Сейчас все труднее найти какую-либо отрасль, которая не использовала бы те или иные виды пленок. К примеру, пленки в пищевой промышленности являются не просто упаковкой. Это надежная защита, которая позволяет сохранять свойства продукта в течение длительного времени, беречь его от воздействия внешних факторов, температуры, света. То есть, во многом благодаря пленке, потребитель получает продукт свежим, "в целости и сохранности". Примерно так же обстоят дела и в других отраслях: парфюмерно-косметической, производстве хозтоваров, бытовой техники, одежды и т. д. Полимерные пленки сочетают в себе массу положительных качеств, таких как прочность, водонепроницаемость, легкость в использовании и вторичной переработке, низкий вес и т. д. Понятно, почему производство гибкой упаковки во всем мире растет большими темпами.
Компания Basell, мировой лидер в производстве полиолефинов для различных областей применения, поставляет широкий марочный ассортимент пленочных полиэтиленов и полипропиленов. Также для производства гибкой упаковки Basell предлагает Полибутен-1 – принципиально новый вид материала, практически незнакомый российским переработчикам.
Сегодня мы остановимся на полиэтиленах Basell, которые используются для производства всех известных пленок: рукавной общего назначения, плоскощелевых (или каст), термоусадочных и стреч, однослойных и многослойных, а также пленок, предназначенных для дополнительного покрытия и ламинации.
В производстве гибкой упаковки наиболее популярным материалом является полиэтилен. Более 50% всего производимого в мире ПЭ уходит на производство пленки. В Европе из ПЭ делается более 75% всех выпускаемых пленок (см. табл. 1).
Табл. 1: Использование полиэтиленов в производстве различных видов пленок
Пленка
|
ПВД (LDPE)
|
ПНД (HDPE)
|
Стреч
|
+
|
-
|
Мешки для мусора
|
++
|
+++
|
Пакеты
|
+++
|
+++
|
С/х пленки
|
+++
|
+
|
Термоусадочные пленки
|
++++
|
+
|
Мешки для пром. упаковки
|
+++
|
++
|
Пленки для автомат.упаковочных машин (продукты, предметы гигиены)
|
+++
|
+
|
Пленки для ламинации
|
+++
|
+
|
Этикетки
|
+++
|
+
|
Защитные
|
++++
|
- |
Гибкая упаковка из ПВДКак известно, заслуженной популярностью при производстве пленок пользуется ПВД. Пленки из этого материала обладают комплексом таких свойств, как прочность при растяжении и сжатии, стойкость к удару и раздиру. Кроме того, они сохраняют прочность и при очень низких температурах (-60/-70ОC). К недостаткам пленок из чистого ПВД можно отнести довольно низкую температуру размягчения (поэтому их нельзя стерилизовать паром), а также чувствительность к углеводородам, галогенированным углеводородам, маслам и жирам. Однако, такие пленки водо- и паронепроницаемы, имеют превосходную химическую стойкость, особенно к кислотам, щелочам и неорганическим растворителям.
Basell выпускает целую серию ПВД, которые носят торговую марку Lupolen.
Различные марки ПВД Lupolen давно и хорошо известны на Западе. Но и у российских переработчиков пластмасс они уже успели завоевать высокий авторитет.
Материалы Lupolen легко перерабатываются, имеют хорошую термостабильность расплава, из них можно производить тонкие пленки.
Пленки из ПВД Lupolen обладают рядом преимуществ:
- низкое содержание гелевых включений;
- возможность производства тонких пленок;
- низкая разнотолщинность;
- хорошие оптические свойства
- (прозрачность, блеск, однородность пленки);
- высокая чистота - не содержат антиоксидант.
Некоторые марки ПВД Lupolen и примеры их применений показаны в табл. 2.
