Технологии упаковки в термоусадочную пленку?
Термоусадочными называются полимерные пленки, способные
сокращаться под воздействием температуры, превышающей температуру размягчения
полимера. Получают такие пленки растяжением полимерного материала в высокоэластичном
нагретом состоянии и последующим охлаждением. Следствием этого является
направленная ориентация молекулярных цепей полимера и возникновение в
них напряжений. При последующем охлаждении и затвердевании эти деформации
и напряжения фиксируются в материале в результате протекания процессов
стеклования и кристаллизации. При повторном нагревании в таких пленках
протекают релаксационные процессы,и они стремятся вернуться к своим первоначальным
размерам. Эту способность обратного возвращения называют "памятью полимера"
или термоусадкой.
Термоусадочные пленки могут быть изготовлены из многих
кристаллизующихся термопластов, в том числе из полиэтилена низкой и высокой
плотности, полипропилена, сополимеров этилена с винилацетатом, поливинилхлорида,
сополимеров винилиденхлорида и винилхлорида (повидена), полистирола, гидрохлорида
полиизопрена (эскаплена)и других. Наибольшее распространение получили
термоусадочные пленки из полиэтилена низкой плотности, обладающие удовлетворительной
механической прочностью в интервале температур от -50°С до +50°С, легко
сваривающиеся, эластичные и инертные по отношению к большинству упаковываемых
веществ и имеющие невысокую стоимость.
Термоусадочные пленки из полипропилена в сравнении с
полиэтиленовыми отличаются повышенной жесткостью и более высокими прочностными
показателями. Они менее подвержены растрескиванию под действием остаточных
напряжений, прозрачны, обладают пониженной проницаемостью по отношению
к водяным парам и различным ароматическим веществам. Например, термоусадочная
пленка из повидена представляет собой эластичный, высоко-прозрачный, физиологически
безвредный паро- и газонепроницаемый материал, стойкий к маслам, жирам
и многим другим агрессивным химическим веществам и т.д. Термоусадочные
пленки получают также на основе радиационно-модифицированного полиэтилена.
Воздействие ионизирующей радиации в процессе изготовления термоусадочных
пленок позволяет повысить их термостойкость, напряжение усадки, улучшить
прочностные свойства.
Важными характеристиками термоусадочных пленок являются
степень усадки (коэффициент усадки) и напряжение усадки.
Степень усадки характеризуют отношением линейных размеров
образца до и после усадки; она определяется по формуле:
Кус = (l0 - l) / l0 · 100%
где l0 и l - длина образца до и после усадки.
Как уже отмечалось, при производстве термоусадочных пленок
в них фиксируются напряжения растяжения (ориентации) молекулярных цепей
полимера. При нагревании пленки до высокоэластичного состояния эти напряжения
освобождаются и, возвращая молекулярные цепи в исходное состояние, усаживают
пленку. Если же воспрепятствовать процессу усадки приложением внешней
силы, то можно измерить развиваемое пленкой усилие усадки. Напряжение
усадки, ус, возникающее в ориентированном материале при его нагревании,
определяется отношением силы усадки к поперечному сечению образца пленки
до усадки и выражается в МПа. Напряжение усадки зависит от температуры
и продолжительности нагрева пленки. При невысокой температуре нагрева
для усадки пленки требуется больше времени, а при высоких температурах
- время усадки может быть незначительным. В зависимости от степени усадки
в продольном и поперечном направлениях различают пленки одноосно-ориентированные
и двухосно-ориентированные.
Одноосно-ориентированные пленки усаживаются преимущественно
в одном направлении: например, в продольном на 50-70%,а в поперечном на
10-20%.Двухосно-ориентированные пленки сокращаются в обоих направлениях,
с одинаковой или различными степенями усадки: например, в продольном направлении
на 50…60%%, а в поперечном - на 35-45%.
В зависимости от метода производства и требований потребителей
термоусадочные пленки выпускаются толщиной от 20 до 250 мкм с предельным
отклонением по толщине не более +20% от заданной. Поставляются они рулонами
в виде рукава, полурукава или полотна. В процессе производства эти пленки
могут быть модифицированы разного рода добавками,придающими им специальные
свойства, в том числе ингибиторами коррозии (защищают от коррозии металлические
изделия), светостабилизаторами (увеличивают срок службы на открытом воздухе),
окислителями избирательного действия и антиоксидантами (повышают долговечность
пленок), окрашивающими пигментами и другими веществами, например, исключающими
при усадке прилипание пленки к полимерным пакетируемым изделиям. Пакетирующие
оболочки из термоусадочной пленки широко применяются для скрепления транспортных
пакетов как самостоятельно, так и в комплекте с другими средствами пакетирования,
в том числе плоскими поддонами, подкладными листами и рамками. В оболочку
из термоусадочной пленки могут помещаться единичные изделия, группа изделий
или упаковочных единиц и транспортные пакеты или блок-пакеты на поддонах
или без них.
В первом случае каждое отдельное изделие обертывается
пленкой, которая после усадки плотно облегает его поверхность, повторяя
в общих очертаниях конфигурацию изделия.
Во втором случае комплектуется набор (группа) из нескольких
однотипных или разнотипных изделий (упаковочных единиц), скрепляемых оболочкой
из термоусадочной пленки в плотный пакет. Изделия при этом могут укладываться
на специальные подложки, лотки, подкладные листы и рамки, выполняющие
вместе с оболочкой функцию транспортной упаковки.
В третьем случае из штучных изделий, транспортных единиц
или пакетов на плоском поддоне или без него формируют многоярусный транспортный
пакет или блок-пакет и скрепляют его плотно облегающей пакетирующей оболочкой,
выполненной из термоусадочной пленки. Процесс пакетирования грузов термоусадочными
оболочками включает следующие операции:
- формирование многоярусного транспортного пакета, по возможности
с перевязкой, на поддоне или без него;
- обертывание пакета термоусадочной пленкой;
- сварку краев пленки и формирование пакетирующей оболочки;
- нагревание, усадку и охлаждение пакетирующей оболочки.
Источник: Журнал "Сибирская упаковка и оборудование",
№4 (апрель 2003)