МІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Казахський національний технічний університет імені К. І. Сатпаєва
Кафедра «Верстатобудування, матеріалознавство та технологія машинобудівного виробництва»
Курсова робота
Тема: Виробництво плівок і поліетилену низької щільності
Керівник
ст. викладач
Джанисбаева Т. А.
«4» травня 2008р.
Студент: Кудаєва В. В.
Спеціальність: 050710
Група: МТ (б)-06-1р
Алмати 2008
ЗМІСТ
I ВИРОБНИЦТВО ПЛІВОК
1 Витискування черв'ячними пресами
2 Метод пневматичного розтягування
3 Черв'ячний прес
4 Охолодження рукави
5 Приймальний пристрій
6 Управління процесом
7 Плоскі плівки
8 Орієнтування плівки
9 Покриття папери полімерними плівками
II ПЛІВКОВІ ВИРОБИ
1 Пакувальні плівки
2 Термозбіжна упаковка
3 великогабаритну упаковку
4 Полімерні плівки у фотоматеріалах
5 Полімерні плівки - основа магнітних стрічок
6 Електроізоляційні плівки. Конденсатори. Ізоляція електропроводів. Електрети
7 Токопроводние плівки
8 Липкі стрічки на основі полімерних плівок
9 Багатошарові плівкові вироби
ВИРОБНИЦТВО ПЛІВОК
Більшість плівок із синтетичних полімерів вологонепроникністю, стійко до дії хімічно активних речовин, пропускає промені сонячного світла, має гарні діелектричні і механічними властивостями. Вони широко застосовуються в багатьох галузях народного господарства як електро-та гідроізоляції, пакувального матеріалу, всіляких виробів побутового призначення (плащі, скатертини) та замінників силікатного скла (парники, тимчасові будівельні споруди).
Плівки з штучних полімерів (нітрату целюлози, ацетату целюлози, віскози) отримують з розчинів на поливальних машинах.
Промислове виробництво плівок з синтетичних полімерів (поліетилен, полівінілхлорид тощо) здійснюється безперервним методом з розплавів полімерів. Такі плівки отримують переважно двома способами, що відрізняються один від одного родом застосовується (каландри або черв'ячні преси). Полівінілхлоридні плівки отримують переважно каландровим способом. Плівки з поліетилену виробляють видавлюванням черв'ячними пресами.
Витискування черв'ячними пресами Розплав, що утворюється в черв'ячної пресі, може бути видавлений через головки двох типів: 1) круглу з кільцевим зазором і 2) плоску з щілинним зазором.
У голівці першого типу формується тонкостінна труба, піддається пневматичної розтягуванню; у головках другого типу утворюється плоске полотно.
Метод пневматичного розтягування Виробництво плівок методом пневматичного розтягування може бути організовано за трьома схемами, що передбачають напрямок циліндричного рукава плівки від головки в приймальний пристрій: 1) вертикально вгору-рис. 1; 2) вертикально вниз-рис. 2; 3) горизонтально-рис. 3.
За першою схемою установки легше обслуговувати агрегат, ніж повторної, тому що черв'ячний прес і приймальний пристрій розташовані на одному рівні. За цією схемою забезпечується також отримання товстих плівок; при прийманні вниз товстостінний рукав обривається під дією власної ваги. При горизонтальній приймання важко отримати плівку з невеликою різнотовщинність, тому що в цьому випадку завжди велика різниця між температурою повітря, навколишнього нижню і верхню поверхні рукави. Таким чином, найчастіше користуються першою схемою.
Плівковий агрегат зображений на рис. 4. Освіта розплаву відбувається в черв'ячної пресі. Формування циліндричного рукава здійснюється головкою 7.
Рисунок 1 - Установка для отримання плівок (приймання, вгору).
Пневматична розтяг проводиться стиснутим повітрям, що подається всередину рукава 8, через головку. Вихід повітря з рукава закривається тягнуть віджимними валками 4, які затискають рукав. Через редукційний клапан з точним манометром в рукав подається повітря різб = 0,2-0,3 аг, при цьому всередині рукава встановлюється тиск. Різб = 2-3 мм вод. ст. Рукав охолоджується повітрям, що омиває його на шляху від головки до валків 4. Охолодження може бути інтенсифікований примусовою подачею повітря, що нагнітається повітродувкою 13, в охолоджувальне кільце 6, розташоване над голівкою. Складання рукави проводиться за допомогою двох щік 5. Обрізка крайок рукави виконується ріжучим пристосуванням 2.
Малюнок 2 -. Установка для отримання плівок (приймання вниз).
Після обрізки з рукава утворюються два полотна, які розгладжуються, а потім намотуються на втулки 12 (окремо на котушку намотуються обрізані крайові стрічки).
Рисунок 3 - Установка для отримання плівок (горизонтальна приймання).
Всі вузли, що забезпечують пневматична розтягнення і відтягнення плівки, складання рукави, обрізку крайок і намотування розгладжені плівки, входять в пристрій, який прийнято називати прийомним.
З кожного полімеру випускається широкий асортимент плівок, що відрізняються по товщині і ширині. Товщина випускаються плівок 20-600 мк, ширина їх може досягати 10 м . Найбільшого поширення набули тонкі плівки (30-60 мк). Виробництво таких плівок різної ширини здійснюється на агрегатах трьох типів (табл.1).
Малюнок 4 - Плівковий агрегат:
1-намотувальні валки; 2-ріжуче пристосування; 3-направляючий валок; 4-тягнуть віджимні валки; 5 - напрямні (складальні) щоки; 6-охолоджувальне кільце; 7-головка черв'ячного преса; 8 - рукав плівки; 9-шланг подачі охолоджуючого повітря; 10-регулювальний вентиль; 11 - шланг подачі повітря для роздмухування рукава; 12-втулки для намотування плівки; 13-повітродувка; 14-ресивер для повітря.
Діаметр головки може досягати 1200 мм . Встановлено, що при збільшенні зазору кільцевої щілини збільшується разнотолщівдюсть плівки. Наприклад, при ступені раздувкі200% знайдено:
Ширина зазору, мм 0,5 0,7 1,0
Відхилення по товщині,% 11,5 21 23
Опір голівки і, відповідно, тиск розплаву збільшенням зазору, мабуть, зменшуються, при цьому процес видавлювання стає менш стійким. Це пояснюється тим, що різниця у швидкостях видавлювання розплаву на різних ділянках кільцевого зазору головки зростає внаслідок того, що при падінні тиску зростає різниця в температурі і в'язкості в різних точках розплаву. Зазор зазвичай роблять рівним 0,7-0,8 мм. При менших його величинах опір головки різко збільшується. Нижче подано опис однієї з конструкцій агрегату II типу. (Див. табл. 1).
Таблиця 1
Характеристика агрегатів для виробництва тонких плівок
(30-60мк)
Черв'ячний прес такого агрегату забезпечений черв'яком діаметром 90 мм і довжиною 20D. Черв'як розділений на три зони-завантажувальну, стиснення ц дозирующую. Ступінь стиснення 3,7.
Голівка повинна перетворити потік розплаву, видавлює з каналу черв'яка, в тонкостінний циліндричний рукав. Температура і тиск розплаву по всьому периметру формующего зазору повинні бути однаковими, тому що інакше циліндричний рукав і, отже, плівка будуть мати більші відхилення по товщині.
Конструктивно неможливо перетворити монолітний потік в трубу, не піддаючи його спочатку розсічення, а потім злиття окремих струменів. Сліди злиття потоків - стикові смуги - зберігаються в плівці і погіршують її якість. Зазвичай місця стиків відрізняються від інших ділянок меншою товщиною.
Існують два принципово різних способу напрямки потоків розплаву в головку-зверху і збоку.
При надходженні потоку розплаву в голівку зверху (мал. 5) він на шляху до кільцевого зазору спочатку розтинають на кілька струменів хрестовиною або гратами, а потім ці струменя зливаються одна з одною.
