соекструзії плівок

Соекструзійних технологію застосовують для розширення експлуатаційних можливостей погонажних виробів шляхом поєднання в них полімерних матеріалів з різними індивідуальними властивостями.

Більшість таких виробів має шарувату конструкцію, в якій матеріал кожного шару формує певний експлуатаційне або технологічну якість. Так, наприклад, для успішної конкуренції з традиційними матеріалами харчової упаковки (фольга, скло, целофан і ін.) Сучасна плівка повинна мати високу жорсткість і ударну в'язкість, забезпечувати тривалість зберігання продуктів, бути газонепроникна, і при всьому цьому допускати високошвидкісні процеси переробки. Застосування пластмас, раніше не використовуваних спільно, наприклад, ПЕВП і ПА; ПВХ і ПП; ПА, ПК, ПП і ПВДХ дозволили отримувати тару для зберігання промислових і сільськогосподарських хімікатів, паливно-мастильних матеріалів тощо. Ємністю в сотні літрів. Багатошарові Соекструдірувана листи, з числом шарів від 2 до 9, широко застосовуються в автомобільній і будівельній промисловості для подальшого термоформования виробів з тривалим терміном використання (як запевняють фірми виробників до 20 років). Особливий інтерес представляє соекструзійних технологія виробництва багатошарових труб, шлангів, трубок, капілярів, в тому числі медико-біологічної призначення. Соекструзії ПП і стеклонаполненного ПА отримують напірні труби і шланги для транспортування газу, а також труби, що застосовуються в пристроях гарячого і холодного водопостачання. У ряді випадків в багатошарових конструкціях допускається використання вторинної полімерної сировини. Багатошаровість дозволяє отримувати плівки з дуже тонкими окремими шарами (2-5 мкм), що недосяжно при використанні інших методів (ламінування або кашірова-ня). У поєднанні з підкладками з міцних полімерів (ПП, ПА, ПК, ПЕТФ) можна формувати шари з маломіцних полімерів такої малої товщини (5-15 мкм), яка абсолютно неможлива при отриманні з тих же пластмас одношарових плівок. Наприклад, мінімальна товщина одношарової плівки з СЕВА становить 20 мкм, а у вигляді компонентів багатошарових виробів вона може бути зменшена до 5 мкм. Таким чином, в конструкціях виявляється можливим використання тонких шарів з дорогих, але експлуатаційно важливих полімерів в поєднанні з дешевими, складовими основну частину конструкції, пластиками.

Чимале значення має економічність методу, при якому багатошарова або гібридна конструкція виробу досягається одностадійним технологічним процесом, що виключає операції укладання окремих шарів або елементів, грунтовки і склеювання.

Соекструзії здійснюється роздільної пластикацией полімерних компонентів в однечерв'ячні екструдерах з подальшим з'єднанням потоків розплавів різних полімерів в формуючої голівці. Таким чином, визначальною частиною технології соекструзії є процеси, що відбуваються в формуючої голівці. Всі дії з екструдати після його виходу з формуючої головки (роздування, орієнтація і ін.) Здійснюються за конкретним і досить традиційними технологіями. Природно, що оскільки використовувані в соекструзії матеріали мають різні температури плавлення і відрізняються по реологическим і теплофізичних характеристик, то вони пластикується в своїх оптимальних режимах, і подаються в головку, температура якої встановлюється за матеріалом з найбільш високою температурою переробки. При цьому очевидно, що, по-перше, збереження розплавом в формуючої голівки необхідної шаруватої організації буде визначатися різною пошаровим в'язкістю розплавів і, по-друге, всі використовувані полімери повинні бути термостабільними при обраній температурі переробки. Залежно від пристрою соекструзионні головки бувають рукавними, плоскими листовими і трубними. Кількість шарів у виробі може досягати 9, мінімальна товщина шарів 2 мкм, максимальна - 3000 мкм. До соекструзійних голівках пред'являються дуже жорсткі вимоги. Головне з них - забезпечення бездоганної шаруватої структури вироби. Припускають збереження равнотолщіності шарів в поздовжньому і поперечному (радіальному) напрямку при монолітності Соекструдірувана вироби. Крім того, головки повинні бути (це відповідає логіці їх дії) універсальними по виду переробляються, а конструкція каналів головок, відповідно, забезпечувати мінімальний опір поточним розплавів. При цьому рухливі сполучення деталей головки виконуються по високому класу точності, а конструкція в цілому повинна допускати технологічну збирання-розбирання. Застосовувані в голівках конструкційні матеріали припускають експлуатацію в умовах підвищених температур, тисків, термохімічних процесів. При цьому вартість соекструзійних головок повинна бути економічно доцільною, тобто мінімальної.

Поєднання викладених вимог і умов робить задачу конструювання та виготовлення соекструзійних головок досить складною. В даний час тришарові соекструзионні головки є найбільш відпрацьованою конструкцією. Головки чотирьох- і тришарові дозволяють отримувати вироби структури ABCD; АВСВ, ABCBD. Можливість застосування в одному виробі декількох різновидів полімерів різко розширює потенціал вироблених матеріалів. Наприклад, плівка структури АВСВ товщиною 40-140 мкм і шириною 1000 мм, містить два бар'єрних шару з СЕВА і ПВДХ і може використовуватися для харчової та медичної упаковок.

Мал. 7.2. Схема конструкції соекструзійних головок для виробництва дво- і п'ятишарових виробів: а - голівка для отримання двошарової плівки структури АВ, де А і В - полиолефини або поліаміди; б - головка для отримання двошарової плівки структури АВС, де А і В - ПЕНП і ПА, З - адгезив; в - головка для отримання тришарової плівки структури ABA або ABC; г - головка для отримання чотиришаровій плівки структури ABCD; д -Головки для отримання пятислойной плівки структури АВСВ (з трьох

компонентів) або ABCBD (з чотирьох компонентів)