Пленки полимерные

Полимерные пленки

Важной составляющей успешных продаж на современном рынке является упаковка. Яркая, стильная, она привлекает внимание покупателей, выделяет продукцию на витринах, в торговых центрах.

К упаковочному материалу предъявляют много требований. Он должен быть безопасным, надежным и недорогим.

Всем этим характеристикам отвечает многослойная пленка, набирающая все большую популярность среди производителей товаров.

Преимущества использования пленки.

Современная пленочная продукция – дешевый, безопасный упаковочный материал. В ее производстве используется ПВХ. Пленка, применение которой связано с упаковкой и хранением продуктов питания, изготавливается из ПЭТ. Благодаря многослойной структуре, пленка обладает уникальными свойствами:

• надежность;

• прочность;

• хорошая физическая защита упаковываемого товара;

• создание особого внутреннего микроклимата;

• защита от проникновения вредных веществ;

• герметичность.

Виды пленочной продукции.

В зависимости от назначения и сферы применения пленка имеет несколько слоев. Наиболее распространены монопленки, двухслойные, трехслойные, пятислойные, семислойные. В последнее время используются и девятислойные. Особенность каждой из них заключается в различном составе. Слои могут отличаться друг от друга и обеспечивать определенные качества.

Многослойная упаковочная пленка может быть перфорированной и неперфорированной. Первая применяется для длинных изделий. Перфорация защищает от образования карманов воздухом и расхождения швов.

Свойства многослойной полимерной пленки

Основное свойство пленочной продукции – наличие барьерного слоя, обеспечивающего защиту от воздействия внешней среды. Благодаря этому продукты питания сохраняют свои свойства без добавления консервантов в течение долгого времени. Выделяют высокобарьерную, среднебарьерную и низкобарьерную пленочную продукцию.

Материал различается по следующим параметрам:

• термоусадка. Под воздействием высокой температуры материал способен уменьшаться и приобретать форму товара. Некоторые виды многослойной термоусадочной пленки сжимается на 80%. Зависит термоусадка от сорта используемых гранул;

• толщина варьируется 15-125 мкм. Тонкую используют для сыпучих продуктов, колбасы, сувениров. Толщина от 100 мкм эффективна для штабельной, групповой упаковки бутылок, одноразмерной продукции;

• ширина достигает 1,3 м;

• прозрачность зависит от состава и потребности. Возможно изготовление цветного материала;

• степень усадки. Различают продукцию, которая усаживается в одном или двух направлениях.

Пленочный материал удобен тем, что не ведет к увеличению объема и веса продукции. В то же время защищает от повреждения, вскрытия, загрязнения. Светостабилизаторы защищают от ультрафиолета.. Несмотря на кажущуюся одинаковость пленочной продукции для упаковки, способы производства ее различаются. Выделяют соэкструзивную и ламинированную пленочную продукцию.

Особенности соэкструзивной пленки

Соэкструзивный упаковочный материал производится в процессе продавливания полимеров и формирования многослойной структуры. Для его изготовления используют нетоксичные клеящие компоненты, которые не оказывают пагубного воздействия на экологию и здоровье людей. Производство – экономичное, не требует больших затрат. Пленка, созданная в процессе соэкструзии, обладает следующими свойствами:

• предотвращает проникновение газов и пара из окружающей среды внутрь упаковки;

• при высокой температуре принимает форму упаковываемого объекта вне зависимости от массы и объема;

• прочность. Упаковка получается достаточно крепкой, не разрывается от воздействия внешних факторов, перевозки;

• эластичность;

• термоустойчивость. Специальные полимеры позволяют использовать материал для упаковки продуктов, подвергающихся термической обработке – стерилизации, заморозке;

• способность противодействовать накоплению на поверхности пыли, жира;

• peel-эффект. Пленочная упаковка легко разделяется и снимается. Не требует использования дополнительных инструментов.

К недостаткам относят невозможность нанести на нее межслойную печать. Единственным вариантом маркировки является поверхностная.

Свойства ламинированной пленки

Ламинированную пленку получают путем склеивания несколько слоев различного материала. Количество их в ней не ограничено. Склеивание производится при помощи специального безвредного адгезива.

Состав, формирующий слои, зависит от сферы применения. В некоторых случаях один из слоев представляет собой соэкструдивную пленку, которую склеивают с металлизированным слоем. Недостаток ламинированной продукции – высокие расходы при производстве.

К преимуществам относят:

• прочность. Такая пленка не рвется при осевой нагрузке;

• высокая свариваемость;

• возможность нанесения межслойной печати, фольги;

• отличные герметизирующие свойства.

Сфера применения многослойной пленки

Применение пленочного материала зависит от вида продукции, необходимости термической обработки, ожидаемого воздействия. Используется для упаковки различных товаров:

• молочной продукции. Обычно применяется соэкструзионная 3-слойная пленка, внутренний слой которой окрашен в черный цвет, препятствующий проникновению света. Внешняя поверхность содержит материалы, на которые можно нанести яркую печать;

• замороженных продуктов. Возможно включение в состав компонентов, которые увеличивают прочность при низкой температуре;

• удобрений, сухих кормов. Используется пароводоизоляционная пленка. Характерная особенность – особая прочность и защита от влаги;

• транспортных средств. Для их упаковывания используется стретч-пленка. Обладает свойством растягиваться в 2-3 раза. Не прилипает к упакованному товару.

Полимерные пленки: подбираем материал, ищем новые решения

(Окончание. Начало см. в «С-И» №3/июнь/2005)

Гибкая упаковка из полиэтилена низкого давления

ПНД-пленки отличаются от пленок из ПВД по ряду параметров:

• пленки, изготовленные на основе ПНД, более жесткие, прочные, менее воскообразные на ощупь;
• температура размягчения у ПНД выше, поэтому он выдерживает стерилизацию паром;
• выше прочность при растяжении и сжатии;
• сопротивление удару и раздиру у ПНД ниже. Из-за линейной структуры макромолекулы ПНД ориентируются в направлении течения, поэтому сопротивление раздиру в продольном направлении пленок значительно меньше, чем в поперечном.
• проницаемость ПНД ниже примерно в 5-6 раз, поэтому он является прекрасной преградой влаге.
• по химической стойкости ПНД превосходит ПВД, особенно по стойкости к маслам и жирам.