При надходженні розплаву в головку збоку (рис. 6) потік, розплаву розтинають частиною дорна-розподільником-на два струмені. При цьому утворюється труба з двома стиками, яка видавлюється до форми зазору і виходить з нього, зберігаючи дві стикові смуги.
Малюнок 5 - Головка з верхнім харчуванням:
1 - труба для харчування; 2-дорн; 3 - корпус головки; 4 - формуюче кільце; 5-регулювальний болт; 6-дорнодержатель.
Спостереження показали, що на голівках з боковим харчуванням якість плівки краще, ніж на голівках з верхнім харчуванням.
Для того щоб усунути дефекти потоку розплаву, були створені: 1) розподільники різних конструкцій для більш інтенсивного перемішування потоку розплаву на шляху від входу в головку до формующего зазору і 2) рухливі формующие кільця, переміщенням і деформаціями яких можна регулювати кількість розплаву, що вичавлюється на різних ділянках полімеру кільцевої щілини. Однак жодна з конструкцій стаціонарних головок не ліквідувала повністю стикові смуги.
Головка, зображена на рис. 7, приєднується до машини за допомогою переходу 1, в якому розташовані решітка 2 і сітка 3 (при переробці поліетилену встановлюють дві сітки № 20 і дві сітки № 50). Головка складається з двох частин - нижньої корпуса 4 і верхнього корпусу 8. Розподіл монолітного потоку і надання йому форми труби здійснюється розподільником 5. Дорн 6 разом з кільцем 9 утворює формующий зазор. За допомогою болтів кільце переміщається і деформується, внаслідок чого зменшується різнотовщинність плівки.
Попередня калібрування може бути проведена регулювальним кільцем 10. Усередині розподільника і дорна висвердлені канали, по яких подається повітря для пневматичного розтягування. По вертикальному стовбурі головки розташовані електронагрівачі, згруповано в зони. Перед пуском обігрівається та дорн, також має елемент електрообігріву. Контрольза режимом роботи електрообладнання здійснюється за допомогою контрольно-вимірювальних приладів і сигнальних ламп.
Малюнок 6 - Головка з бічним харчуванням:
1-дорн; 2-напрямна втулка; 3-формуюче кільце; 4-регулювальний болт; 5-штуцер для входу розплаву
У сучасних агрегатах в переході встановлюють манометр для вимірювання тиску розплаву, а також термопари для-вимірювання температури розплаву.
Усунути стикові смуги на плівці вдалося на обертових головках (осцилюючих).
Осцилююча головка, зображена на рис. 8, складається з трьох основних частин-патронного утримувача 1, проміжного з'єднання 2 і формуючої головки 3. Розплав з машини видавлюється в патронний утримувач і через канал проміжного з'єднання надходить в формующую голівку. У патронному утримувачі поміщена циліндрична решітка, в якій кріпляться фільтруючі сітки і дросельний клапан для регулювання протитиску в кінці черв'яка. Розподільник формуючої головки має спіралеподібний канал. Формуюча голівка 3 з'єднана з патронним утримувачем 2 за допомогою проміжного пристрою, що обертає голівку; воно складається з нижнього нерухомого перехідника 4, з'єднаного з верхнім обертовим перехідником 5 гайкою 6. На перехіднику 5 закріплена зірочка 7, за допомогою якої він з'єднується з доданим голівці приводом. Площини сполучення перехідників мають спеціальні ущільнення 8. Верхній перехідник обертається в шарикопідшипниках коробка з електромагнітними муфтами і кінцеві вимикачі, за допомогою 9. У систему приводу входить реверсна яких змінюється напрямок обертання голівки. Кут повороту головки може змінюватися від 10 до 360 °. Привід забезпечує плавне обертання головки від 0,076 до 0,58 об / хв.
На осцилюючою голівці лінія стику не фіксується в певному положенні. На вичавлюється з головки стик безперервно напливають суміжні струменя потоку, внаслідок чого в плівці зникає стикова смуга.
Для виробництва плівок розроблені також вертикальні осцилюючі машини. Докладних відомостей про експлуатацію 'таких машин ще немає.
Охолодження рукави. Відразу ж після виходу з головки рукав примусово охолоджується потоком повітря, нагнітається повітродувкою через зовнішнє кільце. За-зоною примусового охолодження на шляху до тягнутим витяжним валянням рукав продовжує охолоджуватися природно омиває його повітрям.
рукав плівки. Воздуходувка має продуктивність 8 м ^ / хв і розвиває напір 190 .- 220 мм . вод. ст.
Приймальний пристрій складається з наступних вузлів: 1) складаються щік, 2) тягнуть віджимних валків з приводом; 3) пристосування для обрізки крайок; 4) розгладжуючого вигнутого «горбатого» валика і 5) намотувальних пристосувань.
Підставою приймального пристрою служить зварена рама, встановлена на домкратах. При опусканні рами домкратами вона стає на ролики і може бути відвезений від машини. У середині рами розташовані майданчики з бар'єром для обслуговуючого персоналу. На пульті приймального пристрою розташовані амперметр двигуна тягнуть віджимних валків, регулятор намотувального пристрою, кнопка регулювання швидкості обертання тягнуть валків і пускові кнопки двигунів тягнуть і намотувальних валков.Охлаждающее кільце зміцнюють над голівкою. Воздухпоступает в нього по 12 подводящим шлангах через повітряно-компенсаційний резервуар з повітродувки, а потім через кругову щілину під кутом 45 ° спрямовується на свій обсяг.
Малюнок 7 - Кутова кільцева плівкова головка:
1-перехід; 2 - грати; 3-фільтруючі сітки; 4-нижній корпус головки; 5-розподільник потоку; 6-дорн; 7-фланець, 8 - верхній корпус головки, 9-калібру кільце; 10 - регулювальний кільце; 11 - нажимной болт; 12 - віджимною болт; 13 - регулювальний болт; 14 - штуцер для введення повітря; 15 - регулятор повітря, 16 - електронагрівачі, 17 - термопар.
Рисунок 8 - осцилююча головка:
1-патронний власник; 2-проміжне з'єднання; 3-формуюча головка; 4-нерухомий перехідник; 5-обертовий перехідник; 6-гайка; 7-зірочка; 8-ущільнення; 9-кулько-підшипники.
Складальні щоки являють собою дві шарнірно з'єднані рами. На внутрішніх сторонах рам укріплений оксамит. Щоки можна встановлювати під потрібним кутом, що дозволяє складати рукав у подвійне полотно без складок, і на мінімальній відстані від тягнуть віджимних валків. При цьому відстань між головкою і тягнуть віджимними валками 1,5 м .
Тягнучий віджимні пристосування складається з двох валків: • один з них металевий, інший гумовані. Сталевий валок має привід з варіатором. Його окружну швидкість можна змінювати в межах 2-20 м / хв. Гумовані валок розташований в рухливих підшипниках і може пересуватися. Відстань між валками досягає 30 мм . При їх зближенні рукав щільно затискається, і повітря, що міститься в рукаві, зберігає
Плоскі ножі для обрізки крайок укріплені на спеціальних кронштейнах і розташовані з двох сторін між двома опорними валками. Кромки безперервно намотуються на котушки, що обертаються від приводу тягнуть валків.
Рукав після обрізки утворює два плоских полотна, які потім подають на намотування. Щоб уникнути утворення складок в рулоні полотно перед намотуванням розгладжується спеціальним зігнутим валиком (рис. 9), що представляє собою сталеву вигнуту трубу, на якій укріплені шарикопідшипники з кільцями. На цей каркас натягується гумова трубка. Валику може бути надано перекіс у потрібному напрямку, внаслідок чого забезпечується розпрямлення плівки і правильна намотування.
