Технология изготовления полиэтиленовых пакетов и пленок

29.06.2022

Полиэтиленовая пленка играет важную роль как в быту, так и на производственных площадках предприятий. Из нее изготавливаются различные изделия, предназначенные для упаковки, хранения, транспортировки широкого спектра продуктов и товаров. Поэтому масштабы производства полиэтиленовых пакетов впечатляют и составляют миллионы тон только в России.

Ввиду массовости распространения полиэтиленовой продукции складывается впечатление, что технологический процесс ее изготовления предельно прост и выпуском может заняться каждый. На самом деле, чтобы получить качественный пакет, которые будет отвечать заявленным характеристикам, необходимо современное автоматизированное оборудование и особое сырье.

Из чего изготовляют полиэтиленовые пакеты?

Несмотря на очевидность, здесь нет точного ответа. Молекула полиэтилена состоит из цепочек двух атомов углерода и четырех водорода, однако в зависимости от их положения и ветвления изменяются свойства полимера. Бывают следующие модификации полиэтилена, которые используются в производстве пленки и пакетов:

• HDPE. Это полимерный материал повышенной прочности. Здесь структура полиэтилена имеет прямые молекулярные цепочки от самого начала до конца. Пакеты, изготовленные из этого материала, способны выдержать значительные весовые нагрузки.
• LDPE. В этой модификации молекулы полиэтилена имеют разветвленную структуру, поэтому пленка из него менее прочная по сравнению с предыдущим вариантом. При этом она идеально подходит для изготовления упаковочных пакетов, например, для одежды.
• LLDPE. Здесь нет молекулярных разветвлений, но из-за низких связей между цепочками этот тип полиэтилена является чем-то средними между предыдущими двумя.

Кроме модификаций в молекулярных связях, полиэтилен отличается способом производства. На рынке представлен полимер высокого (ПВД) и низкого (ПНД) давления. Пленки, полученные из ПВД, отличаются исключительной гладкостью поверхности и прочностью. Эти изделия оптимально подходят для нанесения цветных изображений, логотипов высокой четкости. Пакеты имеют химическую устойчивость, поэтому даже после продолжительной эксплуатации не теряют внешний вид и свойства.

Полиэтилен низкого давления прочный, но не эластичный. При нагрузках он попросту разрывается без предварительного растягивания. Пакеты, полученные из ПНД, мутные, при прикосновениях сильно мнутся и шуршат. Как правило, из этого полиэтилена производят пленку, которая в последствии используется при изготовлении пакетов для продуктов в супермаркетах.

Какая технология производства полиэтиленовой пленки?

Производство даже небольшого пакета «маечки» требует наличия целой технологической линии, состоящей из нескольких этапов.

Экструзия полимерной пленки

В переводе «экструзия» означает продавливание. Этот метод плавления полимеров позволяет получить расплавленную пластиковую массу оптимальной вязкости и температуры, при этом молекулярные структуры не разрушаются. Для этого используются специальные аппараты – экструдеры, представляющие собой цилиндры с установленным внутри шнеком и наружными электронагревателями.

Когда гранулы или порошок из полиэтилена засыпается в экструзионный аппарат, на него начинают действовать силы сдавливания и трения. Эти процессы провоцируют повышение температуры вплоть до образования расплавленной прослойки между загруженным материалом и стенками цилиндра. Для ускорения этого процесса применяют наружные ТЭНы. В результате постоянной работы шнека количество расплавленного пластика относительно твердого увеличивается, пока вся загруженная масса не станет вязкой.

В зависимости от типа технологического процесса, расплавленный полиэтилен направляется на линию формирования литой пленки или выдувания. В первом случае полимерный материал продавливается через две металлические пластины, после чего полученная горячая пленка пропускается через охлаждающий барабан, вытягивается и наматывается в рулон. Преимущество этого метода в том, что он позволяет получить продукт высокой плотности, с отменными эксплуатационными характеристиками. Но такие пленки использовать для изготовления пакетов дорого, и производители чаще применяют второй метод.

Выдувание пленки нужного диаметра и толщины стенок осуществляется сразу после выхода полимера из формовочного сопла экструдера. Пленка подается вверх и изнутри обдувается воздухом определенного давления, формируя рукав. В результате пленка получает заданный диаметр, а натягивающие валики задают толщину. После остывания рукав складывается и единым полотном сматывается в рулон или направляется на следующий этап производства.

Стоит отметить, что именно на этапе экструдирования осуществляется добавление пигмента для получения пакетов определенного цвета. Как правило, процентное соотношение красителя к массе загружаемых полиэтиленовых гранул не превышает 3%. Такое количество не влияет на физико-химические свойства основного материала, но позволяет придать изделию необходимый оттенок.