ПНД пленки Hostalen могут быть получены методом экструзии рукава с раздувом или экструзией плоского рукава.

Компания Basell предлагает целую серию ПНД для производства пленок. Их общая торговая марка Hostalen.

Наряду с традиционными марками ПНД, в настоящий момент Basell может предложить и ряд инновационных бимодальных марок.

Например, полиэтилены Hostalen ACP 9240 Plus и Hostalen ACP 9255 Plus производят при помощи новейшей технологии ACP (Advanced Cascade Process). 

(1)  Многие переработчики знакомы не только с полиэтиленами под этой маркой: аналогичное название имеет и разработанная Basell (а точнее – прародительницей Basell, компанией Hoechst) технология производства ПНД.

Использование инновационных материалов Basell позволяет:

• получить малую разнотолщинность пленки;
• благодаря высокой прочности, уменьшать толщину пленки (снижать потребление сырья без потери в прочностных характеристиках);
• получить пленку с хорошими оптическими свойствами (блеск, однородность пленки);
• производить толстые пленки (до 300 микрон);
• снизить содержание гелевых включений;
• получить стабильность пузыря;
• легко перерабатывать сырье;
• установить широкое окно переработки.

Некоторые характеристики данных марок приведены в Таблице 3.

Табл. 3: Свойства марок Hostalen ACP 9240 Plus и Hostalen ACP 9255 Plus

0,17	0,38
Ударная вязкость (испытание заостренным грузом)
Относительная деформация на разрыв
Испытание на разрыв по Элмендорфу

Рекомендации по изготовлению тонких и толстых пленок

см. Таблицу 4.

Табл. 4: Рекомендации по изготовлению тонких и толстых пленок 

Температура при экструзии

Температура расплава, max

от 5х до 8х диаметров головки экструдера

Экструзионная линия для переработки ПНД

Форма рукава: высокий стебель.

Производство толстых пленок:

• стебель без сужения (степень раздува BUR=D2/D0);
• более низкий стебель;
• постепенное расширение рукава до заданного диаметра. 

Производство тонких пленок:

• сужение на конце стебля (более высокое начальное значение степени раздува BUR=D2/D1);
• быстрое расширение рукава до заданного диаметра (более высокая ориентация);
• более высокий стебель (L2 > L1) для улучшения устойчивости рукава (меньшее количество охлаждающего воздуха).

Гибкая упаковка из полипропилена

ПП применяется для изготовления гибкой упаковки не так широко, как ПЭ. Тем не менее, компания Basell может предложить целый ряд ПП, идущих на производство пленки. Во всем мире, в том числе и в России, очень хорошо зарекомендовал себя Moplen HP 525 J для изготовления БОПП пленки.

Для производства выдувных и плоскощелевых пленок Basell поставляет гомополимеры Moplen HP 515 M, Moplen HP 556 E, рэндом-сополимеры Moplen RP 210M, Moplen RP 215 M, Moplen RP 320 M, блоксополимер Moplen EP 310 D. Эти марки обеспечивают изделию термостабильность, ударопрочность и высокие оптические свойства.

Полиолефины с особыми свойствами: дополнительные возможности при производстве пленок

Отдельного внимания заслуживают полиолефины Basell с особыми свойствами. Используя эти материалы, можно получить дополнительные возможности при производстве пленок.

В частности, ПП марки Clyrell дают высокую прозрачность и прочность. В гибких 5-слойных барьерных пленках они позволяют уменьшать толщину ПА слоя, при этом отсутствует коробление и адгезия к нагревающим пластинам при контакте с ними. 

Специальные марки полипропилена Adflex и Softel обеспечивают:

• высочайшую прочность к проколу и прорыву (в т. ч. и при низких температурах);

Эти материалы могут применяться в производстве:

• высокопрочной промышленной упаковки (транспортные мешки для тяжелых грузов, палетная стретч и термоусадочная пленка);

• пищевой упаковки (пленки для ламинирования для стерилизуемых пакетов, дышащие пленки для упаковки свежих овощей и фруктов, упаковка замораживаемых продуктов);

• пленок для изделий личной гигиены и медицинской упаковки.

Уникальный полиолефин Полибутен-1 для легкооткрываемой упаковки

Помимо ПП и ПЭ, компания Basell является разработчиком совершенно уникальных продуктов. Примером такого нового высокотехнологичного полиолефинового материала с исключительными свойствами является Полибутен-1. Его отличают:

• высокая ползучестойкость;

• реологические свойства (истончение сдвига);

• кристаллизационные свойства (возможность медленной кристаллизации);

• пакет улучшенных физических свойств, сохраняющихся при повышенных температурах.

Свойства Полибутена-1 (ПБ-1) делают его особенно привлекательным для производите-лей труб, но и в области упаковки ему находится широкое применение. Важное свойство данного материала — «контролируемая» совместимость с ПЭ — делает его исключительно эффективным в производстве легкооткрываемых упаковок.

Последние маркетинговые исследования показывают, что современный потребитель тра-тит все меньше и меньше времени на изучение упаковки и выбирает ту, которую можно открывать быстро и не задумываясь. Поэтому все больше производителей обращают свое внимание на легкооткрываемые отслаиваемые упаковки.

Принцип легкооткрываемой упаковки на основе смесей ПЭ/ПБ-1 основывается на том, что расслоение свариваемых слоев происходит в месте встречи двух фаз (когезионное разрушение).

Такая упаковка предъявляет высокие требования к пленке:

• низкая температура начала сварки;

• широкое «температурное окно»;

• однородное усилие для отслаивания при открытии упаковки.

Выбор материалов Basell для производства гибкой упаковки очень широк. Эти марки являются эффективным решением при изготовлении самых разных видов полимерных пленок. Главное — подобрать материал, сочетающий в себе все необходимые свойства.

Полимерные пленки: виды и особенности

Современные виды полимерных пленок дают возможность не только обеспечивать эстетически привлекательную упаковку практически для любого вида продукции, но также сохранять оригинальные свойства продуктов и защищать их от различных внешних воздействий.