Намотування плівки здійснюється за рахунок фрикції рулону з плівкою про намотувальний валок. Намотувальне пристрій складається з двох однакових вузлів, до яких входять намотувальний валок з приводом, похила зубчаста рейка і втулка. Вал втулки знаходиться в зубчастому зачепленні з похилою рейкою. При обертанні намотувального валка також обертається втулка з намотуваним на неї плівкою. Казахський національний технічний університет імені К. І. Сатпаєва
Кафедра «Верстатобудування, матеріалознавство та технологія машинобудівного виробництва»
Курсова робота
Тема: Виробництво плівок і поліетилену низької щільності
| № | Якість виконання роботи | Спектр оцінки% | Отримано% |
| 1 | Не виконано Відсутність на занятті без поважних причин | 0% | |
| 2 | Виконання та активність студента | 0-50% | |
| 3 | Оформлення роботи | 0-20% | |
| 4 | Уміння користуватися довідниками, технічною літературою, навчально-методичним комплексом дисципліни, конспектами лекції | 0-5% | |
| 5 | Уміння користуватися технічними засобами | 0-5% | |
| 6 | Захист роботи | 0-20% | |
| Разом: | 0-100% |
ст. викладач
Джанисбаева Т. А.
«4» травня 2008р.
Студент: Кудаєва В. В.
Спеціальність: 050710
Група: МТ (б)-06-1р
Алмати 2008
ЗМІСТ
I ВИРОБНИЦТВО ПЛІВОК
1 Витискування черв'ячними пресами
2 Метод пневматичного розтягування
3 Черв'ячний прес
4 Охолодження рукави
5 Приймальний пристрій
6 Управління процесом
7 Плоскі плівки
8 Орієнтування плівки
9 Покриття папери полімерними плівками
II ПЛІВКОВІ ВИРОБИ
1 Пакувальні плівки
2 Термозбіжна упаковка
3 великогабаритну упаковку
4 Полімерні плівки у фотоматеріалах
5 Полімерні плівки - основа магнітних стрічок
6 Електроізоляційні плівки. Конденсатори. Ізоляція електропроводів. Електрети
7 Токопроводние плівки
8 Липкі стрічки на основі полімерних плівок
9 Багатошарові плівкові вироби
ВИРОБНИЦТВО ПЛІВОК
Більшість плівок із синтетичних полімерів вологонепроникністю, стійко до дії хімічно активних речовин, пропускає промені сонячного світла, має гарні діелектричні і механічними властивостями. Вони широко застосовуються в багатьох галузях народного господарства як електро-та гідроізоляції, пакувального матеріалу, всіляких виробів побутового призначення (плащі, скатертини) та замінників силікатного скла (парники, тимчасові будівельні споруди).
Плівки з штучних полімерів (нітрату целюлози, ацетату целюлози, віскози) отримують з розчинів на поливальних машинах.
Промислове виробництво плівок з синтетичних полімерів (поліетилен, полівінілхлорид тощо) здійснюється безперервним методом з розплавів полімерів. Такі плівки отримують переважно двома способами, що відрізняються один від одного родом застосовується (каландри або черв'ячні преси). Полівінілхлоридні плівки отримують переважно каландровим способом. Плівки з поліетилену виробляють видавлюванням черв'ячними пресами.
Витискування черв'ячними пресами Розплав, що утворюється в черв'ячної пресі, може бути видавлений через головки двох типів: 1) круглу з кільцевим зазором і 2) плоску з щілинним зазором.
У голівці першого типу формується тонкостінна труба, піддається пневматичної розтягуванню; у головках другого типу утворюється плоске полотно.
Метод пневматичного розтягування Виробництво плівок методом пневматичного розтягування може бути організовано за трьома схемами, що передбачають напрямок циліндричного рукава плівки від головки в приймальний пристрій: 1) вертикально вгору-рис. 1; 2) вертикально вниз-рис. 2; 3) горизонтально-рис. 3.
За першою схемою установки легше обслуговувати агрегат, ніж повторної, тому що черв'ячний прес і приймальний пристрій розташовані на одному рівні. За цією схемою забезпечується також отримання товстих плівок; при прийманні вниз товстостінний рукав обривається під дією власної ваги. При горизонтальній приймання важко отримати плівку з невеликою різнотовщинність, тому що в цьому випадку завжди велика різниця між температурою повітря, навколишнього нижню і верхню поверхні рукави. Таким чином, найчастіше користуються першою схемою.
Плівковий агрегат зображений на рис. 4. Освіта розплаву відбувається в черв'ячної пресі. Формування циліндричного рукава здійснюється головкою 7.
Рисунок 1 - Установка для отримання плівок (приймання, вгору).
Пневматична розтяг проводиться стиснутим повітрям, що подається всередину рукава 8, через головку. Вихід повітря з рукава закривається тягнуть віджимними валками 4, які затискають рукав. Через редукційний клапан з точним манометром в рукав подається повітря різб = 0,2-0,3 аг, при цьому всередині рукава встановлюється тиск. Різб = 2-3 мм вод. ст. Рукав охолоджується повітрям, що омиває його на шляху від головки до валків 4. Охолодження може бути інтенсифікований примусовою подачею повітря, що нагнітається повітродувкою 13, в охолоджувальне кільце 6, розташоване над голівкою. Складання рукави проводиться за допомогою двох щік 5. Обрізка крайок рукави виконується ріжучим пристосуванням 2.
Малюнок 2 -. Установка для отримання плівок (приймання вниз).
Після обрізки з рукава утворюються два полотна, які розгладжуються, а потім намотуються на втулки 12 (окремо на котушку намотуються обрізані крайові стрічки).
Рисунок 3 - Установка для отримання плівок (горизонтальна приймання).
Всі вузли, що забезпечують пневматична розтягнення і відтягнення плівки, складання рукави, обрізку крайок і намотування розгладжені плівки, входять в пристрій, який прийнято називати прийомним.
З кожного полімеру випускається широкий асортимент плівок, що відрізняються по товщині і ширині. Товщина випускаються плівок 20-600 мк, ширина їх може досягати
Малюнок 4 - Плівковий агрегат:
1-намотувальні валки; 2-ріжуче пристосування; 3-направляючий валок; 4-тягнуть віджимні валки; 5 - напрямні (складальні) щоки; 6-охолоджувальне кільце; 7-головка черв'ячного преса; 8 - рукав плівки; 9-шланг подачі охолоджуючого повітря; 10-регулювальний вентиль; 11 - шланг подачі повітря для роздмухування рукава; 12-втулки для намотування плівки; 13-повітродувка; 14-ресивер для повітря.
Діаметр головки може досягати
Ширина зазору, мм 0,5 0,7 1,0
Відхилення по товщині,% 11,5 21 23
Опір голівки і, відповідно, тиск розплаву збільшенням зазору, мабуть, зменшуються, при цьому процес видавлювання стає менш стійким. Це пояснюється тим, що різниця у швидкостях видавлювання розплаву на різних ділянках кільцевого зазору головки зростає внаслідок того, що при падінні тиску зростає різниця в температурі і в'язкості в різних точках розплаву. Зазор зазвичай роблять рівним 0,7-0,8 мм. При менших його величинах опір головки різко збільшується. Нижче подано опис однієї з конструкцій агрегату II типу. (Див. табл. 1).
Таблиця 1
Характеристика агрегатів для виробництва тонких плівок
(30-60мк)
| Величини | Тип агрегату | ||
| I | II | III | |
| Діаметр черв'яка, мм | 63 | 90 | 160 |
| Довжина черв'яка, L / D | 15-20 | 15-20 | 15-20 |
| Діаметр головки, мм | 200 | 400 | 800 |
| Зазор кільцевої щілини, мм | 0,7 | 07 | - |
| Довжина валків приймального пристрою, мм | 1100 | 1600 | 3100 |
| Швидкість відводу плівки, м / хв | 1-20 | 1-20 | 1-20 |
| Ширина обрізаної плівки, мм | 1000 | 1500 | 3000 |
Голівка повинна перетворити потік розплаву, видавлює з каналу черв'яка, в тонкостінний циліндричний рукав. Температура і тиск розплаву по всьому периметру формующего зазору повинні бути однаковими, тому що інакше циліндричний рукав і, отже, плівка будуть мати більші відхилення по товщині.
