Metodele de bază ale sistemelor de film de fabricație multistrat: co-extrudare (tubulare și ploskoschelevaya); laminare extrudare; lipirea (sau laminare); prin acoperire cu soluții și dispersii; metalizare cu vid.
coextrudare
Această metodă oferă doar de film multi-stratificat. Pentru coextrudare folosind în principal diferite polietilene de densitate, copolimeri ai acestora cu acetat de vinil și de alcool vinilic, polipropilenă și copolimeri ai acestora cu etilenă, ionomerii, copolimeri, clorurate olefină - clorură de vinii și clorură de viniliden, poliamide și copoliamide.
Procesul procesului de coextrudare ploskoschelevoy este reprezentat în diagrama circuitului.
Schema de coextrudare diagrama ploskoschelevoy:
1 - extruderele; 2 - cap coextrudate; 3 - răcire role; 4 - ansamblu de înfășurare;
și - care unește straturile după ieșirea din cap; b - straturi combinate în interiorul matriței;
în - stratul de conectare înainte de a intra în cap
Avantajele procesului: eficiența într-o etapă, posibilitatea formării straturilor și dyn de reglare foarte subtiri modificari ale alternarea straturilor în material, utilizarea polimerilor care nu pot fi procesate prin extrudare pentru a produce filme singur strat; modelarea foliei multistrat calitățile estetice deosebite prin combinarea polimerilor cu diferite culori sau textură a suprafeței; În cele din urmă, în cazul în care coextrudare aditivi costisitoare (antioxidanți, stabilizatori UV, lubrifianți, antiaglomerare, agenți antistatici) pot fi adăugate nu toate straturile și bine definite.
Dezavantaje de co-extrudare. filme gamă limitată, necesitatea de a utiliza straturi adezive intermediare între imposibilitatea de imprimare dificultăți de eliminare a straturilor. Nu toate polimerii pot fi supuși coextrudat.
Deoarece coextrudarea reduce deplasarea fluxului de topitură multistrat într-o curgere laminară prin matriță, alegerea corectă a polimerilor în ceea ce privește proprietățile lor reologice determină schematic posibilitatea obținerii unui material complex.
Polimerii aplicabile nu trebuie să difere foarte mult în viscozitatea și dependența sa de temperatură, pentru a putea asigura uniformitatea straturilor de curgere. Nu toți polimerii trebuie să aibă aceeași viscozitate. Rezultate satisfăcătoare se pot obține coextrudare pentru componentele a căror viscozitate diferă de 3-4 ori.
Dacă o temperatură de extrudare de polimer depășește temperatura de descompunere a doua, materialul nu este de asemenea potrivit pentru coextrudare.
O altă problemă importantă, în special atunci când extrudare straturi subțiri este o instabilitate de curgere în stratul exterior. Uneori este rezolvată prin reducerea vâscozității stratului exterior, dar acest lucru la rândul său, poate perturba uniformitatea debitului. Nepotrivirea vascozitatii, în unele cazuri, pot fi compensate parțial prin variația temperaturii de topitură de polimer care intră în unitatea de coextrudare.
Asigurarea suficientă aderență între straturi - de asemenea, o condiție importantă pentru alegerea materialelor polimerice. Atunci când co-extrudare a componentelor omogene, cum ar fi polietilena, nu este necesar să se aplice măsuri suplimentare de înregistrare a acestora. Cu toate acestea, pentru polimerii care, prin natura lor chimică incompatibil, necesită stratul intermediar al unui material cu aderență bună la ambele componente.
Răspândită ca adezivi primit Ionomerii - derivați de copolimeri de etilenă cu acizi mono- și dicarboxilici. Neutralizarea parțială a grupărilor carboxil de copolimer (gradul de neutralizare la 50-80%) sau hidroxizi de sodiu și săruri de zinc duce la formarea de legături ionice. La temperaturi ridicate și forfecare legături ionice sunt rupte, permițând procesul de topitură, iar în timp ce răcirea aceste conexiuni sunt reduse și oferă un material rezistență mai mare. Sodiu-Ionomerii au proprietăți optice ridicate, grăsime și adezivitatea atunci când este încălzit. Zinc- conținând ionomerii sunt caracterizate prin performanțe adezivă ridicată și o bună rezistență a apei. Astfel de materiale sub denumirea comercială de "Surlyn" produce firma Du Pont de Nemours (USA).