Примечательно, что всего несколько десятилетий назад отечественный рынок упаковки был ориентирован исключительно на производство одного вида полимерных пленок – однослойных. Сегодня же ассортимент производимой продукции существенно расширился благодаря современным разработкам в области хим.промышленности, а также наличию новейшего оборудования на производствах.

Особенности полимерных пленок

На сегодняшний день в производстве полимерных пленок доминирующую позицию занимают многослойные пленки. Такая упаковка позволяет гарантировать отличную сохранность продуктов (в том числе и пищевых) и даже увеличение их срока годности.

Огромное преимущество многослойных пленок – возможность комбинирования слоев различных полимеров. Благодаря такой технологии производятся полимерные пленки разных типов, подходящие под индивидуальные свойства и особенности продуктов.

Многослойная полимерная пленка состоит из трех основных слоев:

• Структурного – самого верхнего слоя, который защищает упакованную продукцию от воздействия большинства внешних факторов.
• Барьерного – внутреннего слоя пленки для дополнительной защиты от температурных перепадов, влаги, пара и т.д.
• Связывающего – промежуточного слоя, который находится между структурным и барьерным слоями полимерной пленки.

Помимо полимерных слоев в многослойных пленках для улучшения их качественных характеристик может также использоваться металлическая фольга и бумага.

Основные виды полимерных пленок

особенность таких пленок – принимать форму продукции под действием высоких температур. К основным характеристикам термоусадочных пленок относятся: прозрачность, прочность и достаточно высокий уровень защиты упакованных изделий от внешних воздействий.

Изготавливаются на основе многослойных пленок с добавлением фольги и бумаги.

Ламинированные пленки отличаются эстетичным внешним видом, устойчивостью к механическим воздействиям, в том числе к различным повреждениям, и долгим сроком хранения.

С помощью специального оборудования при упаковке продукции в такие пленки полностью откачивается воздух, благодаря чему срок годности пищевых продуктов существенно увеличивается.

[attention type=yellow]

Вакуумные полимерные пленки обладают великолепными барьерными свойствами, долгое время сохраняют оригинальные вкусовые и полезные качества продуктов, легко выдерживая, как низкие, таки и высокие температуры.

[/attention]

К полимерным пленкам такого типа относится пенополиэтилен и пенополипропилен. Благодаря мягкой структуре вспененные пленки применяются для упаковки хрупких изделий: стеклянной и керамической посуды, бытовой техники и электроники, микросхем и т.п.

Вспененные пленки надежно защищают изделия от влаги, механических повреждений (ударов, царапин), а также имеют аккуратный эстетичный внешний вид.

Полимерные полиэтиленовые пленки со специальным клеевым слоем. Применяются в качестве блистерной упаковки, которая защищает продукцию от проникновения внутрь пыли и влаги.

Хорошая растяжимость, прозрачность и прочность – основные преимущества пленок «стрейч». Еще один «плюс» такой упаковки: способность слоев пленки склеиваться при соприкосновении друг с другом.

Стрейч-пленки активно используются в строительной сфере, при транспортировке различных грузов, упаковке мебели и т.д.

• Пленки с «твист-эффектом»

Особенность такой полимерной упаковки заключается в способности сохранять скрученную форму. Именно поэтому пленки такого типа чаще всего используются в кондитерской сфере – для упаковки конфет.

Пленки с «твист-эффектом» имеют приятный внешний вид, а также отлично защищают продукцию от влаги и других факторов внешней среды.

[attention type=red]

Для полимерных пленок из полистирола помимо хорошей жесткости и термостойкости характерна также невысокая стоимость.

[/attention]

Полистирольные пленки идеально подходят для упаковки пищевых продуктов, изготовления блистерной упаковки и т.д.

• Двухслойные соэкструзионные пленки

Изготавливаются на базе полиэтиленовых и полипропиленовых пленок. Основные характеристики: высокая прозрачность, жиростойкость, прочность, эластичность и устойчивость к низким температурам.

Особенность голографических пленок – в необычном оптическом эффекте, а также ярком блеске. Пленки данного типа позволяют создавать привлекательную упаковку для продукции разного типа. При этом голографические полимерные пленки могут быть, как прозрачными, так и металлизированными.

Ежегодно производители полимерных материалов выпускают новые виды многослойных пленок, качество которых с каждым разом становится все выше. Все это становится возможным благодаря непрерывным разработкам в области химической промышленности, изучению свойств полимеров и экспериментам с комбинированием полимеров разного типа.

ПЛЁНКИ ПОЛИМЕ́РНЫЕ

Авторы: С. В. Власов

ПЛЁНКИ ПОЛИМЕ́РНЫЕ, сплош­ные гиб­кие слои по­ли­ме­ров тол­щи­ной, как пра­ви­ло, не бо­лее 0,2–0,3 мм. Впер­вые пром. П. п. бы­ли из­го­тов­ле­ны из нит­ра­тов цел­лю­ло­зы (1850-е гг.

) и из вис­ко­зы (цел­ло­фан, 1908) в Ве­ли­ко­бри­та­нии. В 1950-х гг. поя­ви­лись П. п. из син­те­тич.

по­ли­ме­ров (в США по­ли­эти­ле­но­вая плён­ка, в Ве­ли­ко­бри­та­нии по­ли­эти­лен­те­реф­та­лат­ная).

По хи­мич. при­ро­де осн. по­ли­ме­ра П. п. под­раз­де­ля­ют­ся на из­го­тов­лен­ные из син­те­тич. по­ли­ме­ров (по­лио­ле­фи­нов, по­ли­ви­нил­хло­ри­да, по­ли­сти­ро­ла и др.), из при­род­ных по­ли­ме­ров (напр., же­ла­ти­на, на­ту­раль­но­го кау­чу­ка) и про­дук­тов их хи­мич.

мо­ди­фи­ци­ро­ва­ния (эфи­ров цел­лю­ло­зы, по­ли­л­ак­та­тов и т. п.). П. п. мо­гут быть клас­си­фи­ци­ро­ва­ны по ме­то­ду по­лу­че­ния (из рас­т­во­ров, дис­пер­сий, рас­пла­вов, в твёр­дом со­стоя­нии и т. п.); по об­лас­тям при­ме­не­ния (упа­ко­воч­ные, элек­тро­изо­ля­ци­он­ные и т. д.