Конструктивно неможливо перетворити монолітний потік в трубу, не піддаючи його спочатку розсічення, а потім злиття окремих струменів. Сліди злиття потоків - стикові смуги - зберігаються в плівці і погіршують її якість. Зазвичай місця стиків відрізняються від інших ділянок меншою товщиною.
Існують два принципово різних способу напрямки потоків розплаву в головку-зверху і збоку.
При надходженні потоку розплаву в голівку зверху (мал. 5) він на шляху до кільцевого зазору спочатку розтинають на кілька струменів хрестовиною або гратами, а потім ці струменя зливаються одна з одною.
Малюнок 5 - Головка з верхнім харчуванням:
1 - труба для харчування; 2-дорн; 3 - корпус головки; 4 - формуюче кільце; 5-регулювальний болт; 6-дорнодержатель.
Спостереження показали, що на голівках з боковим харчуванням якість плівки краще, ніж на голівках з верхнім харчуванням.
Для того щоб усунути дефекти потоку розплаву, були створені: 1) розподільники різних конструкцій для більш інтенсивного перемішування потоку розплаву на шляху від входу в головку до формующего зазору і 2) рухливі формующие кільця, переміщенням і деформаціями яких можна регулювати кількість розплаву, що вичавлюється на різних ділянках полімеру кільцевої щілини. Однак жодна з конструкцій стаціонарних головок не ліквідувала повністю стикові смуги.
Головка, зображена на рис. 7, приєднується до машини за допомогою переходу 1, в якому розташовані решітка 2 і сітка 3 (при переробці поліетилену встановлюють дві сітки № 20 і дві сітки № 50). Головка складається з двох частин - нижньої корпуса 4 і верхнього корпусу 8. Розподіл монолітного потоку і надання йому форми труби здійснюється розподільником 5. Дорн 6 разом з кільцем 9 утворює формующий зазор. За допомогою болтів кільце переміщається і деформується, внаслідок чого зменшується різнотовщинність плівки.
Попередня калібрування може бути проведена регулювальним кільцем 10. Усередині розподільника і дорна висвердлені канали, по яких подається повітря для пневматичного розтягування. По вертикальному стовбурі головки розташовані електронагрівачі, згруповано в зони. Перед пуском обігрівається та дорн, також має елемент електрообігріву. Контрольза режимом роботи електрообладнання здійснюється за допомогою контрольно-вимірювальних приладів і сигнальних ламп.
Малюнок 6 - Головка з бічним харчуванням:
1-дорн; 2-напрямна втулка; 3-формуюче кільце; 4-регулювальний болт; 5-штуцер для входу розплаву
У сучасних агрегатах в переході встановлюють манометр для вимірювання тиску розплаву, а також термопари для-вимірювання температури розплаву.
Усунути стикові смуги на плівці вдалося на обертових головках (осцилюючих).
Осцилююча головка, зображена на рис. 8, складається з трьох основних частин-патронного утримувача 1, проміжного з'єднання 2 і формуючої головки 3. Розплав з машини видавлюється в патронний утримувач і через канал проміжного з'єднання надходить в формующую голівку. У патронному утримувачі поміщена циліндрична решітка, в якій кріпляться фільтруючі сітки і дросельний клапан для регулювання протитиску в кінці черв'яка. Розподільник формуючої головки має спіралеподібний канал. Формуюча голівка 3 з'єднана з патронним утримувачем 2 за допомогою проміжного пристрою, що обертає голівку; воно складається з нижнього нерухомого перехідника 4, з'єднаного з верхнім обертовим перехідником 5 гайкою 6. На перехіднику 5 закріплена зірочка 7, за допомогою якої він з'єднується з доданим голівці приводом. Площини сполучення перехідників мають спеціальні ущільнення 8. Верхній перехідник обертається в шарикопідшипниках коробка з електромагнітними муфтами і кінцеві вимикачі, за допомогою 9. У систему приводу входить реверсна яких змінюється напрямок обертання голівки. Кут повороту головки може змінюватися від 10 до 360 °. Привід забезпечує плавне обертання головки від 0,076 до 0,58 об / хв.
На осцилюючою голівці лінія стику не фіксується в певному положенні. На вичавлюється з головки стик безперервно напливають суміжні струменя потоку, внаслідок чого в плівці зникає стикова смуга.
Для виробництва плівок розроблені також вертикальні осцилюючі машини. Докладних відомостей про експлуатацію 'таких машин ще немає.
Охолодження рукави. Відразу ж після виходу з головки рукав примусово охолоджується потоком повітря, нагнітається повітродувкою через зовнішнє кільце. За-зоною примусового охолодження на шляху до тягнутим витяжним валянням рукав продовжує охолоджуватися природно омиває його повітрям.
рукав плівки. Воздуходувка має продуктивність 8 м ^ / хв і розвиває напір 190 .-
Приймальний пристрій складається з наступних вузлів: 1) складаються щік, 2) тягнуть віджимних валків з приводом; 3) пристосування для обрізки крайок; 4) розгладжуючого вигнутого «горбатого» валика і 5) намотувальних пристосувань.
Підставою приймального пристрою служить зварена рама, встановлена на домкратах. При опусканні рами домкратами вона стає на ролики і може бути відвезений від машини. У середині рами розташовані майданчики з бар'єром для обслуговуючого персоналу. На пульті приймального пристрою розташовані амперметр двигуна тягнуть віджимних валків, регулятор намотувального пристрою, кнопка регулювання швидкості обертання тягнуть валків і пускові кнопки двигунів тягнуть і намотувальних валков.Охлаждающее кільце зміцнюють над голівкою. Воздухпоступает в нього по 12 подводящим шлангах через повітряно-компенсаційний резервуар з повітродувки, а потім через кругову щілину під кутом 45 ° спрямовується на свій обсяг.
Малюнок 7 - Кутова кільцева плівкова головка:
1-перехід; 2 - грати; 3-фільтруючі сітки; 4-нижній корпус головки; 5-розподільник потоку; 6-дорн; 7-фланець, 8 - верхній корпус головки, 9-калібру кільце; 10 - регулювальний кільце; 11 - нажимной болт; 12 - віджимною болт; 13 - регулювальний болт; 14 - штуцер для введення повітря; 15 - регулятор повітря, 16 - електронагрівачі, 17 - термопар.
Рисунок 8 - осцилююча головка:
1-патронний власник; 2-проміжне з'єднання; 3-формуюча головка; 4-нерухомий перехідник; 5-обертовий перехідник; 6-гайка; 7-зірочка; 8-ущільнення; 9-кулько-підшипники.
Складальні щоки являють собою дві шарнірно з'єднані рами. На внутрішніх сторонах рам укріплений оксамит. Щоки можна встановлювати під потрібним кутом, що дозволяє складати рукав у подвійне полотно без складок, і на мінімальній відстані від тягнуть віджимних валків. При цьому відстань між головкою і тягнуть віджимними валками
Тягнучий віджимні пристосування складається з двох валків: • один з них металевий, інший гумовані. Сталевий валок має привід з варіатором. Його окружну швидкість можна змінювати в межах 2-20 м / хв. Гумовані валок розташований в рухливих підшипниках і може пересуватися. Відстань між валками досягає
Плоскі ножі для обрізки крайок укріплені на спеціальних кронштейнах і розташовані з двох сторін між двома опорними валками. Кромки безперервно намотуються на котушки, що обертаються від приводу тягнуть валків.
Рукав після обрізки утворює два плоских полотна, які потім подають на намотування. Щоб уникнути утворення складок в рулоні полотно перед намотуванням розгладжується спеціальним зігнутим валиком (рис. 9), що представляє собою сталеву вигнуту трубу, на якій укріплені шарикопідшипники з кільцями. На цей каркас натягується гумова трубка. Валику може бути надано перекіс у потрібному напрямку, внаслідок чого забезпечується розпрямлення плівки і правильна намотування.