Cu toate acestea, Ionometre - adezivi scumpe. Sunt mai ieftine copolimeri de etilenă multifuncționale cu diferite comonomeri, conținând grupe de anhidridă. Un alt tip de adezivi preparați prin copolimerizarea etilenei și al acidului acrilic. Compania Dow Chemical (SUA) publică sub numele de marca „Primakor“.
extrudare laminare
Metoda laminatorny Extrusion pentru producerea unui materiale multistrat și compozite constă în aplicarea de polimer topit în alte pelicule polimerice, hârtie, folie sau material textil. Baza se aplică de obicei filme pre-orientate, care oferă caracteristici bune de rezistență și materiale compozite multistrat. Diagrama de proces schematic prezentat în figură.
1 - nod cadru de derulare; cap extruder ploskoschelevoy - 2; 3 - Apăsați rola; 4 - un cilindru de răcire; 5 - ansamblu cu o bobină
Extrudare laminare asigură o productivitate ridicată a procesului, dar cea mai mare a vitezei de tragere elementele de bază de multe ori duce la o scădere a rezistenței la exfolierea a filmelor, care au, de asemenea, o tendință de a se răsuci.
Pentru a realiza un strat de performanță aderență este aplicată pe un substrat, la o temperatură ridicată, care poate fi de peste 300 ° C. Mai mult decât atât, suprafața substratului este tratată cu primeri reprezentând straturi foarte subțiri de adezivi. Această tehnologie limitează utilizarea de filme, cum ar fi ambalajele produselor alimentare.
În laminare extrudare, topitura de polimer se poate conecta două (sau mai multe) de film de bază și acoperire aplicată de cap coextrudare, care se extinde în mod semnificativ gama de filme și domeniul de aplicare a acestora. Ca fundații sunt diferite tipuri de hârtie și carton, din polietilenă tereftalat orientat biaxial, poliamidă, polipropilenă filme, celofan, folie de aluminiu, țesături și materiale nețesute. Pentru straturile de acoperire și compușii utilizați în mod obișnuit din polietilenă de joasă densitate, polipropilenă și copolimeri ai acestora.
Gama de filme. Materiale pentru ambalare de lapte și produse lactate pe bază de hârtie, folie de aluminiu și polietilenă, iar filmul pentru produse în vrac uscate pe bază de polietilen tereftalat, poliamidă, celofan, folie de aluminiu și polietilenă.
Lipirea (laminare)
Această metodă de obținere a unui sistem de film multistrat se desfășoară în mai multe scheme tehnologice (adeziune umedă și uscată) și este cel mai versatil. Acesta vă permite să obțineți aproape orice combinație și alternanță de straturi. grosimea minimă a stratului sunt determinate de posibilitatea formării filmului de pornire și desen le peste calea în timpul procesului de lipire linie.
În laminare umedă realizată de lipire (laminare) de adeziv pe bază de apă. Următoarele etape: aplicarea unei soluții sau a unei dispersii de adeziv pe suprafața unuia dintre filmele; pelicule compuse din unitatea de laminare; îndepărtarea mediului de solvent sau dispersie în camera de uscare; înfășurarea materialul rezultat într-o rolă.
1, 3 - unități; derulare 2 - o unitate de aplicare a adezivului; 4 - camera de uscare; 5 - ansamblu cu o bobină
În îndepărtarea umedă a bonding substanțele volatile se produce printr-un strat de material de film. Prin urmare, cel puțin un strat să fie poros sau au o permeabilitate ridicată pentru substanța care urmează să fie eliminate. De obicei, această metodă se obțin materiale stratificate de film bazat pe o folie de hârtie și un adeziv, emulsie apoasă de acetat de polivinil.
Metoda de laminare uscată este mai versatil și permite să se obțină în mod substanțial întregul spectru de materiale combinate și multistrat. După aplicarea soluției pe suprafața filmului sau dispersia adezivului se face numai după uscare și - laminare. Al doilea nume al acestei metode - laminare Solvent.
