ПРОИЗВОДСТВО ТЕРМОУСАДОЧНЫХ ПЛЕНОК
Полиэтиленовая термоусадочная пленка должна изготавливаться в соответствии с требованиями ГОСТ 25951-83 по технологическому регламенту.
Классификация термоусадочных пленок
В зависимости от характера усадки изготавливают термоусадочную пленку двух типов:
- М — пленка, ориентированная одноосно, с преобладающей усадкой в продольном направлении и незначительной усадкой в поперечном направлении;
- В — пленка, ориентированная двухосно, с близкими значениями усадок в продольном и поперечном направлениях.
В зависимости от назначения производят следующие разновидности пленок (Таблица 1):
| Тип пленки | Марка пленки | Вид пленки | Рекомендуемая область применения |
| В | У | Рукав, полурукав, полотно | Упаковывание способом полной обертки одного или нескольких изделий общей массой до 5 кг |
| М | О | Рукав, полотно | Упаковывание способом обертки бандеролью одного или нескольких изделий общей массой до 20 кг |
| В | Т | Рукав, полотно | Упаковывание способом полной обертки одного или нескольких изделий общей массой до 20 кг |
| В | П | Рукав с фальцовкой, рукав, полотно | Скрепление пакетов грузов |
Условное обозначение пленки должно содержать: наименование пленки: «пленка полиэтиленовая термоусадочная», тип, марку, вид, толщину и ширину в миллиметрах, обозначение указанного стандарта.
Усадка пленки должна соответствовать требованиям и нормам, указанным в Таблице 2:
В общем случае, полимерные термоусадочные изделия способны к восстановлению первоначальной формы после нагрева. Такие пленки при нагревании несколько сжимаются и обхватывают пакуемый предмет. Скрепление грузов в пакетах полимерными термоусадочными пленками обеспечивает монолитность пакета, прочное скрепление груза с поддоном, полную механизацию скрепления, защиту груза от воздействия внешней среды (пыли, грязи, влаги и т. п.), визуальный контроль груза.
Для скрепления пакетов применяют термоусадочные пленки из ПЭ, ПП, ПВХ. Характеристики термоусадочных пленок представлены в Таблице 3.
| Пленка | Напряжение усадки, МПа | Степень усадки, % не < | Усадка при упаковывании °С | при сварке |
| ПЭ | 0,3-3,5 | 15-50 | 120-150 | 150-200 |
| ПП | 2,0-4,0 | 70-80 | 150-230 | 175-200 |
| ПВХ | 1,0-2,0 | 50-70 | 110-155 | 135-175 |
Напряжение, возникающее в пленке, может достигать в ряде случаев 5-10 МПа в зависимости от структуры и типа материала. Так, для пленок пластифицированного ПВХ значение напряжения может составлять 10 МПа. Максимальное значение напряжения в зависимости от типа полимера достигается при 70-100 °С.
Обратимость деформации обусловлена высокой эластичностью полимеров. Однако на практике полное восстановление первоначальной формы изделия после нагрева и ее сохранение в течение длительного времени затруднено. Во-первых, при деформировании готовых изделий (этот процесс, протекающий при повышенной температуре, называют термоориентацией) необходимо исключить пластическую деформацию.
Кроме того, должна быть обеспечена возможность длительной фиксации новой формы при обычной температуре хранения (от -40 °С до +60 °С). С этой целью, как правило, осуществляется радиационное модифицирование кристаллизующихся полимеров. В этом случае при образовании в полимере пространственной химической сетки исключается (или уменьшается) течение полимера при температуре ориентации (выше температуры его плавления), а фиксация новой формы достигается в результате кристаллизации полимера.
В настоящее время разработан подход к созданию материалов, обладающих эффектом «эластичной памяти» на основе аморфного полимера — ПВХ, причем объем производства термоусадочной пленки из ПВХ-пластиката превышает выпуск аналогичных изделий из облученного полиэтилена.
При анализе факторов, влияющих на величину усадки рукавных пленок, выяснилось, что температурные режимы экструзии не оказывают существенного воздействия на усадку и прочностные свойства до некоторого предела, определяемого температурой термодеструкции полимера.
Результаты исследований термоусадочных пленок на основе ПЭ показали возможность получения непрерывного спектра параметров усадки при условии проведения дополнительной ориентации пленки при пониженной температуре. Очевидно, при термоусадке полиэтиленовой пленки в случае двух или более стадий ориентации затрагиваются разные области структуры полимера и ориентация носит обратимый характер, т. е. после усадки пленка приобретает исходную структуру, характерную для каждой стадии ориентации. Учитывая сложную структуру полимеров и ПЭ, в частности, можно предположить наличие «памяти» для каждой структурной составляющей полимера.
При ориентации ПЭ при понижающейся температуре в «память» закладывается деформация разных структурных составляющих и при проведении обратного цикла нагрева наблюдается спектр термоусадки.
Таким образом, проведение процессов ориентации ПЭ при последовательном снижении температуры позволяет получать различные спектры термоусадки этого полимера, что значительно расширяет область использования термоусаживающихся изделий.
Наилучшие результаты с точки зрения усадочных свойств получаются при резком охлаждении деформированной части рукава на возможно более коротком его участке. Получение пленок с большой усадкой в поперечном направлении и сбалансированными усадочными свойствами при меньших степенях раздува возможно при использовании узких зазоров. С увеличением толщины пленки усадка в обоих направлениях уменьшается, что объясняется различными факторами, влияющими на формование пленочного рукава, в первую очередь скоростями его охлаждения.
Следует отметить, что увеличение молекулярного веса (уменьшение ПТР до 0,3 г/10мин) улучшает формоустойчивость рукава, позволяет снизить его разнотолщинность, стабилизировать процесс во времени, способствует увеличению прочностных показателей пленки.
Низкая стоимость, простота изготовления, хорошие физико-механические свойства пленок из ПЭ обусловили их преимущественное использование.
Технология скрепления пакетов термоусадочной пленкой в пакетоделательных машинах предусматривает обертывание пакета пленкой, нагрев и последующее охлаждение пакета, в результате чего пленка усаживается и плотно скрепляет груз в пакете. В зависимости от требований к пакету применяют обандеролирование или полное обертывание груза в пакете термоусадочной пленкой.