Діаметр рулону ~ 300-400 мм. Плівка повинна намотуватися при температурі <60 ° С. При більш високих температурах вона може злипатися в рулоні.
Рисунок 9 - Вигнутий розпрямляють валик приймального пристрою для плівки:
1-труба; 2, 7-кільця; 3-підшипник; 4 - маточина; 5, 9 - втулки; 6 - прокладка; 8-гайка; 10-кульова опора; 11-цапфа; 12, 13-стопорні гвинти; 14 - фланець; 15 - втулка, 16 - штифт, 17 - сталевий вигнутий валик.
Управління процесом. Перед початком роботи нагрівають циліндр машини і головку. Після досягнення заданих температур нагрівання триває ще 30 хв при незавантаженою машині і 2 год, якщо машина була заповнена матеріалом. Після цього вмикають двигун, що обертає черв'як. У момент пуску машини число оборотів черв'яка повинно бути мінімальним. Циліндричний рукав, видавлює з голівки, центрують калібрують болтами таким чином, щоб швидкість потоку розплаву по всьому периметру головки була приблизно однаковою і не відбувався б односторонній вигин рукави. При досягненні співвісності рукави з головкою його приймають в зазор розсунутих тягнуть віджимних валків. При відсутності на рукаві складок валки поступово зводять. Швидкість обертання тягнуть віджимних валків регулюють залежно від товщини випускається плівки. -Наприклад, лінійна швидкість відводу рукави при товщині плівки 40 мк становить 10 м / хв, а при 60 мк-5 м / хв. Співвідношення між швидкістю відведення рукава і швидкістю його витискування з головки робить істотний вплив на фізико-механічні властивості плівки, тому що цим співвідношенням визначається ступінь поздовжньої витяжки плівки і, отже, її орієнтація.
Швидкість видавлювання для поліетилену визначається наступним рівнянням:
0,81 г / см 3-щільність розплаву поліетилену при 140 ° С;
t-зазор щілини в голівці, див.
Фізико-механічні властивості плівки залежать не тільки від властивостей вихідного полімеру, але і від температурного режиму і ступеня витяжки. При зниженні температури зростає межа міцності при розтягуванні. Часткова витяжка робить істотний вплив на властивості плівки. Різниця у властивостях плівки в пайовому і поперечному напрямках. залежить від ставлення витяжки до раздувкой. Для того щоб плівка мала однакові властивості в обох напрямках, при раздувкой в три рази потрібно витягнути плівку на 300%. Зазвичай витяжка перевищує ступінь раздувкой. Після защемлення рукава в тягнуть віджимних валках у нього поступово нагнітають повітря тиском різб == 100-200 мм вод. ст.Подачу повітря регулюють таким чином, щоб діаметр рукава в його циліндричної частини був постійним. Існують пневматичні пристрої, що регулюють тиск повітря в рукаві.
Ступінь раздувкой
(Де Др-діаметр роздутого рукава, см) значно впливає на рівномірність плівки по товщині, особливо в поперечному напрямку (табл. 2). Тому Ер не повинна перевищувати 250%, тобто діаметр рукави не повинен бути більше діаметра формующего зазору в 2,5 рази. Отже, для отримання плівки шириною
Таблиця 2
Залежність рівномірності плівки по товщині від ступеня раздувкой
| Ступінь раздувкой, % | Середня товщина, мк | Відхилення по товщині,% | ||
| загальні | поперек | уздовж | ||
| 150 | 57 | 12 | 10,5 | 9 |
| 250 | 43 | 16 | 16 | 10 |
| 350 | 44 | 32 | 32 | - |
Рисунок 10 - Конфігурація рукава в зоні роздування:
а-витягнута, б-нормальна; в-сильно роздута.
Конфігурація рукава в зоні роздування наведена на рис. 10.
На деякій відстані від головки плівка мутніє. Це свідчить про те, що на даній ділянці починається кристалізація.
Лінія кристалізації є межею, що відокремлює аморфний полімер від полімеру, в якому почалися процеси кристалізації. За межами лінії кристалізації роздування більше не відбувається. Відстань від головки до лінії кристалізації залежить від температури розплаву, товщини плівки, швидкості приймання і температури навколишнього повітря Хвилястий характер лінії кристалізації вказує на нерівномірну температуру розплаву по периметру рукави.
Від складеного рукави відрізають перед намотувальні пристрої зразок і заміряють його товщину. Якщо середня товщина плівки відрізняється від заданої в бік зменшення, підвищують число оборотів черв'яка або зменшують швидкість відтяжки; якщо вона Більше заданої товщини, то підвищують число оборотів тягнуть віджимних валків, а в разі необхідності знижують число оборотів черв'яка.
Після отримання плівки із середнім значенням товщини (відповідає заданим вимогам), що має, однак, відхилення по цій товщині на окремих ділянках, приступають до калібрування, яке виробляють деформацією регулювального і калібрувального кілець головки, а також регулюванням потоків охолоджуючого повітря по периметру охолоджуючого кільця. При гарній оснащенні і дослідному обслуговуючому персоналі різнотовщинність випускається плівки не перевищує ± 10%.
Товщина плівки може контролюватися безперервно товщиноміром в процесі виробництва. Перспективним є застосування радіоактивного товщиноміра. Вимірювання товщини плівки за допомогою радіоактивних ізотопів базується на падінні інтенсивності Р-випромінювання при проходженні через плівку.
Технологічний процес виробництва плівки з поліетилену низької щільності
Для виробництва плівки застосовується поліетилен з наступними показниками:
Індекс розплаву, г/10 хв. . . . . 2-7
Межа міцності при ростячи-
женні, кгс / см 1. . . . . .
Відносне подовження,%. . . .
Зовнішній вигляд. . . . . гранули однорідні за
розмірами, натурального
кольору або пофарбовані
Однорідність. . . . . . індекс
расплавапроби,
взятої з будь-якого
місця партії, не
повинен відрізнятися від,
показників середньої
проби більше ніж на
± 15%
Зазвичай для отримання високоякісних плівок технічного призначення застосовують поліетилен з індексом розплаву 2 г/10 хв. Температурний режим (в ° С) процесу виробництва плівок товщиною 40-60 мк на машині з діаметром черв'яка
Продуктивність агрегату при випуску плівки товщиною 40-60 мк складає ~ 55 кг / год; кількість відходів-до 10%.
Готова плівка повинна відповідати таким технічним вимогам:
Зовнішній вигляд. . . . . натурального кольору або
пофарбована, блиск,
прозорість і видимі
включення частинок
поліетилену («Геліки») в
Відповідно до еталоном
Межа міцності при розтягуванні
в пайовому і поперечному напрямку-
нях, кгс / см 2. . . . . .
Відносне подовження в пайовому
і поперечному напрямках,%. . .
Різнотовщинність (відхилення від
заданої товщини),%. . . .
Різнотовщинність є функцією теплового режиму процесу, умов формування, ширини кільцевого зазору в гелоіке, ступеня раздувкой, швидкості видування та охолодження рукави. При різнотовщинності, що перевищує встановлені норми, крім калібрування головки та регулювання розподілу повітря в охолодному кільці, доцільно знизити температуру в циліндрі і голівці. Відомо, що зі зниженням температури процесу різнотовщинність зменшується.
При виробництві плівки можуть з'являтися відхилення від встановлених норм по блиску, прозорості і «Геліка». Ці показники залежать як від якості вихідного полімеру, так і від в умов проведення процесу.