Табл. 2: Примеры применений различных марок семейства Lupolen для производства гибкой упаковки
Обозначения: т/у - термоусадочная пленка
Марка
|
Плотность, г/см3
|
ПТР (190°C/2,16
г/10 мин)
|
Применение
|
Lupolen 1840 D
|
0,919
|
0,25
|
Мешки для мусора
С/х пленки
Толстая т/у пленка
|
Lupolen 2420 D
|
0,9225
|
0,25
|
Мешки для мусора
С/х пленки
Толстая т/у пленка
Мешки для промышленной упаковки
Внутренние прокладки
|
Lupolen 2420 F
|
0,923
|
0,75
|
Пленки для озимых
С/х пленки
Тонкая т/у пленка
Внутренние прокладки
Гигиенические пленки
Ламинированные пленки
Соэкструдированные барьерные
|
Lupolen 2420 H
|
0,924
|
1,9
|
Пленки для озимых
Тонкая т/у пленка
Ламинированные пленки
Соэкструдированные барьерные
|
Lupolen 2420 K
|
0,924
|
4
|
Соэкструдированные барьерные
|
Lupolen 2426 F
|
0,924
|
0,75
|
Пакеты
Пленки для озимых
Внутренние прокладки
Пленки для упаковочных машин (продукты)
Пленки для упаковочных машин (гигиенические товары)
|
Lupolen 2426 H
|
0,925
|
1,9
|
Пленки для озимых
Пленки для упаковочных машин (продукты)
Пленки для упаковочных машин (гигиенические товары)
|
Lupolen 3010 D
|
0,927
|
0,3
|
Пакеты
Тонкая т/у пленка
Пленки для упаковочных машин (гигиенические товары)
|
Lupolen 3020 F
|
0,927
|
0,9
|
Тонкая т/у пленка
Ламинированные пленки
Соэкструдированные барьерные
|
Lupolen 3020 H
|
0,927
|
2
|
Гигиенические пленки
Ламинированные пленки
Соэкструдированные барьерные
|
Lupolen 3020 K
|
0,927
|
4
|
Ламинированные пленки
Соэкструдированные барьерные
|
Lupolen 3220 F
|
0,930
|
0,9
|
Ламинированные пленки
Соэкструдированные барьерные
|
Lupolen 3226 F
|
0,930
|
0,9
|
Пленки для упаковочных машин (гигиенические товары)
|
Lupolen 3226 K
|
0,932
|
4
|
Пленки для упаковочных машин (гигиенические товары) |
Примечание:
Расшифровка марок:
- Первые две цифры означают плотность: 18 - 0,918, 24 - 0,924, 32 - 0,932
- Третья цифра обозначает тип стандарта. Так, цифра 2 означает пленочную марку.
- Последняя цифра в названии марки означает добавки: 0 - без добавок, 3 - антиблокирующие добавки, 6 -скользящие + антиблокирующие.
- Буква в конце названия говорит о приблизительном показателе ПТР: D - 0,25, F - 0,75, H - 2, K - 4.
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 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(1). 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
Свойства
|
Единицы измерения
|
Показатель
|
Hostalen ACP 9240 Plus
|
Hostalen ACP 9255 Plus
|
Физические
|
Плотность
|
г/см3
|
0,946
|
0,957
|
ПТР (190 0С/5 кг)
|
г/10 мин
|
0,17
5,5
|
0,38
11,0
|
(190 0С/21,6 кг)
|
Механические
|
Ударная вязкость (испытание заостренным грузом)
|
г
|
400
|
270
|
Прочность при растяжении
|
MD, МПа
TD, МПа
|
45
45
|
37
35
|
Относительная деформация на разрыв
|
MD, %
TD, %
|
450
500
|
400
480
|
Испытание на разрыв по Элмендорфу
|
MD, мН
TD, мН
|
300
450
|
300
420 |
Рекомендации по изготовлению тонких и толстых пленоксм. Таблицу 4.
Табл. 4: Рекомендации по изготовлению тонких и толстых пленок
Параметр
|
Единица измерения
|
Показатель
|
Температура при экструзии
|
0С
|
от 210 до 240
|
Температура расплава, max
|
0С
|
240
|
Степень раздува
|
-
|
от 3:1 до 5:1
|
Длина стебля
|
мм
|
от 5х до 8х диаметров головки экструдера
|
Мин. толщина пленки
|
мкм
|
10
|
Оборудование
|
-
|
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 полипропиленаПП 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 пленокОтдельного 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);
- гибкость;
- совместимость с ПЭ и ПП;
- термостабильность.
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 упаковкиПомимо 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:
- герметичность;
- низкая температура начала сварки;
- широкое "температурное окно";
- воспроизводимость;
- 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.