); по сте­пе­ни упо­ря­до­чен­но­сти мо­ле­ку­ляр­ной струк­ту­ры – изо­троп­ные, ани­зо­троп­ные (в т. ч. ори­ен­ти­ро­ван­ные од­но­ос­но и двух­ос­но – би­ак­си­аль­но), аморф­ные, аморф­но-кри­стал­ли­че­ские. П. п. мо­гут быть од­но­слой­ные, слои­стые, ком­би­ни­ро­ван­ные (из мо­но­сло­ёв разл.

при­ро­ды), с ла­ко­вым по­кры­ти­ем, с разл. на­пол­ни­те­ля­ми.

Важ­ней­шие ви­ды П. п.

из­го­тав­ли­ва­ют­ся из по­ли­эти­ле­на (ПЭ) – вы­со­кой (ПЭВП), низ­кой (ПЭНП) плот­но­сти, ли­ней­но­го низ­кой плот­но­сти (ЛПЭНП) (48–50% от об­ще­го объ­ё­ма про­из­во­ди­мой плён­ки); по­ли­про­пи­ле­на (ПП) (18–20%); «жё­ст­ко­го» и «мяг­ко­го» по­ли­ви­нил­хло­ри­да (ПВХ) (10%); по­ли­эти­лен­те­реф­та­ла­та (ПЭТФ), по­ли­сти­ро­лов (ПС), по­ли­ами­дов (ПА), по­ли­кар­бо­на­та (ПК) (сум­мар­но 5–7%), ком­би­на­ции по­ли­ме­ров (8–12%). Осн. фи­зи­ко-ме­ха­нич. свой­ст­ва П. п. мас­со­во­го про­из-ва при­ве­де­ны в таб­ли­це. Мно­гие из П. п. об­ла­да­ют вы­со­ки­ми ди­элек­трич. свой­ст­ва­ми; так, элек­трич. проч­ность (кВ/мм, при 50 Гц) со­став­ля­ет для П. п. из ПЭ, ПС, ПЭТФ, ПК 150–250; для ПВХ 10–30; для ПА 30–70.

Свойства полимерных плёнок

ПолимерПрочность  при растяжении, МПаОтносительное удлинение при разрыве, %Стойкость к распространению надрыва, г (толщина 25 мкм)Паропроницаемость (водных паров), г–мкм/м2Прочность на излом, число двойных перегибов до разрушения

ПЭНП	10–20	100–700	100–500	500–600	Очень высокая
ПЭВП	17–40	300	15–300	140–150	Очень высокая
ПП	30–40	300–500	50	260	Очень высокая
ПП ориентированный	200–280	50–200	7–20	160	Очень высокая
ПВХ жёсткий	40–70	25	20–150	750–1000	–
ПВХ мягкий	10–40	150–700	60–1400	350–1000	Высокая
ПЭТФ	60–80	100–300	25–30	600	20000
ПЭТФ ориентированный	140–290	30–60	12	800	100000
ПС	60–80	3–10	80–90	3500	–
ПС ориентированный	70–90	3–40	5	2500	–
ПА	70–100	250–400	50–90	1000–2000	250000
ПК	50–60	80–110	20–25	4500	250–400

В отд. класс вы­де­ля­ют имею­щие осо­бые свой­ст­ва П. п. из ма­ло­тон­наж­ных по­ли­ме­ров. Напр., вы­со­кая жа­ро- и тер­мо­стой­кость при­су­ща плён­кам, по­лу­чае­мым из по­ли­ими­дов, по­ли­суль­фо­нов, фто­ро­пла­стов (макс. темп-ра экс­плуа­та­ции бо­лее 200 °С). Хруп­кое раз­ру­ше­ние этих плё­нок на­сту­па­ет в ин­тер­ва­ле тем­пе­ра­тур от –100 до –270 °С; элек­трич.

проч­ность со­став­ля­ет 100–200 кВ/мм. П. п. на ос­но­ве фто­ро­пла­стов об­ла­да­ют уни­каль­но низ­ким ко­эф. тре­ния. Мно­го­слой­ные плён­ки со­че­та­ют по­лез­ные ка­че­ст­ва со­став­ляю­щих их мо­но­плё­нок. Ме­тал­ли­зи­ро­ван­ные П. п. об­ла­да­ют «барь­ер­ны­ми» свой­ст­ва­ми, бла­го­да­ря ме­тал­лич. по­кры­тию от­ра­жа­ют па­даю­щий свет. Су­ще­ст­вен­но улуч­ша­ет свой­ст­ва П.

 п. ори­ен­та­ци­он­ная вы­тяж­ка: проч­ность, мо­дуль уп­ру­го­сти воз­рас­та­ют в за­ви­си­мо­сти от сте­пе­ни ори­ен­та­ции в 2–10 раз (при этом тол­щи­на плён­ки мо­жет быть все­го 2–10 мкм). Те­п­ло­вая усад­ка П. п. мо­жет дос­ти­гать 20–75% или быть ме­нее 1–2%. На­пол­нен­ные П. п.

име­ют мик­ро­пус­то­ты на гра­ни­це раз­де­ла на­пол­ни­тель – по­ли­мер; в ре­зуль­та­те их плот­ность умень­ша­ет­ся в 1,5–2 раза, а рель­еф ста­но­вит­ся ше­ро­хо­ва­тым, ме­ня­ет­ся про­зрач­ность. В П. п.

из ПЭНП, под­верг­ну­тых ра­диаци­он­но­му об­лу­че­нию, фор­ми­ру­ет­ся мо­ле­ку­ляр­ная струк­ту­ра в ви­де ред­кой сет­ки («сши­тые» це­пи ПЭ), и по­сле ори­ен­та­ци­он­ной вы­тяж­ки та­кие плён­ки при­об­ре­та­ют ус­той­чи­вую спо­соб­ность к тер­мо­усад­ке (при 160 °С). Вспе­нен­ные П. п. на ос­но­ве ПЭ, ПС и др. име­ют плот­ность 60–100 кг/м3. Лип­кость П. п.

