Изготовление полимерных плёнок

Пленки полимерные, сплошные слои полимеров толщиной, как правило, менее 0,5 мм. Изготовляют главным образом из синтетич. полимеров (соответствующие пленки, имеющие наиболее практическое значение, рассмотрены в данной статье). Получают полимерные пленки также из природных полимеров (например, белков, HK, целлюлозы; наибольшее распространение получили гидрат-целлюлозные пленки, из которых широко известен целлофан) и искусственных (из простых и сложных эфиров целлюлозы, так называемые эфироцеллюлозные пленки, например, ацетатные).

Большое значение приобрели многослойные пленки из синтетических полимеров, состоящие из двух, трех, пяти и более монослоев различной природы (одним слоем может быть фольга, ткань, бумага).

В зависимости от способа и технологии получения полимерных пленок подразделяют на неориентированные (изотропные), слабоориентированные и двухосноориентированные.

Получение. В промышленности для получения полимерных пленок (монопленок) используют следующие методы:

1. Экструзия расплава полимера - наиболее экономически выгодный и технологически рациональный способ производства пленок. Этим методом перерабатывают термопластичные полимеры в вязкотекучем состоянии. Полимер в экструдере расплавляется, гомогенизируется, и расплав продавливается через формующую головку. При экструзии через кольцевую головку полимерные пленки получают в виде рукава. Пленочный рукав в вязкотекучем состоянии после выхода из формующей головки подвергают пневматическому раздуву сжатым воздухом и продольной вытяжке тянущими валками (слабоориентированные полимерные пленки).

По другому варианту, пленочный рукав предварительно резко охлаждают водой с внутренней и внешней сторон, после чего осуществляют одновременную двухосную (в продольном и поперечном направлениях) ориентацию в высокоэластичном состоянии (ориентированные полимерные пленки). Через плоскощелевую головку расплав экструдируется на приемный (поливной) барабан, на котором охлаждается (неориентированные полимерные пленки), а затем может подвергаться двухосной ориентации - раздельной (сначала вытяжка в продольном, а затем в поперечном направлении) или одновременной. В случае раздельной ориентации продольную вытяжку проводят на валковых установках, поперечную вытяжку, а также одновременную ориентацию - на специальной раме (клуппной).

Ориентированные пленки для снятия напряжений, возникших при ориентации, повышения степени кристалличности и придания стабильности размеров при повышенных температурах эксплуатации (для снижения усадки) подвергают термической обработке (термофиксации) при температурах 30-70 ⁰C ниже температуры плавления полимеров. Полимеры, обладающие высоким водопоглощением (полиамиды, поликарбонаты, полиэтилентерефталат), перед экструзией сушат до содержания влаги < 0,03%. Преимущества метода: высокие технологичность и скорость процесса (до 250 м/мин ориентированной пленки).

Методом экструзии полимерные пленки изготовляют, например, из следующих полимеров: полиолефинов-полиэтилена высокой и низкой плотности, линейного (мол. м. до 300· 10³, 100· 10³ и 200· 10³ соотв.), полипропилена [мол. м. (440-500)· 10³], сополимеров этилена с винилацетатом или виниловым спиртом (мол.м. до 100 · 10³); пластифицированного полиеинилхлорида [мол. м. (50-75)· 10³]; полиэтилентерефталата [мол. м. (23-26)· 10³]; линейных алифатич. полиамидов (мол. м. не менее 17·10³), напр. из поли-e-капроамида, полигексаметиленади-пинамида, поли-w-ундеканамида, полидодеканамида; сополимеров винилиденхлорида (75-90%) с винилхлоридом (мол.м. 100·10³; см. Винилиденхлорида сополимеры); поли-винилиденфторида (мол. м. 100·10³; см. Фторопласты); блочного полистирола (мол. м. 331 · 10³); полиамидоимидов, полисульфонов, полиэфирсульфонов и др. термостойких термопластов.

2. Полив раствора или суспензии (например, латекса) полимера. Один из старейших промышленных способов; включает три последовательных операции: приготовление раствора (или суспензии) полимера; полив на холодную или нагреваемую полированную поверхность (бесконечная металлическая лента или барабан); отделение растворителя. Во многих случаях для повышения физико-механических характеристик и снятия внутренних напряжений полимерных пленок подвергают термической обработке. Этим способом получают пленки, напр., из поликарбоната (мол.м. 75·10³), полиарилатов, ацетатов целлюлозы (см. Целлюлозы эфиры), поливинилфторида.

Полимерные пленки из термостойких гетероциклических полимеров изготовляют поливом рарствора форполимера с последующим его циклизацией при нагревании. Этим методом получают полиимидные пленки.

3. Каландрование полимерных пленок образуется при проходе пластической массы полимера через несколько зазоров между последовательно расположенными валками. Имеются также приспособления для одно- и двухосной вытяжки пленки, ее термофиксации и др. Каландрованием получают пленки из жесткого и полужесткого ПВХ, ацетатов целлюлозы, полистирола ударопрочного, полиуретанов.

4. Строгание, прокатка. Применяются в основном для изготовления полимерных пленок из неплавких полимеров, например, из политетрафторэтилена.

5. Сочетание различных методов. Например, экструзией и каландрованием получают толстые полимерные пленки  (0,2-2,5 мм) из ударопрочного полистирола, АБС-пластика, полипропилена, которые подвергают глубокой вытяжке, и полимерные пленки из некоторых термостойких термопластов.

Многослойные полимерные пленки изготовляют:

  - соэкструзией расплавов различных полимеров через кольцевую или плоскую многоканальную головку (число каналов определяется числом слоев); в формующей головке потоки расплавов соединяются, не перемешиваясь, в результате на выходе из нее получается многослойная полимерная пленка; для улучшения адгезии между разнородными расплавами полимеров может быть использован синтетический клей, поступающий в канал формующей головки в виде потока расплава полимера;

  -  кашированием - соединением различных готовых полимерных пленок между собой или с бумагой, фольгой, тканью при помощи клея-расплава. Процесс нанесения на готовую пленку (или бумагу) слоя расплава другого полимера с последующим охлаждением называется ламинированием.

Изготовленные полимерные пленки разрезают в соответствии с требуемой шириной в процессе их получения или на специальных резательных машинах и сматывают в рулоны. Для получения высококачественных полимерных пленок технологические линии оснащены толщиномерами и системой автоматического управления с микропроцессорной техникой.

http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2/3407.html

 Наверх

Наши координаты.

Адрес: 105264, г. Москва, ул. Верхняя Первомайская, д. 32, офис 34.

Телефон и факс: +7 (495) 465-04-88.

E-mail: