Главная/Публикации/Полимерные пленки

Полимерные пленки

Обзор полимерных материалов, которые используются для производства большинства пленок для упаковки продукции. Рассмотрены основные виды поли- меров, их характеристики и свойства, непосредственно влияющие на качество упаковки.

Большое разнообразие типов и видов полимерных пленок приводит к тому, что не всегда однозначно можно определить наиболее оптимальный вариант для той или иной задачи. Для этого необходимо знание полимеров, их разновидностей, и свойств. В статье поданы не только описания и свойства полимерных материалов, но и их сокращенные названия, часто встречающиеся в специальной литера- туре.

Полиолефины

Общее название для целой группы полимеров – полиэтилена и полипропилена. Полиолефины представляют собой значительный класс термопластов универсаль- ного применения, но наиболее важны они для получения пленок, особенно полиэтилена низкой и высокой плотности, а также полипропилена. Пленка на основе полиэтилена низкой плотности занимает основное место на рынке пленок, но и полиэтилен высокой плотности и полипропилен ни в коем случае не являются второстепенными.

Полиэтилен (PE, ПЭ)

Группа полимеров (полиэтиленов), получаемых полимеризацией мономера этилена с помощью различных технологических способов. Полиэтилен является типичным термопластом и перерабатывается в изделия всеми известными спосо- бами. В зависимости от способа изготовления различают несколько видов поли- этиленов: полиэтилен высокого давления (ПЭВД, LDPE), полиэтилен низкого давления (ПЭНД, HDPE), линейный полиэтилен (ЛПЭНП, LLDPE). Последний материал, который не всегда выделяется в отдельную графу, производится методами газофазной полимеризации при низком давлении и полимеризации в жидкой фазе и вполне оправданно заслуживает отдельного рассмотрения. Существуют и другие подвиды полиэтилена, которые, впрочем, не так часто используются для производства пленок для упаковки.

Полиэтилен высокого давления (ПЭВД, ПЭНП, LDPE)

Полиэтилен низкого давления (ПЭНД, ПЭВП, HDPE)

Линейный полиэтилен (ЛПЭНП, LLDPE)

Полипропилен (ПП, PP)

Полипропилен получают полимеризацией мономера пропилена в присутствии металлоорганических катализаторов. Этот материал является кристаллизирую- щимся полимером, содержание кристаллической фазы составляет 73-75%. Поли- пропилен имеет плотность меньшую, чем ПЭ, большую температуру плавления, большую жесткость. Различают несколько типов полипропиленовых пленок: неориентированные, одноосно-ориентированные, двуосно-ориентированные (биаксиально-ориентированные).

Температура плавления: 165 – 170 °С.

Плотность составляет 900-910 кг/м3.

Применение: разнообразные типы пленок (в том числе – для ламинации) упаковка для пачек с сигаретами, картонных коробок с косметикой, пищевых продуктов, медицинских товаров, изготовление мебели, профилей, технических изделий.

Полипропилен перерабатывается всеми известными способами.

Неориентированный полипропилен (НПП, CPP)

Одноосно-ориентированный полипропилен

Двуосно-ориентированный полипропилен (BOPP)

Поливинилхлорид (PVC, ПВХ)

В чистом виде применяется редко из-за хрупкости и неэлостичности. Имеет хорошую прозрачность, блеск. Недорог. ПВХ термически нестабилен и коррозионно активен. Обладает более высокой паропроницаемостью, чем у полиолефинов, имеет хорошую барьерную защиту от масел и жиров, небольшую склонность к слипанию. При перегреве и горении выделяет высокотоксичное соединение хлора – диоксин. Вытесняется более экологичным полипропиленом. ПВХ получают блочной (ПВХ-М), суспензионной (ПВХ-С) и эмульсионной (ПВХ-Е) полимеризацией.

Температура плавления: 165–170 °С (при нагревании свыше 135 °С в нем начинаются процессы деструкции, сопровождающиеся отщеплением атомарного хлора с последующим образованием хлористого водорода, вызывающего интенсивную деструкцию макроцепей).

Плотность составляет 1350-1410 кг/м3.

При отсутствии стабилизаторов может мутнеть.

Как пластифицированные, так и непластифицированные ПВХ пленки могут быть сварены высокочастотной сваркой, при этом скорость сварки может быть увеличена добавлением определенных пластификаторов, например органи- ческих фосфатов. На оба типа пленок можно наносить печать, но некоторые пластификатрры и смазки имеют тенденцию к миграции на поверхность, что может вызвать отторжение типографской краски. Нет необходимости предварительно подготавливать поверхность пленки, и в этом отношении ПВХ пленка отличается от ПП и ПЭ.

Сложные полиэфиры

Из сложных полиэфиров наиболее часто в практике используют полиэтилен- терефталат (ПЭТФ) и поликарбонат (ПК). Общим для ПЭТФ и ПК являются высокие термодеформационные свойства, прочность и химическая стойкость, благодаря чему они допущены к контакту с пищевыми продуктами, производству медицинских и биотехнологических изделий многоразового пользования (допускают стерилизацию в автоклавах). ПК и ПЭТФ перерабатываются литьем под давлением, экструзией, формованием.

Полистирол (ПС)

Полистирол получают полимеризацией стирола – подвижной жидкости, кипящей при 145 °С. ПС пленку можно получать либо экструзией с последующим раздувом, либо экструзией через плоскощелевую головку. Пленка хрупкая и без модифицирования не может применяться в упаковке. Двуосная ориентация ПС позволяет устранить хрупкость и получить прозрачную искрящуюся пленку.

В дополнение к прекрасной прозрачности двуосно-ориентированный ПС жесток и имеет высокий предел прочности при растяжении.

Температура размягчения составляет 90–95 °С.

ПС обладает средней газопроницаемостью (выше, чем у ПП, но ниже, чем у ПЭНП), но высокой паропроницаемостью. Паропропускание быстро понижается при температурах ниже 0 С, что позволяет использовать ПС для упаковки продуктов при низких температурах.

ПС имеет отличные электрофизические свойства - низкие диэлектрические потери, высокую электрическую прочность, высокое объемное сопротивление. Химически он стоек к сильным кислотам и щелочам, нерастворим в углеводородах алифатического ряда и слабых спиртах; растворим в ароматических углеводоро- дах, высших спиртах, сложных эфирах и хлорированных углеводородах.

Из ориентированной ПС пленки можно получать термоформованием очень сложные изделия, при этом необходима специальная технология, так как ориентированная пленка усаживается при нагревании.

Применение пленки кроме упомянутых выше конденсаторов - в основном упаковка.

При подготовке статьи были использованы данные сайтов «ИНДУСТРИЯ ПОЛИМЕРОВ», «Унипак.Ру», Omnexus.com.

Опубликовано на сайте: 18 августа 2010, 13:22

Назад, на предыдущую страницу