Оставить вопрос

Виды пленок и принцип их изготовления

08.07.2022

Пленки, изготовленные из различных полимеров, являются одним из наиболее востребованных материалов, используемых во многих сферах жизни человека. Только в России ежегодно производство полиэтилена и полиэтиленовой продукции составляет более 2,5 млн. тон и с каждым годом этот объем увеличивается в среднем на 7%.

Столь внушительные показатели обусловлены широкими возможностями применения пленок. Они используются для изготовления пакетов, упаковки, на строительных объектах. Но несмотря на столь внушительное разнообразие сфер использования пленочных материалов, они изготавливаются по одинаковой технологии.

vid-plenok-004.jpg

Технология изготовления пленок

Существует два способа производства полиэтиленовых пленок: рукавной и плоскощелевой. В первом случае на выходе мы получаем изделие, состоящее из соединенных между собой двух частей, а во втором – один сплошной лист. Однако отличие в строении готового продукта не влияет на технологию производства: в обоих случаях метод получения расплавленного полимерного материала – экструдирование.

Экструдер представляет собой цилиндр определенного диаметра, у которого с одной стороны находится привод установленного внутри шнека, а с другой – формовочная головка. Преимущество этого устройство в том, что для изготовления готового продукта используется минимум ресурсов. Основную работу по расплаву полимеров здесь выполняют силы сжатия и трения.

Процесс получения пленочного материала состоит из следующих этапов:

  • Загрузка сырья. Сырьем здесь выступают гранулы/порошок полимера, которые подают в область загрузки экструдера с помощью бункера или специальной воронки – это зависит от масштабов производственной линии. По мере движения с помощью шнека и увеличения сил трения пластмасса начинает нагреваться, что приводит к образованию расплава.
  • Плавление. В этой зоне загруженное сырье находится частично в твердом и расплавленном состоянии. По мере прохождения через экструзионное оборудование, под воздействием работы шнека и электрических нагревателей остатки твердого вещества полностью разрушаются, и вся масса приобретает определенную консистенцию.
  • Экструдирование. Здесь расплавленный полимер под воздействием поступательных и циркуляционных движений внутри оборудования выдавливается на головку экструдера. На этом этапе выполняется формирование полимерного материала.

vid-plenok-001.jpg

В случае с технологией рукавного изготовления пленки, получение готовой продукции осуществляется путем раздувания расплавленного сырья до необходимого диаметра. В результате получается рукав из полимерной пленки. Толщина формируется с помощью тянущих валиков. В сложенном виде пленка поступает на намоточное устройство.

По технологии плоскощелевой экструзии пластик после экструдера подается на формовочное устройство, представляющее собой две параллельные плиты. Далее полученная пленка наматывается на охлаждающий барабан, который быстро понижает температуру заготовки. Температурные показатели здесь играют ключевую роль, поскольку от того, насколько быстро будет снижена температура, зависят физические свойства готового продукта. Если температура слишком высокая, пленка получается мутной, но не образует складок и более устойчива к сминанию.

Важным моментом при изготовлении пленки плоскощелевым методом является равномерное распределение полимера в формовочном устройстве. Поэтому расплавленный пластик сначала подается на коллектор и только потом на тщательно отшлифованные металлические пластины.

Виды полимерных пленок

Основным параметром, влияющим на физические свойства полимерной пленки, выступает количество ее слоев. Этот показатель имеет большее влияние, чем толщина. Соответственно, в основу классификации положено именно количество слоев в конкретном изделии.

Для производства однослойных пленок используется максимально простое оборудование, но и качество этих изделий соответствующие. На рынке такая продукция представлена в огромном изобилии и от различных производителей. Это и одноразовые мусорные пакеты, и пакеты для упаковки хлебобулочных продуктов и других товаров.

Однослойные пленки не отличаются прочностью. Причина в том, что для повышения физических свойств этих изделий необходимо использовать больше сырья. В результате стоимость готовой продукции повышается, но снижается конкурентоспособность. Использование специальных добавок может улучшить ситуацию, однако они изготовляются только за рубежом.

Даже при условии, если удастся получить достаточно прочную однослойную пленку, она не способна обеспечить необходимую герметичность, например, при ее использовании для упаковки продуктов питания.

Наибольшей востребованностью среди производителей, занятых в пищевой промышленности, пользуются трехслойные пленки, где каждый слой может иметь разный состав и быть предназначен для выполнения определенных функций. Например, первый слой предотвращает окисление и увеличивает строк хранения, второй – придает прочности, а третий – обладает структурой, которая способствует получению принтов высокого качества.

vid-plenok-003.jpg

Применение трехслойных экструзионных машин позволяет выпускать качественную пленку, которая будет превосходить по всем физическим параметрам однослойную, но при этом иметь ниже стоимость. Это возможно за счет использования второсортного сырья в среднем слое изделия.

Трехслойные пленки – это оптимальный вариант в соотношении цены-качества. Такая продукция может обладать широким набором свойств с сохранением приемлемой стоимости. Кроме этого, приобретение оборудования для трехслойной пленки обойдется гораздо дешевле, чем многослойные установки, где одновременно применяются 5 и более экструдеров.