при­да­ёт клее­вой слой на ос­но­ве кау­чу­ков и др. по­ли­ме­ров; в ка­че­ст­ве ос­но­вы при­ме­ня­ют­ся П. п. из ПВХ, ПЭ и др. На ос­но­ве со­по­ли­ме­ров ПВХ, ли­ней­но­го ПЭНП из­го­тав­ли­ва­ют­ся од­но- и двух­слой­ные П. п. с по­вы­шен­ной рас­тя­жи­мо­стью под дей­ст­ви­ем внеш­не­го на­гру­же­ния (рас­тя­жи­мая плён­ка – стретч); на­пря­же­ние «об­тя­ги­ва­ния» плён­кой, напр.

, упа­ков­ки мо­жет дос­ти­гать 5–10 МПа. Са­мо­раз­ру­шаю­щие­ся под дей­ст­ви­ем фак­то­ров ок­ру­жаю­щей сре­ды (сол­неч­но­го све­та, мик­ро­ор­га­низ­мов, вла­ги, на­гре­ва­ния) П. п. про­из­во­дят из ис­кусств. и хи­ми­че­ски мо­ди­фи­ци­ро­ван­ных по­ли­ме­ров (крах­мал, по­ли­ме­ры мо­лоч­ной ки­сло­ты, хи­то­зан и др.). П. п.

с ре­гу­ли­руе­мой элек­тро­провод­но­стью де­ла­ют из по­ли­ме­ров, со­дер­жа­щих разл. на­пол­ни­те­ли (са­жу, гра­фит). П. п. на ос­но­ве ио­но­ме­ров об­ла­да­ют по­вы­шен­ной пла­стич­но­стью, проч­нее плё­нок из ПП и ПЭ, ус­той­чи­вы к дей­ст­вию ма­сел, жи­ров, про­зрач­ны (мут­ность ме­нее 1%), име­ют хо­ро­шие по­ка­за­те­ли для ис­поль­зо­ва­ния в ка­че­ст­ве упа­ков­ки.

[attention type=green]

Для по­лу­че­ния из­де­лий не­об­хо­ди­мо, что­бы П. п. об­ла­да­ли сле­дую­щи­ми тех­но­ло­гич. свой­ст­ва­ми: со­вмес­ти­мо­стью с кра­си­те­лем и проч­но­стью со­еди­не­ния кра­си­те­лей с по­верх­но­стью П. п. (дос­ти­га­ет­ся в ре­зуль­та­те ак­ти­ва­ции по­верх­но­сти П. п. – дей­ст­ви­ем на по­верх­ность рас­тво­ри­те­ля­ми, пла­ме­нем, элек­трич. раз­ря­дом и др.

[/attention]

с по­сле­дую­щим на­не­се­ни­ем кра­си­те­ля); спо­соб­но­стью к со­еди­не­нию П. п. склеи­ва­ни­ем с ис­поль­зо­ва­ни­ем ад­ге­зи­вов или свар­кой – те­п­ло­вой (ПЭНП, ПП и др.), вы­со­ко­час­тот­ной (ПВХ, ПА и др.), ульт­ра­зву­ко­вой (ПС, уда­ро­проч­ный ПС и др.). Боль­шин­ст­во П. п. та­ки­ми свой­ст­ва­ми об­ла­да­ют; ис­клю­че­ние – П. п.

из фто­ро­пла­стов, по­ли­ими­дов и др. жа­ро­стой­ких по­ли­ме­ров. При свар­ке П. п. ори­ен­та­ци­он­ной вы­тяж­ки (ПП, ПЭТФ) на­грев в зо­не шва при­во­дит к на­ру­ше­нию ори­ен­та­ции и шов ста­но­вит­ся ме­нее проч­ным. В этом слу­чае ис­поль­зу­ют склеи­ва­ние, то­чеч­ную свар­ку или по­кры­ва­ют по­верх­ность П. п.

тон­ким сло­ем плён­ки низ­ко­плав­ко­го по­ли­ме­ра и за­тем про­во­дят свар­ку при бо­лее низ­ких тем­пе­ра­ту­рах. Мож­но при­ме­нять ме­ха­нич. ме­то­ды со­еди­не­ния. Для по­лу­че­ния объ­ём­ных из­де­лий из П. п., напр. тер­мо­фор­мо­ва­ни­ем, не­об­хо­ди­мо, что­бы П. п. об­ла­да­ла дос­та­точ­ной де­фор­ма­ци­он­ной спо­соб­но­стью.

Та­ки­ми свой­ст­ва­ми об­ла­да­ют П. п. из ПЭНП, ПС, би­ак­си­аль­но-ори­ен­ти­ро­ван­но­го ПС, ПЭТФ и др.

Промышленные методы получения

П. п. из­го­тав­ли­ва­ют экс­тру­зи­ей рас­пла­ва по­ли­ме­ра (ПЭ, ПП, ПС, ПЭТФ, ПК и др.), по­ли­вом рас­тво­ра (ПВХ, ПЭВП, ПК, по­ли­ими­ды), ка­лан­д­ро­ва­ни­ем (ПВХ, фто­ро­пла­сты), стро­га­ни­ем (фто­ро­пла­сты, ПА), прес­со­ва­ни­ем (осо­бые мар­ки). П. п.

под­вер­га­ют до­пол­ни­тель­ной об­ра­бот­ке: ори­ен­та­ции (ПП, ПС, ПЭТФ); тер­мо­фик­са­ции (для кри­стал­ли­за­ции); ори­ен­та­ции в разл. сре­дах (ПЭТФ); ак­ти­ва­ции по­верх­но­сти. П. п.

[attention type=yellow]

сва­ри­ва­ют, склеи­ва­ют, ок­ра­ши­ва­ют, по­верх­ность плён­ки тек­сту­ри­ру­ют или на­но­сят на неё цвет­ную пе­чать.

[/attention]

В РФ об­щая по­треб­ность в по­ли­мер­ных плён­ках и лис­тах со­став­ля­ет ок. 1100 тыс. т/год, в т. ч. в плё­нках 600–800 тыс. т/год.

Области применения

П. п. (од­но- и мно­го­слой­ные, вспе­нен­ные, ори­ен­ти­ро­ван­ные, уса­доч­ные и рас­тя­жи­мые) при­ме­ня­ют как упа­ко­воч­ный ма­те­ри­ал для жид­ких, твёр­дых и сы­пу­чих то­ва­ров; на эти це­ли рас­хо­ду­ет­ся до 40% все­го ас­сор­ти­мен­та. П. п. ис­поль­зу­ют в с.

