применение стретч-пленки в этом качестве еще не стало действительно массовой практикой по сравнению с действительно массовым характером использования такого типа стретч-пленки в сельском хозяйстве в ряде зарубежных стран.

Поэтому пока стретч-пленка, изготавливаемая способом выдувной экструзии,может с полным основанием позиционироваться как пленка сельскохозяйственного назначения.

2. СТРЕТЧ-ПЛЕНКА, ПРОИЗВЕДЕННАЯ СПОСОБОМ ПЛОСКОЩЕЛЕВОЙ ЭКСТРУЗИИ

Второй способ назывется способом т.н. плоскощелевой экструзии на каст-линиях, при котором продукция получается в виде полимерного полотна,сматываемого на цилиндрические втулки, либо способом выдувной экструзии, при котором продукция получается в виде раздуваемого вдоль вертикальной оси полимерного пузыря, который сматывается в рукав и затем разрезается на полотно.

Например, полиэтиленовая оберточная клинг-пленка производится, как правило,способом плоскощелевой экструзии при существенном снижении скорости намотки на намотчике каст-линии.

Производство стретч-пленки способом плоскощелевой экструзии начиналось как производство трехслойной пленки. Достаточно долгое время трехслойная каст-пленка была господствующим производственным стандартом.

Позднее, руководствуясь стремлением улучшить потребительские параметры стретч-пленки и в то же время сократить расход наиболее дорогостоящих компонентов т.н. рецептуры, производители стретч-пленки стали переходить на пятислойные и даже семислойные стретч-пленки.

Как правило, стретч-пленка, произведенная способом плоскощелевой экструзии(его называют еще каст-способом) в наши дни, состоит из пяти слоев (A-B-C-D-E),расположенные в порядке перемещения от втулки в центре роля смотанной пленки к наружной цилиндрической поверхности роля из которых:
 

  • A – обеспечивает адгезивные (клеющие) свойства стретч-пленки (включает в себя адгезивные добавки),
  • B и D – заполняются наиболее эластичными(растягивающимися) сополимерами линейного полиэтилена низкой плотности(обеспечивают специфическую для стретч-пленки способность к элонгации и к сохранению исходной формы),
  • C – состоит из наиболее прочных и механически стабильных сополимеров полиэтилена низкой плотности (выполняет роль своего рода силового каркаса стретч-пленки),
  • E – обеспечивает антиадгезивные (препятствующие склеиванию) и антистатические (препятствующие образованию электростатического заряда) свойства стретч-пленки (включает в себя антиагезивные и антистатические добавки) и вместе с тем обеспечивает способность прилипания к наружной поверхности слоя А.
С технологической точки зрения, каст-линии для производства стретч-пленки различаются размером (шириной полотна изготавливаемой стретч-пленки), скоростью работы (зависит прежде всего от производительности самих экструдеров и от скорости работы намотчика, сматывающего в роли произведенную стретч-пленку в качестве финишной операции), количеством слоев производимой стретч-пленки (три,пять, семь и более, вплоть до двадцати одного слоя), энергопотреблением и,разумеется, производительностью, измеряемой в тоннах готовой продукции за один час работы.

Соответственно, цены на различные каст-линии также расходятся в достаточно широком диапазоне. Основными технологическими параметрами современных каст-линий являются ширина полотна изготавливаемой стретч-пленки, а также общая паспортная и реальная производительность каст-линии, которые зависят в том числе и от толщины изготавливаемой стретч-пленки (толщина стретч-пленки, в зависимости от ее назначения, колеблется, как правило, в диапазоне от 11 до 23микрон).

Все каст-линии имеют фиксированную ширину изготавливаемого полотна, и их размеры варьируют от 1,5 м до 4 м. Линии с шириной изготавливаемого полотна свыше 3 м до сих пор считаются экспериментальными и вызывают определенные сложности в работе и обслуживании. Современная каст-линия– это фактически целое предприятие средних размеров, потребляющее до 2 мегаватт силовой электроэнергии в час и способное произвести продукции, если мы говорим о наиболее мощных линиях, на сумму около 40 миллионов долларов США в год.

Возвращаясь к вопросу о свойствах полиэтиленовой стретч-пленки, изготавливаемой способом плоскощелевой экструзии, хотелось бы отметить, что существует предельная фактическая способность полиэтиленовой стретч-пленки к элонгации, которая может доходить до 600% и даже до 800%,которую следует отличать от т.н. гарантированной способности стретч-пленки к предварительному растяжению, определяемой из-за условия гарантированности данного параметра с определенным «запасом прочности» и применяемой только к поставленным в формат серийного производства спецификациям.
Кроме того, параметр гарантированной способности пленки к предварительному растяжению предполагает и способность пленки противостоять мощному начальному рывку, который имитирует реальные условия работы пленки в высокоскоростных паллетообмотчиках. Этот мощный начальный рывок является очень серьезным испытанием для стретч-пленки для машинной намотки и требует от изготовителей стретч-пленки предельно тщательной разработки технологических «рецептур»,которые обеспечивали бы надежную работу стретч-пленки в таких экстремальных условиях.

Помимо способности к обратимому растяжению (обратимость растяжения обеспечивается способностью стретч-пленки восстанавливать свою исходную форму),полиэтиленовая стретч-пленка отличается от обычных полиэтиленовых пленок повышенной стойкостью к проколу и раздиру, а также ее способностью прилипать к самой себе и не прилипать к упаковываемой продукции (грузам).

Немаловажное значение имеют оптическая прозрачность стретч-пленки,обеспечивающая возможность визуального контроля упакованного содержимого,барьерные свойства стретч-пленки, обеспечивающие защиту упакованного содержимого от механических повреждений, загрязнения, намокания и делающие очевидными все сколько-нибудь успешные попытки проникновения к содержимому извне.

Огромное значение имеет способность стретч-пленки фиксировать содержимое,особенно при использовании стретч-пленки в качестве упаковочного материала при обмотке паллет с тем или иным грузом. Надежная стабилизация груза, его плотная компоновка являются решающими факторами обеспечения надлежащей сохранности грузов, особенно при их транспортировке на длительные расстояния и в особенности при использовании дорог с низким качеством дорожного покрытия и при необходимости совершать несколько перевалок груза на пути его доставки адресату.

Дополнительным достоинством полиэтиленовой стретч-пленки выступает то, что она малочувствительна к изменению температурного режима и сохраняет свои упаковочные свойства в весьма широком диапазоне температур.


Читать другие публикации...