среда, 6 июля 2011 г.

Полимерные технологии

Экструзия это непрерывный технологический процесс, заключающийся в продавливании материала, обладающего высокой вязкостью в жидком состоянии, через формующий инструмент (экструзионную головку, фильеру), с целью получения изделия с поперечным сечением нужной формы. В промышленности переработки полимеров методом экструзии изготавливают различные погонажные изделия, такие, как трубы, листы, пленки, оболочки кабелей и т.д. Основным технологическим оборудованием для переработки полимеров в изделия методом экструзии являются одночервячные и двухчервячные экструдеры. Главным требованием, предъявляемым к червячным машинам, является гомогенизация расплава (равномерное перемешивание и распределение различных добавок, равномерность температурного поля)при высокой производительности. По характеру протекающих в канале червяка экструдера процессов можно условно разделить червяк на несколько зон:

зона питания или транспортировки твердого материала

плавления или пластикации

дозирования или транспортирования расплава.

Флексография (от лат. flexus - изогнутый и ...графия), печатание с помощью эластичных печатных форм текучими быстросохнущими красками; вид высокой печати. Выполняется на специальных ротационных печатных машинах (т. н. флексографских), имеющих до 8 печатных секций. Печатные формы изготовляют прессованием из резины или каучукообразной пластмассы. Используются также литые и фотополимерные печатные формы. Частота вращения печатных цилиндров до 23 тыс. об/ч. Печатание выполняется на бумаге, целлофане, фольге и полимерных плёнках. Т. к. для изготовления печатных красок используют анилиновые красители, флексография называется также анилиновой печатью. Флексография широко применяется при изготовлении упаковочной продукции.

Агломерация. Принцип агломерирования основан на совмещении в одном изделии измельчения и пластикации полимерной пленки под действием теплоты трения, подачи дозированного количества воды для охлаждения, агломерации и измельчения в гранулы размером 3-10 мм.
Установка для агломерирования полимерных отходов называется агломератор
Агломерирование на 10-20 процентов выгоднее гранулирования. К тому же при агломерировании материал в гораздо меньшей степени подвержен деструкции.

Каширование - процесс склеивания запечатанного листа (лайнера) с подложкой (основой).

Каширование представляет собой нанесение отпечатанной офсетным способом бумаги на любую жесткую основу (чаще всего это гофро – и микрогофрокартон, возможно также пластик и др.). Причем полиграфический оттиск на бумаге может иметь разнообразную отделку: лакирование, тиснение и т.д. Теперь с помощью технологии каширования на упаковке можно отразить любое изображение во всем калейдоскопе красок, включая возможность нанесения специальных цветов, таких как краски Pantone, золото, серебро, бронза. Упаковка, произведенная по такой технологии, совмещает в себе характеристики потребительской упаковки (яркий, красочный внешний вид) и гофротары (прочность, надежность). Технология каширования позволяет улучшить защитные функции упаковки, делая её значительно более прочной и жесткой по сравнению с потребительской, одновременно превращая упаковку в настоящее произведение искусства.

Технологии получения многослойных и комбинированных пленочных материалов

Экструзионное каширование

Это процесс совмещения нескольких материалов посредством расплава полимера. Процесс каширования осуществляют на линиях экструзионного ламинирования, оснащенных дополнительным размотчиком второго материала, который подается в узел ламинирования на охлаждаемый барабан. Расплав полимера из фильеры экструдера в этом случае наносится между двумя совмещенными материалами.

Посредством экструзионного каширования получают комбинированные пленочные материалы, такие как БОПП/ПЭ/Al/ПЭ, Al/ПЭ/бумага, Al/ПЭ/картон, ПЭ/Al/ПЭ/картон, ПЭТФ/ПЭ/Al/ПЭ и др. Все эти материалы могут быть получены с нанесением межслойной цветной печати.

