|
ВОЗМОЖНОСТИ И ОСОБЕННОСТИ МНОГОСЛОЙНЫХ ПЛЕНОК
На арену упаковки выходят многослойные пленки. Их производство, развитое в в мире, приходит уже и в Россию. Автор статьи рассказывает о структурных особенностях многослойных пленок, рассуждает о преимуществах разных технологий их изготовления.
Надо признать, что, несмотря на значительный прогресс в технологиях производства упаковки, до сих пор не существует идеального упаковочного материала, позволяющего добиться сбалансированного соотношения всех предъявляемых к нему требований. Универсальная упаковка, к сожалению, пока только фантастикаѕ Можно лишь помечтать о материале, способном трансформироваться под каждый продукт.
В реальности же наиболее универсальными характеристиками обладают, на наш взгляд, многослойные полимерные пленки. Ведь практически неисчерпаемы возможности сочетаний самых различных по своим характеристикам отдельных слоев таких пленок. При этом свойства упаковки можно серьезно изменить, варьируя общую толщину материала, толщину отдельных слоев и изменяя их порядок в структуре комбинированного материала. Кроме того, отдельные слои в многослойных пленках можно модифицировать специальными добавками. Сегодня научно-технические возможности для разработки требуемой структуры многослойной пленки весьма многогранны и широки. О них и поговорим.
О структуре
После того, как сформулированы технические требования к упаковочному материалу, можно приступить к выбору структуры пленки, способной удовлетворять всем желательным характеристикам. В простейшем случае это могут быть двух- или трехслойные пленки. Но их основным недостатком является несимметричность структуры, неизбежно нарушающая такой параметр, как плоскостность. Поэтому в качестве упаковочного материала более предпочтительно применение пленок, состоящих из пяти и более слоев.
Кроме отличной плоскостности, многослойные пленки еще и обеспечивают возможность «спрятать» слои с уникальными свойствами (которые стремятся сделать как можно тоньше, исходя из экономических соображений) в середину многослойной структуры, что предотвращает их возможное повреждение в результате внешних воздействий. Внушительное количество вариантов таких структур стремительно растет благодаря появлению на рынке новых полимерных материалов и усовершенствованию оборудования для ламинирования и соэкструзии. Применение метода ламинирования для получения многослойной структуры оправдано в нескольких случаях:
если в составе комбинированного материала используются фольга, бумага или картон;
если необходима специальная обработка отдельных слоев (двуосная ориентация, нанесение печати, плазменная обработка или коронным разрядом);
при невозможности переработки выбранных полимеров одновременно.
Если же в составе многослойной пленки предусмотрены только полимерные материалы и не требуется применение специальных методов подготовки поверхности (или объемной структуры) отдельных слоев, предпочтителен метод соэкструзии.
Соэкструзия
Экономические преимущества изготовления многослойных пленок методом соэкструзии структур с пятью и более слоями не требуют пояснения. Он высокопроизводителен, позволяет в одном технологическом цикле перерабатывать разные полимерные материалы. В отличие от ламинирования при соэкструзии не используются растворители, существенно снижаются общие отходы сырья, проще очистка и подготовка оборудования при переходе на другую рецептуру. Выбрав соответствующую соэкструзионную головку, можно получить многослойные структуры с очень большим количеством (до 11) отдельных слоев.
При соэкструзии можно использовать материалы с широко отличающимися температурами переработки. Гомогенизирование и передача выполняются в экструдере в оптимальных условиях для данного материала. Геометрия шнека и температурный уровень оптимизируются для перерабатываемого материала. Отдельное регулирование температуры индивидуальных компонентов прекращается только в соэкструзионной головке, где соединяются все расплавы.
В соэкструзионной головке устанавливается температура, характерная для материала с самой высокой температурой переработки. Для оптимальной комбинации в многослойных пленках важно знать, могут ли различные полимеры соединяться друг с другом или для этого необходимы связующие вещества, которые выбираются в соответствии со структурой пленки. Чтобы получить высококачественные многослойные пленки с барьерными свойствами нужно использовать полимерное сырье только с выдающимися характеристиками, то есть компаний, имеющих огромный опыт в разработке и производстве полимерных материалов - ExxonMobil, DuPont, Atofina, Basell, BASF, EVAL.
Наиболее совершенное современное оборудование обеспечивает изготовление многослойных пленок толщиной от 10 до 250 мкм с различными сочетаниями отдельных слоев и шириной готовой пленки от 50 до 2000 мм. Стабильность качества производимых многослойных пленок обеспечивается за счет оснащения соэкструзионных линий новейшими достижениями мировых производителей оборудования.
Базовых технологий соэкструзии на сегодняшний момент две: рукавная и плоскощелевая. В первом случае пленку получают методом раздува пленочного рукава, во втором - посредством полива расплава на охлаждающий барабан. Соэкструзионные головки уникальны. А экструдеры, входящие в состав соэкструзионных установок, - стандартное оборудование для изготовления однослойных пленок выдувным или плоскощелевым методами. Какая технология лучше подходит для производства многослойных пленок? Вряд ли на этот вопрос можно ответить однозначно. Попробуем порассуждать.
|