Применение полимерных пленок

Сферы применения зависят от свойств конкретной полимерной пленки. На ее характеристики оказывает влияние количество слоев и то, из какого материала изготовлено изделие:

  • Поливинилхлоридные. ПВХ еще называют медицинским пластиком. Он не выделяет вредных веществ, обладает высокой химической устойчивостью. Поливинилхлоридные пленки чаще всего используют для упаковки пищевых продуктов.
  • Полиэтиленовые. Применяется для производства одноразовых пакетов. Толстостенные пленки распространены в сельском хозяйстве, на производственных площадках предприятий.
  • Стрейч-пленки. Обладают лучшими показателями прочности среди остальных видов, что делает их незаменимыми для упаковки и защиты товаров от механического повреждения и негативного воздействия осадков.
  • Термоусадочные. Используются для упаковки круп, хлебобулочных, макаронных изделий.

Отдельно стоит отметить рассматриваемые выше трехслойные пленки. Некоторые их разновидности применяются для обустройства бытовых свалок, складирования промышленных отходов. Во время прокладки автодорог они задействуются в качестве гидроизоляционной мембраны.

Особенности нагрева цилиндра экструдера

Неважно, планируете наладить изготовление наклеек на самоклеящейся пленке или больших пакетов, которые используются в качестве подкладок для Биг-Бэг мешков, первым делом нужно правильно подобрать электрические нагреватели для экструдеров. От точности поддержания заданной температуры в процессе прохождения полимерного материала через цилиндр зависит качество готовых изделий.

При выборе электронагревателей важно учитывать, что интенсивный нагрев экструдера требуется только во время пуска, когда создаваемой силы трения недостаточно, чтобы запустить процесс плавления сырья. Когда установка выходит в рабочий режим, возникает необходимость утилизации избыточного тепла. Перегрев не только может стать причиной возникновения брака, но и воспламенения пластиковой массы внутри цилиндра экструдера.


Хомутовые ТЭНы оптимально подходят для прогрева устройств круглого исполнения. Чтобы подобрать подходящий нагреватель для экструдера, нужно обратить внимание на следующие моменты:

  • Тип корпуса. Выпускаются металлические, керамические, сопловые, алюминиевые изделия, имеющие водяное или воздушное охлаждение. Каждый вид предназначен для решения конкретных технологических задач. Например, керамические способны выдавать температуру вплоть до 500 градусов Цельсия, а металлические – не более 350 градусов.
  • Надежность прижатия. Эта характеристика зависит сразу от двух параметров: гладкости контактной поверхности и надежности крепежных элементов. В случае наличия неровностей на самом экструдере обязательно используется специальная термопаста, предназначенная для работы с высокими температурами.
  • Дополнительные аксессуары. Наличие возможности подключения термопар и других датчиков позволят существенно повысить точность поддержания температурного режима и контроль за технологическим процессом производства полимерной пленки.

vid-plenok-006.jpg

Чтобы хомутовый электронагреватель на 100% отвечал заявленным параметрам, следует покупать его у непосредственного производителя. Например, компания «Электронагрев» распоряжается собственными производственными мощностями и изготовляет как типовые электронагреватели, так и по индивидуальному заказу.

Контроль качества полимерной пленки

Изготовление пленочной продукции – технологически сложный процесс, требующий постоянного контроля. Поэтому для выпуска качественной полимерной пленки важно проводить регулярные измерения различных параметров. В первую очередь это касается толщины. Она должна быть равномерной по всей протяженности пленки – как по длине, так и по ширине.

В большинстве случаев для контроля этого показателя достаточно использовать электронный толщиномер индикаторного типа. В зависимости от модели они способны измерять толщину в диапазоне 0-50 мм, при этом точность достигает 0,01 мм.

vid-plenok-005.jpg

Следующим важным параметром является разрывная прочность, которая измеряется в Н/см. Исследования проводятся в продольном и поперечном направлении. Конкретный результат тестирования зависит от требований, предъявляемых заказчиком полимерной пленки.

Параллельно с тестом на разрыв проводится анализ на относительное удлинение. Единицами измерения здесь выступает % относительно изначального размера образца.

При производстве окрашенной полиэтиленовой пленки корректность цвета и его равномерность проверяется относительно эталонного экземпляра, который для минимизации погрешностей следует регулярно обновлять.



Последние статьи:

Все про пресс-формы, элементы и нагрев
Обработка полимеров
Все про пресс-формы, элементы и нагрев
Появление 3D принтеров стало настоящим прорывом в изготовлении пластиковых деталей сложной конфигура...
04-08-2022
Секционные сухие ТЭНы – классификация и применение
Промышленный нагрев
Секционные сухие ТЭНы – классификация и применение
Используемые в бойлерах мокрые ТЭНы – недорогие нагревательные элементы, применение которых позволяе...
21-07-2022
Сравнительный анализ инфракрасных нагревателей
Инфракрасный нагрев
Сравнительный анализ инфракрасных нагревателей
ИК-нагреватели вырабатывают световую энергию, которая поступает в окружающее пространство. Если срав...
12-07-2022

Возврат к списку


Задать вопрос

x
Форма обратной связи