Diagrama schematică a metodei de laminare uscată:
1, 5 - unități; derulare 2 - o unitate de aplicare a adezivului; 3 - camera de uscare;
4 - laminator; 6 - Ansamblu înfășurare
Laminarea uscat se poate conecta aproape orice materiale de film cu un nivel ridicat și stabil de rezistență de aderență. Limitările determinată de posibilitatea de filme subțiri broșat mașină de-a lungul unui traseu și deformare a filmelor cu rezistență scăzută la căldură într-o cameră de uscare. În plus, atunci când este folosit ca bază de materiale în vrac, cu soluție crescută adeziv de înmuiere poate fi dificil pentru a îndepărta solventul, precum și creșterea consumului de adeziv.
Ca adezivi adezivi poliuretanici cel mai des folosite două componente care se pot întări. Solventul este în mod tipic acetat de etil.
Dezavantajele bonding uscat includ probleme de mediu asociate prezenței deșeurilor sub formă de vapori de solvent organic. Numărul de vapori nu este atât de mare pentru a fi eficient economic să efectueze individual de reciclare a solventului sau furniza un incinerator. Prin urmare, perechea de multe ori pur și simplu aruncate în atmosferă. În plus, cu un conținut ridicat de solvent rezidual în filmele înrăutăți indicatorii lor de sănătate.
dezvoltarea rapidă a filmelor de producție, prin lipirea fără solvenți - laminare Solventless. Simplitatea tehnologiei, consum redus de energie, masina de dimensiuni mici și o bază de scurtă cale broșă oferă avantaje față de alte metode de producție de filme multistrat.
Diagrama schematică a metodei de lipire fără solvent:
1, 3 - unități; derulare 2 - o unitate de aplicare a adezivului; 4 - laminator; 5 - ansamblu cu o bobină
Această metodă permite un lipici foarte subțire și instabil atunci când filmul este încălzit. Ca adeziv, se folosesc adezivi poliuretanici. Principalul dezavantaj al metodei este acela că nivelul atins rezistența de aderență și stabilitate în condițiile de funcționare, se produce o laminare uscată.
Dacă eliminăm etapa de laminare un film sau de a folosi strat intermediar anti-adeziv, apoi următoarea schemă poate fi preparat cu un film de acoperire, precum și întreaga gamă de filme cu un strat de adeziv. Primele sunt de obicei produse pe bază de clorură de viniliden și copolimeri săi, copolimeri de acetat de vinil.
metalizare cu vid
Recent, a observat o tendință constantă în industria ambalajelor pentru a înlocui materialul de film cu un strat de filme metalizate folie de aluminiu. Spray poate economisi până la 98-99% din metal, utilizare mai ecologică tehnologie în condiții de siguranță și, prin urmare, uneori, de succes ca filme. Pelicule metalizate comparativ cu folie sunt mai estetic aspect plăcut, suprafața metalică de înaltă luciu Pechat le arata mai luminos și mai colorat.
Se pare că o grosime mare a stratului de folie metalică în peliculele trebuie să asigure proprietăți îmbunătățite de barieră. De multe ori, cu toate acestea, metalizată filme nu sunt inferioare dejucată de funcții de protecție. Cea mai comună pulverizare termică a aluminiului în scopuri decorative și pentru a îmbunătăți proprietățile de barieră ale filmelor. Recent, a dezvoltat metoda de pulverizare cu ajutorul unui magnetron. Aceasta permite să se aplice chiar straturi de metale-topire înaltă și aliaje ale acestora, precum și compuși chimici ai metalelor, cum ar fi nitruri sau oxizi.
metalizare de film este realizată într-o cameră de vid la vid înalt și metal vaporizat este depus pe suprafața polimerului, rebobinare de la o rolă la alta.
materiale de film Metallization creează economii enorme de metale scumpe și rare, producția care necesită un consum mare de energie electrică, din moment ce o folie de aluminiu cel mai utilizat având o grosime de 7 până la 12 microni. Pentru a îmbunătăți rezistența mecanică a peliculei de polimer, înainte de metalizare este supus orientării biaxiale. Cea mai eficientă metodă pentru înfășurarea filmului din trei straturi: o combinație de polimer / metal / polimer cu diferite materiale termoplastice.
Mai dificil este procesul de metalizare din hârtie, carton având o rugozitate de suprafață mai mică și o mai mare finețe în comparație cu filmele polimerice. Din acest motiv, o parte a hârtiei, înainte de lac metalizare, care oferă aderență ridicată la un strat de hârtie de metal depus. Consumul de aluminiu este de 30 până la 100 g / m3.