х-ве – для ук­ры­тия те­п­лиц, фу­ра­жа, уро­жая, в ка­че­ст­ве во­до­не­про­ни­цае­мых сло­ёв при ме­лио­ра­ции и т. д. (ПЭНП, ПЭВП, ПЭТФ, ПВХ, са­же­на­пол­нен­ные ПП); в элек­тро­тех­ни­ке – для изо­ля­ции про­во­дов и ка­бе­лей, об­мо­ток транс­фор­ма­то­ров, в ка­че­ст­ве ди­элек­три­ков для кон­ден­са­то­ров и др.

(би­ак­си­аль­но-ори­ен­ти­ро­ван­ные ПС и ПЭТФ, ПК, по­ли­ими­ды, фто­ро­пла­сты); в строи­тель­ст­ве – для во­до- и вла­го­за­щи­ты, как вре­мен­ные ук­ры­тия строя­щих­ся объ­ек­тов, де­ко­ра­тив­ный ма­те­ри­ал и др. (ПЭ, ПВХ, мно­го­слой­ные би­ак­си­аль­но-ори­ен­ти­ро­ван­ные ПЭТФ). П. п. слу­жат ос­но­вой ки­но- и фо­то­плё­нок, све­то­тех­нич.

ма­те­риа­лов (би­ак­си­аль­но-ори­ен­ти­ро­ван­ные ПЭТФ и ПК, ок­ра­шен­ный ПЭТФ), маг­нит­ных лент (по­ли­имид­ные), по­ля­рои­дов (про­из­вод­ные цел­лю­ло­зы). Др. важ­ные об­лас­ти ис­поль­зо­ва­ния П. п. – про­из-во син­те­тич.

бу­ма­ги (ПЭВП, би­ак­си­аль­но-ори­ен­ти­ро­ван­ные ПП и ПЭТФ с ла­ко­вым по­кры­ти­ем), мем­бран и фильт­ров (би­ак­си­аль­но-ори­ен­ти­ро­ван­ный ПЭТФ, по­ли­ими­ды), меш­ков из ори­ен­ти­ро­ван­ных лен­то­чек (ПП, ПА, ПЭВП).

Классификация основных видов полимерных пленок

• Силиконизированные материалы
• Пленки

Требования современного рынка стимулируют химическую промышленность к поиску новых путей развития, тем самым способствуя созданию сложных, многоцелевых продуктов. Полимерные пленки во всем их многообразии и являются одним из таких продуктов.

До недавнего времени рынок был ориентирован на выпуск такого вида продукции, как простейшие однослойные полимерные пленки.

Но повышение требований к упаковке любого вида продукции и массовое появление крупных торговых сетей на российском рынке за последнее десятилетие способствовали налаживанию производства в России сложных многослойных видов полимерных пленок с различными свойствами.

Комбинируя слои различных полимеров, сочетая их определенные свойства, например, механическую прочность одного полимера и отличные барьерные свойства другого, производитель может создавать практически совершенные виды упаковки или материалов.

Многослойные полимерные пленки в производстве, как правило, комбинируются следующим образом:

• структурный слой – снаружи;
• барьерные слои – внутри (фольга или полимеры PVDC, EVON);
• связывающие слои используются между другими полимерами как клей.

Выбор использования барьерного слоя в производстве многослойных полимерных пленок обусловлен требованиями, предъявляемыми к условиям их применения:

• защита;
• проницаемость:
• склеивание;
• прочность при сильных механических и электрических воздействиях (удары, высокое напряжение);
• термостойкость;
• химическая стойкость;
• защита от запахов;
• противоскольжение;
• антистатичность;
• против запотевания (антифог);
• термоформование (термоусадка);
• возможность разложения и пр.

Способы производства многослойных пленок

• Каширование
• Соэкструзия
• Ламинирование
• Экструзионное ламинирование

Иногда в производстве полимерных пленок для получения особых свойств применяют покрытие лаками, обработку коронным разрядом (коронирование), что обеспечивает пленке антистатические свойства, делает ее устойчивой к царапинам.

Виды полимерных пленок и их свойства

PE – Полиэтиленовая пленка	Барьер от влаги и кислорода
PE Coex – Соэкструзионная полиэтиленовая пленка	Прочность, оптические свойства
PVC – Поливинилхлоридная (ПВХ) пленка	Дышащая пленка
BOPP – Двуосноориентированная полипропиленовая пленка	Эластичность, прочность, глянцевый блеск, газопроницаемость, свойства диэлектрика
РР – Неориентированная полипропиленовая пленка	Стойкость к повреждениям, свариваемость, безопасный контакт с пищевыми продуктами
BOPS – Двуосноориентированная полистирольная пленка	Прозрачность, глянец, антистатичность, возможность переработки, адгезия при упаковке
OPS – Одноориентированная полистирольная пленка	Термоусадочная, прозрачная, глянцевая
CPP – Поливная неориентированная полипропиленовая пленка	Механическая прочность, термосвариваемость, прозрачность, блеск, стойкость к кислотам и жирам
Термоусадочная	Принимает форму изделия под воздействием температуры
Стрейч-пленка	Растяжимость, стойкость к проколу, прозрачность, адгезия слоев пленки друг к другу
Скин-пленка	ПЭ-пленка с термоклеевым слоем для блистерной упаковки
Ламинированные пленки	Многослойные пленки на основе фольги алюминиевой и бумаги. Многообразные свойства в зависимости от комбинаций материалов
Вакуумные пленки	Многослойные пленки с отличными барьерными свойствами, не запотевают, стойкие к температурам
Пленки с «твист-эффектом»	С «твист-эффектом», т.е. эффектом «памяти» на скручивание – широкое применение для упаковки конфет
Голографическая пленка	Блеск, яркость, оптический эффект
Вспененная пленка (Пенополиэтилен, Пенополипропилен)	Защита от ударов, уплотнение, звуко-, гидро- и теплоизоляция
Воздушно-пузырчатая пленка	Защита от механических повреждений, влаги, укрывной материал
PS – Полистирольная пленка	Жесткость, прозрачность, стойкость к кислотам
ВОРА – Двуосноориентированная полиамидная пленка	Барьерная, коронированная, термоусадочная
PET – полиэтилентерефталатная пленка	Тонкая, прочная, нерастяжимая, высокие барьерные свойства, прозрачная
РР/РЕ	Сочетание свойств полиэтиленовой и полипропиленовой пленки

Силиконизация полимерных пленок

Одно из ценных свойств полимерных пленок – антиадгезия, т. е. способность материалов препятствовать склеиванию. Самым распространенным способом получения таких свойств у полимерных пленок является обработка их поверхностей кремнийорганическими соединениями – СИЛИКОНАМИ. Такой процесс называется СИЛИКОНИЗАЦИЕЙ ПЛЕНОК.