Нанесение рисунка на полиэтиленовый пакет

Устройство, отвечающее за печать на полиэтиленовой пленке, называется флексографическим станком. Чтобы рисунок не искажался при использовании пакета, применяются специальные эластичные краски на спиртовой основе. Поэтом они быстро высыхают, что в особенности важно с учетом высокой скорости производства.

В случае необходимости создания сложного рисунка, состоящего из нескольких цветов, каждая краска наносится отдельно. Делается это с помощью специального валика с печатной формой.

Подача материала на печать может осуществляться сразу после линии экструдирования или представлять собой отдельный станок. В последнем случае требуется отдельный человек, который будет менять рулоны с пленкой на входе и выходе, а также следить за корректностью работы оборудования.

Сварка швов и раскрой полиэтиленовых пакетов

На этом этапе пленка с нанесенным рисунком наматывается на подающий валик и натягивается. Перемещение осуществляется поступательно с кратковременными остановками. Это необходимо для корректного выполнения всех операций технологического процесса. Время сварки швов занимает доли секунд и осуществляется специальными регулируемыми электрическими нагревателями, выполненными в форме лезвия. Температура сваривания зависит от состава пленки, ее толщины.

Раскрой выполняется по заранее запрограммированному в аппарате шаблону. В качестве индикатора выступает начало и конец рисунка. После формирования ручки готовые полиэтиленовые пакеты проходят контроль качества и отправляются на склад.

Какие существуют виды полиэтиленовых пакетов?

Разнообразие полиэтиленовых пакетов впечатляет. Рассмотрим основные их виды, которые популярны среди потребителей:

• С вырубными ручками. Это изделия с небольшой грузоподъемностью (до 3 кг), но значительным объемом. Максимальный размер – 60х65 см. Отличительная черта пакетов – высокая гладкость, которая достигается за счет использования пленки из ПВД.
• С усиленными вырубными ручками. В зависимости от способа производства бывают горячей сварки и холодной склейки. Наиболее прочными считаются изделия, выполненные с использованием горячей сварки. Холодная склейка придает пакету более привлекательный внешний вид, но сами ручки менее прочны, в особенности при минусовых температурах на улице.
• С веревочными ручками. Для изготовления этих пакетов используется качественная полиэтиленовая пленка с гладкой блестящей поверхностью. С целью повышения грузоподъемности верхняя часть усилена картонной прокладкой. Ручки могут быть выполнены как из ткани, так и из пленки.
• С грипперами. Пакеты с герметичным замком. При качественном изготовлении они не раскрываются даже при условии, что будут наполнены жидкостью. Поэтому эти пакеты преимущественно используются в качестве упаковки продуктов питания.

От чего зависит качество полиэтиленовых пакетов?

Основными факторами, влияющими на качество полиэтиленовых пакетов, являются сырье и температура внутри цилиндра на этапе экструдирования. Нарушение хотя бы в одном из них приведет к возникновению брака в готовой продукции.

Для контроля за качеством сырья, следует заказывать его только у проверенных поставщиков. Оптимальный вариант, если это будут непосредственные производители, которым можно выставить претензию или заказать сырье по индивидуальной рецептуре.

Чтобы полиэтиленовые пакеты отвечали заявленным характеристикам, независимо от их типа исполнения, важно использовать надежное оборудование. В особенности это относится к электрическим нагревателям, которые поддерживают необходимую температуру внутри цилиндра экструзионного аппарата. Чтобы не ошибиться с выбором хомутового электронагревателя, важно обратить внимание на следующие моменты:

• Форма. Конструкция кольцевого нагревателя должна полностью повторять форму аппарата, для которого он предназначен. Наличие просветов или неплотно прилегающих частей, с одной стороны, приведет к перегреву, а с другой – к недостаточному прогреву.
• Максимальная температура. Необходимо покупать ТЭН с запасом по нагреву. Если прибор будет постоянно работать на пределе своих возможностей, это приведет к быстрому износу и выходу из строя.
• Наличие возможности охлаждения. В процессе экструдирования пластика часты ситуации, когда из-за воздействия сил трения возникает избыточная температура, которую следует быстро сбить. Для решения этой проблемы существуют хомутовые ТЭНы с возможностью подключения системы охлаждения.

Выбор типа исполнения корпуса электронагревателя зависит от того, какие условия эксплуатации и температурные значения в конкретном производственном процессе.

Заказывайте ТЭНы у непосредственного производителя – компании «Электронагрев». Изготовитель выпускает широкий ассортимент нагревателей, а также выполняет заказы по индивидуальным чертежам. В каталоге компании «Электронагрев» представлены модели в металлическом корпусе, керамические, сопловые с уменьшенным внутренним сечением, с охлаждением.

Свяжитесь с экспертами «Электронагрев» для бесплатной консультации и помощи в подборе оптимального варианта ТЭНы.