Оптичні властивості плівки (блиск і прозорість) знаходяться в залежності від стану поверхні плівки і її надмолекулярної структури. Якість поверхні плівки залежить, в першу чергу, від якості розплаву, що утворився в машині. Розплав повинен бути однорідний і не повинен містити ніяких структурних елементів, видимих візуально: поверхня його повинна бути гладкою. У меншій мірі на стан поверхні плівки позначається різке охолодження, що може призвести до утворення зморшок. Прозорість плівки залежить від надмолекулярної структури, зокрема від змісту і будови кристалічної фази, а також рівномірності орієнтації. При утворенні дрібних кристалів збільшується розсіювання світла й, отже, знижується прозорість. Відомо, що зміст кристалічної фази в плівці і її структура у великій мірі залежать від умов охолодження плівки. Неоднорідна орієнтація, яка є наслідком неоднорідності розплаву по в'язкості, теж погіршує прозорість. Отже, на оптичні властивості плівки впливають не тільки якість вихідного полімеру, але І технологічні фактори, до яких відносяться температура розплаву і швидкість охолодження плівки. Так, зі збільшенням температури прозорість плівки підвищується, ас зменшенням швидкості охолодження-знижується. При зменшенні ступеня роздування і витяжки прозорість плівки теж зменшується. Бугристость поверхні плівки залежить від якості розплаву і швидкості видавлювання. Як вважають деякі дослідники, дефекти поверхні особливо різко проявляються при критичній швидкості зсуву.
Наявність у поліетилені суміші гранул, які відрізняються за індексом розплаву, приводить до того, що утворюється неоднорідний розплав, що характеризується наявністю видимих включень непроплавленних частинок поліетилену - «гелик».
Для зменшення кількості включень повинні бути вжиті заходи, метою яких є збільшення тиску розплаву; при цьому підвищується перетворення механічної роботи в теплоту і зростає ефективність перемішування. Такий ефект досягається в першу чергу зниженням температури формуючої частини головки, а потім-температур виходить з черв'яка води, циліндра і головки. Якщо вжиті заходи не підвищать якості плівки, то потрібно встановленням додаткових сіток або зменшенням зазору між кінцем черв'яка і зв'язаного з ним деталлю переходу до голівки збільшити опір потоку.
Пневматичним розтяганням циліндричного рукава отримують також плівки з полівінілхлориду, поліетилену високої щільності і поліпропілену.
Плоскі плівки На плоских головках отримують переважно плівки з кристалічних полімерів-поліетилену високої щільності, поліпропілену і т. д., що відрізняються низькою в'язкістю розплаву при високих температурах. Ці плівки мають сильним блиском, гарною. Прозорістю, жорсткі, міцні і вологонепроникні.
Обсяг виробництва плоских плівок значно поступається виробництву циліндричних плівок методом пневматичного розтягування. Однак проведені дослідні роботи можуть сприяти розширенню сфери застосування таких плівок і часткової заміни ними плівок з поліетилену низької щільності.
Існує два методи виробництва плоских плівок: в одному гаряче полотно направляється на холодні валки, в іншому плівка охолоджується водою у ванні.
При охолодженні плівки на валках може бути використано приймальний пристрій, зображене на рис. 11.
При охолодженні у воді отримують плівки з сильним блиском і великою жорсткістю; при охолодженні на валках плівки відрізняються рівномірністю фізико-механічних властивостей. Мутність плівки, охолодженої на валках, дорівнює 15%, охолодженої в воді - 4%.
Процес виробництва плівок складається з наступних операції: 1) освіти розплаву з твердого полімеру, 2) формування з розплаву плоского полотна; 3) охолодження полотна; 4) обрізки крайок полотна; 5) намотування полотна. Ці операції виконуються на агрегаті, зображеному на рис. 12. Черв'ячні преси, використовувані в процесі, нічим не відрізняються від машин, що працюють в агрегаті для виробництва циліндричних плівок. По всій довжині щілинної головки (мал. 13) проходить розподільний канал, в середину якого надходить розплав з черв'ячного преса. На вихідний щілини головки укріплені губки, одна з них рухома.
Малюнок 11 - Приймальний пристрій:
1-щілинна (плоска) головка; 2-охолоджувані валки; 3-товщиномір; 4-рамка з дисковими ножами; 5-барабан для намотування крайок; 6-барабан для намотування товарної плівки.
За допомогою витяжних і натяжних болтів губка переміщається, регулюючи при цьому величину щілини на всій довжині або на окремих її ділянках. Встановлені електрона гревателі згруповані в самостійні зони. Калібрування товщини плівки виробляється губками і відповідають тим пературного режимом окремих зон нагріву. Відомі головки, що мають таке ж внутрішнє пристрій, але прямокутного перерізу, вони більш масивні, тому менше деформуються.
Головки з розподільними планками теж можуть бути використані у виробництві плівок, але вони складні і тому в даному випадку їх майже не застосовують. На якість плівок впливає відстань від губок до поверхні води. Встановлено, що воно має бути мінімальним і не повинен перевищувати
Режим виробництва плоскої плівки з поліетилену високої щільності:
Температура, ° С: циліндра машини:
1-а зона. . . . . . 230 ± 10
2-я ». . . . . . 260 ± 10
Третій ». . . . . . 270 ± 10 *
Переходу. . . . . 270 ± 10 *
голівки. . . . . . 270 ± 10 *
води у ванні. . . . . 70
Ширина щілини між губками, мм. 0,5
Швидкість приймання, м / хв. . . 60
Рисунок 12 - Щілинна головка для отримання плоских плівок:
1-корпус голівки, 2 - нерухома губка, 3 - рухома губка; 4 - проміжна призма; 5-кишеня для термопари; 6-регулювальний болт.
Малюнок 13 - Агрегат для отримання плоскої плівки:
1-черв'ячний прес; 2-щілинна головка; 3-штуцер для зливу води; 4 - решітка і металева сітка; 5-направляючий валок; 6-ванна для охолодження; 7-регулятор зазору щілини; 8-ножі для обрізки країв; 9 - тягнуть валки з регульованою швидкістю обертання; 10-намотувальний пристрій.
Орієнтування плівки. При розтягуванні плівок відбувається орієнтація молекулярних ланцюгів, внаслідок чого підвищуються морозостійкість і механічні властивості плівок, а також межа міцності при розтягуванні.
Орієнтувати плівки можна в одному і двох. напрямках. Щоб орієнтувати плівки з кристалічних полімерів, їх потрібно нагрівати до температури, при якій руйнується кристалічна будова. Аморфні плівки витягуються при температурах високоеластичного стану полімеру.
Після орієнтації плівки в розтягнутому стані прогрівають. Ця операція (гарт) зменшує теплову усадку. Орієнтація плівок у двох напрямках проводиться в два ступені: плівки нагріваються і витягуються в поздовжньому напрямку, потім виробляється вторинний нагрів і поперечна витяжка. Температура на обох щаблях повинна регулюватися самостійно. При розтягуванні плівок у поперечному напрямку температура трохи вища, ніж при орієнтації в пайовому напрямі. Поздовжня орієнтація плівок здійснюється двома групами валків: перша група валків обігрівається, друга охолоджується; кожна група має індивідуальний привід. Окружна швидкість валків другої групи вище, ніж першої. У кожній групі є притискні гумовані ролики. Установка для поперечної орієнтації складається з камери, механізму захоплення плівки з індивідуальним приводом і системи обігріву. Камера розділена по довжині на кілька зон: попередньо ного нагріву плівки (
Механізм захоплення плівки складається з двох нескінченних ланцюгів, несучих затиски. У зонах попереднього нагрівання, гарту і охолодження ланцюга рухаються паралельно. У зоні орієнтації вони розходяться і плівка розтягується в поперечному напрямку. Швидкість всіх вузлів синхронізована. Ширина плівки на вході в зону орієнтації може змінюватися від 200 до 1800 мм . Максимальна швидкість дорівнює 60 м / хв. Поліпропіленові плівки зазвичай витягуються уздовж на 650, поперек-на 750%.
Покриття паперу полімерними плівками. При покритті паперу полімерними вона набуває вологозахисні плівками властивості. Процес складається з одержання плоскої полімерної плівки і спрессовиванія її в гарячому стані з папером.