Несмотря на существующее многообразие полимерных пленок, процессу силиконизации подвергаются не все виды. Наиболее распространенными типами полимерных пленок, пригодными для силиконизации, являются пленки PET, ВОРР и РЕ, которые используются как прокладочный и защитный слой липкой поверхности.

Широкое применение силиконизированные пленки находят в производстве:

• трансдермальных терапевтических систем (ТТС) в фармацевтической промышленности;
• изоляционной пленки в электротехнике и строительстве;
• пленок для электроники (используются свойства РЕТ как диэлектрика);
• защитных пленок (лайнеры клеевых материалов);
• самоклеящихся этикеток;
• самоклеящихся мембран строительных (кровля);
• уплотнительных лент (строительство, быт);
• материалов для электронных подушечек;
• чехлов для одежды, мешков для грузов;
• упаковки для липких пищевых продуктов;
• гибкой черепицы и пр.

Основные достоинства силиконизированных пленок:

• нетоксичны;
• не пропускают влагу;
• защищают от склеивания.

НОУ-ХАУ В СЕМЬЕ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК

Если до недавнего времени при комбинации полимеров для выпуска пленок учитывались требования к механике, оптике, внешнему виду и химической стойкости материала, то сейчас химики ставят задачи более широко.

На сегодняшний день изобретены полимерные пленки, способные производить электрическую энергию из водяного пара.

Использование таких пленок позволит в будущем отказаться от батарей и получать электрическую энергию из окружающей среды.

Свойства и виды полимерных пленок

Изначально на российском рынке присутствовали простые однослойные полимерные пленки. За последнее десятилетие повышение требований к упаковке, появление крупных ритейлеров стимулировало производство новых видов многослойных пленок с различным составом и свойствами.

Что такое полимерная пленка

Полимерная пленка – это материал, состоящий из слоев полимеров, обладающий гибкостью и эластичностью.

Большинство многослойных пленок состоит из таких слоев:

1. Структурный – верхний слой, обеспечивающий защиту от внешних факторов;
2. Барьерный – внутренний слой;
3. Связывающий – обеспечивает склейку между собой других полимеров.

Состав пластов полимеров может меняться в зависимости от желаемых свойств. Кроме полимерных слоев используется также бумага и фольга.

Выделяют четыре способа производства:

• Соэкструзионный;
• Каширование;
• Ламинирование;
• Экструзионное ламинирование.

Термоусадочные пленки

Особенность термоусадочной пленки — возможность сокращения под воздействием высоких температур.

Принимая форму пакуемого предмета, пленка сохраняет прозрачность, блеск, достаточную прочность, обеспечивающую защиту упакованного товара от внешней среды.

Перфорированная термоусадочная пленка используется в хлебопекарной промышленности для упаковки готовой продукции. подробней о материале читайте здесь.

Стрейч-пленки

Основные плюсы — стойкость к растяжению и механическим воздействиям, высокий уровень прозрачности, возможность прилипания слоев друг к другу при непосредственном контакте. Упакованные стрейч-пленкой товары на поддонах надежно защищены от внешних повреждений и разваливания.

Двуосноориентированная полипропиленовая пленка (БОПП, BОPP)

Отличительные особенности БОППа — прозрачность, блеск, глянец, хорошая прочность на разрыв, эластичность. Благодаря этому более тонкая полипропиленовая пленка успешно может заменять другие типы пленок в качестве упаковочного материала. BOPP пленка отличается высокими барьерными свойствами и является диэлектриком.

Наличие сополимерного покрытия, нанесенного с использованием технологии коэкструзии, позволяет качественно сваривать упаковку. Выпускают матовую, жемчужную, прозрачную, металлизированную БОПП пленку.

Она используется в качестве основы для ламинирования, флексопечати, изготовления декоративного материала, упаковки пищевых продуктов.

Поливинилхлоридная пленка (PVC, ПВХ)

Благодаря «дышащей» структуре этого материала, поливинилхлоридная пленка оптимальна для упаковки продуктов питания длительного хранения. Обладая положительными свойствами полиэтиленовых упаковок, она имеет улучшенные характеристики по большинству параметров.

Важной особенностью ПВХ-пленок является так называемый «барьерный эффект» — пропуская внутрь кислород, поливинилхлорид выпускает наружу углекислоту и водяные пары. Это свойство позволяет поддерживать в упаковке оптимальный для длительного хранения продуктов микроклимат.

Полимерные пленки «твист-эффект» ( PE, ПВХ, БОПП, Полифан)

Отличительная особенность — возможность оставаться в скрученной форме. Пленка сохраняет «память», или обладает так называемым твист-эффектом.

Подобные свойства важны для проведения определенных технологических операций, например, упаковки кондитерских изделий, конфет и т.п. Дополнительную популярность этому материалу придают возможность металлизации, ламинирования, качественной печати.

Продукты, упакованные в пленку с твист-эффектом, в достаточной мере защищены от внешних воздействий и имеют привлекательный вид.

Ламинированные пленки

Комбинированные многослойные полимерные материалы включают в себя различные сорта пленок, бумагу и фольгу. Подобные упаковочные материалы по своим потребительским качествам значительно превосходят обычную полимерную пленку.

В числе преимуществ – долговечность, стойкость к механическим повреждениям, высокие эстетические характеристики, обеспечиваемые технологией межслойной печати.