Необходимо отметить, что основной задачей при осуществлении технологических процессов экструзионного ламинирования и каширования является получение хорошей адгезии покрытия к субстрату, что особенно важно при нанесении покрытий из ПЭНП

ПЭНП - неполярный полимер и не образует связей с полярными поверхностями;

термоокисление расплава ПЭНП на выходе их фильеры приводит к образованию полярных групп на поверхности покрытия, что улучшает его адгезию к субстрату; предварительная обработка поверхности субстрата коронным разрядом, УФ-излучением, озоном и т.п., увеличивает межслойную адгезионную прочность, что позволяет снизить температуру экструзии и уменьшить расстояние от фильеры до валков ламинатора. Дополнительная обработка субстрата, позволяющая образовать химические связи, повышает межслойную адгезионную прочность. Так, например, нанесение на ПЭТФ-пленку 3 - 5% спиртового или водно-спиртового раствора полиэтиленимина или двухкомпонентной полиуретановой системы увеличивает адгезию между ПЭНП и ПЭТФ в 6 - 10 раз.При использовании ПП в качестве материала для покрытий, наносимых экструзией, отмечены повышенная по сравнению с ПЭНП термостойкость, стойкость к истиранию, жирам и маслам, снижению газо- и паропроницаемости, лучшая устойчивость к образованию микротрещин под нагрузкой. Скорость нанесения покрытия может достигать 300 - 400 м/мин. при толщине 10 - 30 г/м2.

Многослойные и комбинированные пленочные материалы, полученные способом экструзионного ламинирования (каширования) нашли широкое применение при упаковке различных пищевых продуктов (масла и маргарина, мороженого, макаронных и кондитерских изделий, пищевых концентратов и многого другого).Использование нового оборудования, совершенствование технологического процесса, применение новых полимерных материалов (сополимеров, иономеров и др.) открывают новые перспективы в использовании МПМ и КПМ, полученных способом экструзионного ламинирования (каширования) для упаковки разнообразных пищевых продуктов.

Ламинация. Для получения многослойных полимерных пленок, в том числе с использованием алюминиевой фольги и бумаги, применяются следующие технологии ламинации:

Ламинация «мокрая»

Ламинация «сухая» с растворителем

Ламинация без растворителя

Ламинация с использованием расплавленных масс

соэкструзии, являющейся отдельной технологией получения многослойных пленок.


Целесообразно различать понятия «многослойная пленка, получаемая путем ламинирования», которую в данной статье мы будем именовать «ламинат», и « многослойная пленка, получаемая методом соэкструзии». Традиционно термин «ламинат» относится к материалу, получаемому путем соединения — чаще всего склеивания — готовых пленок. Число пленок, входящих в состав ламината, равняется количеству его слоев. Например, материал РА/РЕ, полученный склеиванием пленок, является двухслойным ламинатом. Однако соэкструзионная пленка с той же самой толщиной слоев РА и РЕ, в которой толщина связывающего слоя необязательно должна быть больше толщины клеевого слоя в упомянутом выше ламинате, считается уже трехслойным материалом. Поэтому, говоря о соэкструзионной технологии, лучше использовать термин «соэкструзионная пленка».

Гранулирование. 

Полимеры гранулируют, либо уплотняя порошкообразные материалы с малой насыпной массой в плотные правильные образования (гранулы, таблетки и др.), либо измельчая крупные блоки или всевозможные отходы, бракованные изделия из полимеров и др. Наиболее распространены методы Г. термопластичных полимеров из расплава. В этом случае Г. используют также для совмещения полимера с пластификаторами, удаления влаги и летучих веществ, а также для введения в полимерный материал различных ингредиентов (например, антиокислителей, красителей). Расплав термопластичного полимера продавливают через головку экструдера в виде жгута или ленты, которые разрезают на гранулы сразу же после выхода из головки или после охлаждения на воздухе или в воде. Термореактивные полимеры гранулируют измельчением холодного материала в размольном агрегате (например, в рифлёных вальцах), а также путём механического уплотнения порошкообразных материалов при повышенной или нормальной температуре.

Комментариев нет:

Отправить комментарий