Отримання плоскою полімерної плівки виробляється на черв'ячної пресі з щілинним головкою, яка приєднується до машини одним з торців. У цьому положенні головки папір і плівка переміщаються паралельно. Спрессовиваніе гарячої плівки, яка має температуру> 200 ° С, з папером здійснюється в зазорі між сталевим і гумованих валками. Гумовані валок створює тиск, достатній для спресовиванія плівки з папером. Сталевий валок необхідно охолоджувати. З метою збільшення адгезії плівки до паперу, останню перед вступом в зазор валків прогрівають Агрегат для нанесення плівки на папір зображений на рис. У-35. Нормальна швидкість нанесення покриття сягає 120 м1мін.
Рис. 14. Агрегат для нанесення полімерних плівок на папір:
1-рулон з папером (розмотування); 2-вал для рулону № 2, 3 - сушильний валок (обігрів пором 13 кгс / см 2, 170 ° С); 4 - валок, облицьований силіконової різі-ної; 5-ванна з водонаг для охолодження; 6-щілинна головка черв'ячного преса; 7-головний валок (полірований, охолоджений водою); Я-направляючий валок; 9 - вузол намотування; 10 - подає валок.
ПЛІВКОВІ ВИРОБИ
Плівкові вироби застосовують дуже широко. У залежності від призначення плівки мають одно-і багатошарову конструкцію.
Умовно до плівок відносять речовини, що представляють собою безперервні тонкі шари товщиною менше 0,25 мм . Плівки товщиною більше 0,25 мм відносять до листів.
Товщина випускаються плівок коливається від 250 до 1 мкм (іноді до 0,5 мкм).
Пакувальні плівки. Для упаковки застосовують плівку в звичайному вигляді (товщина 10 ... 12 мкм). Останнім часом випускають обгортковий плівку, яка при невеликому розтягуванні при упаковці продукту стає липкою; в результаті обрізаний кінець плівки щільно прилягає до поверхні попереднього шару.
Пакети відкриті і закриті виготовляють з рулонної плоскої плівки зварюванням або склеюванням (товщина 16 ... 60 мкм). Туби для упаковки виготовляють з безшовної рукавної заготовки. Для пакування продукту кінці туб зварюють.
Особливість усадочної плівки - зменшення розмірів при короткочасному прогріванні; в результаті плівка щільно обтягує продукт. Таку плівку широко застосовують для компактної упаковки численних предметів у єдину оболонку-контейнер.
Мішки й сумки виготовляють з плівки зварюванням. Мішки підвищеної міцності отримують з тонких (30 ... 50 мкм) і вузьких стрічок (з полімеру з орієнтованою структурою молекулярних ланцюгів) плетінням на текстильних верстатах; можна щільно покрити мішки тонкою плівкою.
Зовнішню упаковку використовують не тільки для сипучих матеріалів, але і для дрібних штучних товарів в індивідуальній упаковці (з паперу, металевої фольги та ін.) Упаковку виготовляють на автоматах. При цьому важливо, щоб полімерна плівка легко зварюється або склеювалася; як приклад можуть бути плівки з поліетилену (ПЕ), поліпропілену (ПП), полівінілхлориду (ПВХ). Внутрішню упаковку застосовують перед укладанням товарів у великі ємності (ящики, контейнери) для попередньої упаковки в плівку з ПЕ, целофану, полівінілового спирту, поліаміду (ПА), поліетилентерефталату (ПЕТФ), ПВХ, полістиролу (ПС) і ін
Мішечна упаковка представляє особливий інтерес; при цьому методі поєднуються процеси отримання рукавної плівки та її заповнення товаром з наступним автоматичним зварюванням (Термоімпульсні). У цьому випадку плівка повинна мати підвищену міцність, що досягається при певних параметрах технологічного режиму і спеціальних прийомах одержання полімерного рукави.
Індивідуальна упаковка полягає в механічному «закручування» продукту в плівку (звичайний варіант - цукерка в целофані). Такі плівки повинні бути здатні до збереження форми, доданої при закручуванні. При використанні спеціальних плівок, що володіють ефектом липкості при натягу, процедура упаковки закручуванням спрощується і скорочується час затарювання.
Стрічкову упаковку використовують для малогабаритних виробів; останні розташовують між двома стрічками полімерних плівок і упаковуються автоматичної запресовуванням (зварюванням) з високою швидкістю. Застосовують плівки з ПЕ, целофану з ПЕ, фольгированного ПЕ (алюмінієва фольга, покрита ПЕ).
Для отримання об'ємної упаковки вироби кладуть на перфорований картон, покритий (просочений з того ж боку) полімером того ж типу, що й пакувальна плівка. Зверху його накривають полімерною плівкою, нагрівають і при невеликому вакуумі плівки з'єднуються по периферії з картоном. У результаті виріб розташоване на жорсткому картоні і щільно обтягнуто плівкою. При цьому використовують Ацетилцелюлоза, ПС, ПВХ, ПЕ, ПП, (сополімери двох останніх полімерів).
Термозбіжна упаковка - це спеціально виготовлені плівки, які при нагріванні дають усадку; використовують для товарів, що не мають певної форми (іграшки, овочі та ін.) Така плівка при нагріванні кілька стискається і обхоплює пакований предмет. Напруга, що виникає у плівці, становить а = 5 ... 10 МПа залежно від структури та типу полімеру. Так, для плівок з ПЕ, ПП, ПЕТФ, ПС.
ПВХ (пластифікованого), «зшитого» ПЕ і гідрохлорірованного каучуку відповідно до ст = 0,5; 2,0 ... 4,0; 5,0 ... 10,0; 0,5 ... 1,0; 1 , 0 ... 2,0; 10,0 і 1,0 ... 2,5 МПа. Максимальне значення про залежно від типу полімеру досягається при температурі 70 ... 100 ° С.
Упаковку в середовищі інертного газу застосовують для забезпечення збереження продуктів і виконують відомими способами в камері з інертним газом. При такій упаковці найбільш важливі такі властивості плівок, як мала газопроникність (особливо по кисню), здатність до зварювання або склеювання. Для цих цілей застосовують плівки комбіновані (наприклад, алюмінієва фольга - поліетилен) або багатошарові (поліетилен-целофан, поліетилен-фторопласт та ін.) Один з шарів такої плівки повинен бути повітронепроникним, інший - мати хорошу зварюваність.
Упаковку для пастеризації і варіння використовують при необхідності нагрівання продуктів в упаковці без порушення її герметичності. У цьому випадку пакувальна плівка повинна відрізнятися підвищеними термо-і водостійкі, значною міцністю зварного шва. Таким вимогам задовольняють багатошарові термостійкі плівки, що складаються з алюмінієвої фольги, ПЕТФ, полікарбонату (ПК), ароматичного ПА.
Великогабаритну упаковку застосовують для мінеральних добрив, цементу та ін Для зручності транспортування зовнішню поверхню мішків виконують з нерівностями; для цього на неї попередньо наносять розпилений струмінь полімеру. Такі мішки з продуктом не зісковзують при транспортуванні і втрати продукту зменшуються. В якості сировини для плівки найчастіше використовують ПЕ або ПВХ (товщина плівки 0,1 ... 0,3 мм, місткість мішка 10 ... 40 кг). Така оболонка вологостійка і хімічно стійка. Багаторазове використання не рекомендується із-за забруднення і неможливості повторного отримання якісного зварного шва. Застосовують зміцнені мішки з плетених високоміцних полімерних вузьких плівок.
Зварений шов досить міцний для утримання упакованих мішків навіть за горловину при транспортуванні, завантаженні і розвантаженні.