В зависимости от характеристик товара, потребитель имеет возможность выбора ламинированной упаковки — она предлагается с использованием металлизированного слоя, термоизолирующего покрытия и прочего.

Ламинированная бумага

Упаковочный материал, состоящий из бумажной основы, покрытой полимерной пленкой. Благодаря сочетанию бумаги и полимеров, а также возможности нанесения качественной печати, этот материал пользуется популярностью. Ламинированная бумага широко используется для упаковки лекарственных препаратов, продуктов питания, товаров, производимых предприятиями легкой и пищевой промышленности.

Вакуумные пленки

Этот тип многослойных полимерных пленок обеспечивает надежную защиту упакованных товаров от агрессивной среды, газов. Продукты, защищенные вакуумной пленкой, длительное время сохраняют свои потребительские качества и внешний вид, выдерживают экстремальные температуры, не запотевают.

Основным потребителем вакуумных упаковок является пищевая промышленность. В зависимости от характеистик упаковываемых товаров, используются различные виды вакуумных пленок, отличающиеся друг от друга как по числу слоев, так и по типу используемых в их производстве присадок.

Примеры: ОРА/РE, РVС/РЕ, РЕ/РА/РЕ и др.

Вспененные полимерные пленки (пенопропиленовые и пенополиэтиленовые)

Упаковочные материалы, производимые из РЕ или РР, применяются для защиты хрупких и бьющихся товаров – стекла, посуды, электротехнической продукции, микроэлектроники, медицинской техники, прочего.

Также вспененные пленки используются в качестве всевозможных уплотнителей, прокладок, изоляторов. Благодаря своим изолирующим свойствам, они востребованы в энергетике, электротехнике, автопроме, стройиндустрии.

Упаковка из вспененных полимерных материалов надежно защищает товары от механических воздействий, царапин, сколов.

Голографические пленки (РЕТ, PVС, БОПП)

Преимуществом этих пластиков является возможность повышения эстетических качеств товара за счет оригинальных оптических эффектов в сочетании с высоким уровнем яркости и блеска. Сфера применения – ламинирование, производство специальных сортов картона и бумаги, самоклеящихся этикеток, наклеек. Виды голографических пленок – прозрачные и металлизированные.

Скин-пленки

Скин-пленка — это сорт полимерных материалов со специальным термоклеевым слоем. Высокие механические и оптические свойства полимера обеспечивают надежную защиту упакованных товаров от пыли и влаги. Скин-пленка зачастую используется в качестве упаковки на картон, а также может успешно заменять блистерную упаковку.

Поливная неориентированная полипропиленовая пленка (СРР, Саst)

Этот полимер отличается высокой стойкостью к воздействию химических соединений и механическим повреждениям, прозрачностью, блеском. Пленка легко и качественно сваривается, подвергается металлизации и держит печать.

Стойкость к термической обработке позволяет стерилизовать продукты, упакованные в пленку толщиной от 30 до 50 микрометров, благодаря чему можно отказаться от применения консервантов.

Возможность нанесения на пленку микроперфорации позволяет применять ее в качестве упаковочного материала для горячих продуктов. Пленка также служит в качестве основы для ламинации.

Неориентированная полипропиленовя пленка

Устойчивая к механическим воздействиям и проколам пленка отличается высокими сварными характеристиками, возможностью нанесения качественной печати различными методами, экологичностью.

При необходимости прочностные, эластичностные и прочие характеристики продукта могут быть изменены методом добавления корректирующих присадок. Технология экструзии позволяет получать сверхтонкие полипроиленовые пленки, нити и волоконные изделия.

Данный продукт используется в качестве упаковочного материала, а также изготовления одноразовой посуды методом термоформирования.

Двухосноориентированная полистирольная пленка (BOPS)

Эта пленка с глянцевой поверхностью примерно на 35% экономичнее в сравнении с традиционными материалами. BOPS экологичны (ее отходы легко перерабатываются), обладают хорошей антистатичностью, жесткостью, адгезивными свойствами, твист-эффектом. Пленка используется в качестве упаковочного материала для цветов, кондитерских изделий, канцелярских товаров, прочего.

Одноосноориентированная полистирольная пленка (OPS)

Поперечно ориентированная термоусадочная пленка со степенью усадки до 70 процентов.

В числе преимущестd – прозрачность, превосходная глянцевая поверхность, безопасность, технологичность, значительная экономичность в сравнении с аналогами. Пленка легко поддается переработке.

OPS нашла применение в промышленности для изготовления рукавных термоусадочных этикеток и колпаков, необходимых при оформлении стеклянных и пластиковых бутылок.

Полистирольная пленка (PS)

К преимуществам материала, помимо прозрачности, жесткости и стабильности размеров, следует отнести его доступность из-за низкой стоимости. Вышеперечисленные качества сделали полистирольную пленку одним из наиболее востребованных видов пластика на сегодняшний день.

Популярности продукта способствуют также его небольшой вес, легкость обработки, высокие барьерные качества, стойкость к низким температурам и агрессивной среде. Полистирол отлично подвергается формованию под воздействием высоких температур.

Сфера применения полистирольной пленки – паковка пищевые продуктов, блистерная упаковка, коррексы, посуда разового применения, подложки для кондитерских изделий, прочее.

Двухосноориентированная полиамидная пленка (BOPA)

Барьерная пленка, получаемая из двухосноориентированного полиамида. Производят ее от 10 до 20,5 мкм. Помимо барьерных свойств, пленка отличается неизменностью структуры и стойкостью к экстремальным температурам

Двухслойная соэкструзионная пленка (PЕ/PP)

Пленка, изготавливаемая на базе полиэтилена и полиропилена, сочетает преимущества этих материалов: от полипропилена — прозрачность, глянцевая поверхность, жиростойкость, от полиэтилена – устойчивость к воздействию низких температур.

Высокие эстетические характеристики, прочность, хорошая свариваемость свариваемость, эластичность способствуют востребованности материала.

В зависимости от требуемых характеристик, его свойства могут быть скорректированы путем добавления соответствующих присадок.

Видов полимерных пленок много, с каждым годом рынок упаковки предлагает новые модификации с улучшенными свойствами. Следите за тенденциями, чтобы быть в курсе появления новых усовершенствованных материалов.