В якості тимчасового укриття плівки застосовують у польових умовах (навіси, дахи, покриття парників, тимчасові водопроводи та ін.) Ці плівки повинні бути стійкі до змін погодних умов, тобто термо-і морозостійкі. Крім цього, вони повинні бути дешевими і бажано одноразового використання. Для таких цілей застосовують прозорі плівки з ПЕ, ПП, рідше - з ПЕТФ і пластифікованого ПВХ. Іноді використовують плівки з ПА. Для укриттів з великою площею поверхні необхідно використовувати ті ж полімери зі спеціальними добавками, що додають їм здатність саморуйнується через певний час під дією сонячних променів. Це необхідно для захисту навколишнього середовища від твердих забруднень полімерними плівками.
Полімерні плівки у фотоматеріалах. В якості основи для виготовлення кіно-і фотоплівок використовують: триацетат-і ацетілбутіратцеллюлозу, ПС, ПЕТФ, ПК. На їх основі отримують чорно-білу, кольорову, негативну, позитивну фото-і кіноплівки, плівку для діапозитивів, рентгенівських знімків і рентгенограм, плівку, що служить індикатором радіоактивного випромінювання та ін
У загальному вигляді чорно-білі кіно-і фотоплівки складаються з основи (полімерної плівки), нижнього шару (адгезійного), світлочутливого емульсійного і захисного шарів.
З урахуванням умов експлуатації та виготовлення виробів до полімерної плівковій основі пред'являють підвищені вимоги:
високі фізико-механічні показники (межа міцності при розриві не менше 150 МПа, відносне подовження при розтягуванні не менше 30% модуль пружності не менше 7 ГПа), стабільні в температурному інтервалі від -20 до +100 ° С, причому в разі використання плівки в екстремальних умовах ці температурні діапазони розширюються;
незначна усадка (менше 1%) при підвищених температурах стабільність розмірів не більше 1-10 см / ° С в широких температурному та влажностном діапазонах;
хороша оптична прозорість, забезпечує коефіцієнт пропускної світлового потоку більше 90% (для частини спектру видимого випромінювання);
щільність, що не перевищує щільність води (вимога, що визначається технологією обробки кіно-і фотоплівки);
показник заломлення, близький до його значення для нижнього шару (на основі желатину);
виключення можливості виникнення значного статичного електричного розряду при перемотування плівки в стрічкопротяжним механізмі (у противному випадку електророзряд «засвітить» плівку),
відсутність водопоглинання, злипання, скручування та ін
Для кіно-і фотоплівок використовують основу з переважною міцністю по довжині; цього досягають обробкою плівки, званої орієнтаційної витяжкою.
Полімерні плівки - основа магнітних стрічок. В якості полімерної плівковою основи для отримання магнітних стрічок застосовують ПЕТФ, ПК, рідше - ПВХ і триацетат целюлози.
Стрічки отримують нанесенням магнітного порошку у - Fе2О3 на основу (плівку), що містить сополімери вінілхлориду з акрилатами, епоксидами, поліефіри, поліуретанами та добавки пластифікаторів, стабілізаторів, антистатиків. Після одержання широкої заготовки її ріжуть на вузькі стрічки, виконують поверхневу обробку, знімають електростатичний заряд і обробляють для створення магнітної анізотропії.
Товщина плівок коливається в широких межах - від 20 до 50 мкм. Чим тонше стрічка, тим більше час магнітного запису. Надзвичайно важлива для якості стрічок рівномірність товщини. У залежності від країни і заводаізготовітеля відхилення товщини від заданої коливається від ± 0,1 до ± 2 мкм. Поверхня основи повинна бути рівномірно шорсткою для кращого зчеплення з магнітним порошком-Оптимальне значення параметра шорсткості Rа = 0,05 ... 0,10 мкм. Плівка повинна мати гарні механічні характеристики при розтягуванні в напрямку довжини: межа міцності при розриві не менше 170 ... 200 МПа, відносне подовження близько 70%, модуль пружності не менше 5 ГПа. Оскільки при експлуатації стрічок можливе підвищення температури, плівка повинна бути термостійкою: температура «втрати форми» тріацетатцеллюлозной плівки 150 ... 250 ° С, поліетилентерефталатної - 150, полікарбонатною - 165 ° С. До стрічок, що застосовуються у блоках пам'яті великого обсягу ЕОМ, пред'являють підвищені вимоги. Так, для лавсановій (поліетилентерефталатної) плівки товщиною 30 ... 40 мкм усадка при t = 100 ° С не повинна перевищувати 0,5%.
Електроізоляційні плівки. Завдяки мінімальної електричної провідності полімери і, зокрема, полімерні плівки широко застосовують як електроізоляторів, конденсаторів (основа). Поряд з традиційними полімерами останнім часом поширені плівки на основі полиимидов (ПІ) завдяки стабільності розмірів при високій (до 400 ° С) температурі.
Таблиця 3
Основні електричні характеристики плівок на основі різних полімерів (при частоті f = 10 Гц)
У табл. наведені деякі основні електричні характеристики плівок на основі різних полімерів, застосовуваних в якості електроізоляційних матеріалів, основи конденсаторів і ін
Конденсатори. Якщо на полімерну плівку великої довжини нанести в вакуумі напиленням тонкий шар металу (алюміній, цинк) і забезпечити токовиводамі, то можна отримати мініатюрний високоомний і економічний мікроконденсаторів. Невеликий нагрів згорнутої металізованої з одного боку плівки призводить до вільної усадки (2 ... 5%), що дозволяє збільшити довговічність виробу. Основні вимоги до полімерних плівок, що застосовуються у якості конденсаторів, досить жорсткі, що, природно, здорожує виріб: «хімічна чистота» полімеру; відсутність включень розміром в 2 ... 3 рази більше товщини основи мінімальна різнотовщинність (не більше ± 1 і ± 0 , 5 мкм по довжині плівки товщиною відповідно 20 ... 50 і 3 ... 5 мкм).
В якості плівки для виготовлення ординарних конденсаторів використовують ПЕТФ, ПС, ПК товщиною 5 ... 10 мкм. Конденсатори підвищеної ємності при мінімальній масі виконують з плівки товщиною 3 ... 5 мкм.
Ізоляція електропроводів. В якості ізоляційної стрічки застосовують плівки з ПВХ з липким шаром чи без нього. Для ізоляції проводів складного профілю, а також стиків проводів добре зарекомсндовалі себе термоусадочні плівки з ПЕТФ і «зшитого» ПЕ. Ізольовані такими плівками проводи й стики піддають короткочасному нагріванню (гарячим повітрям); в результаті плівка щільно облягає стики проводів складного профілю і навіть герметизує їх.
Останнім часом для герметизації проводів електродвигунів, працюючих в умовах впливу високих температур і корозійних середовищ (наприклад, заглибні електродвигуни в нафтових свердловинах), застосовують плівки підвищеної термостійкості. Для цієї мети використовують термостійкі плівки на основі ПІ з термостійким покриттям (герметиком), в якості якого застосовують фторопласт. Поліімідние плівки повинні бути термоусадочнимн. Після намотування їх на дріт або інший токонесущий елемент при впливі температури відбуваються усадка плівки з ПІ і герметизація витків внаслідок сплавлення верств фторопластового покриття. У СНД такі плівки випускають під індексом ПМФ;
в якості плавкого фторопластового покриття застосовують сополімери тетрафторетилену а гексафторпропілена. За кордоном виготовляють поліімідную плівку із спеціально синтезованим липким шаром полипиромеллитамидокислоты або термостійкого адгсзіва. Такі покриття успішно експлуатують, наприклад при = + 270 ° С більше 2000 год; вони не втрачають еластичності і при t = - 200 "С. Застосовують для захисту проводів, кабелів, пазової ізоляції обмоток електродвигунів, трансформаторів, ізоляцйі бухт дроту, погружних насосів.
У більш м'яких умовах працюють ізоляційні елементи проводів на основі фторопластових плівок (при t до 250 ° С). Однак внаслідок поганої механічної оброблюваності і низькою стійкості до коронного розряду застосування фторопластовою ізоляції обмежено деякими видами електродвигунів і трансформаторів.
Крім перерахованих основних видів термостійких електроізоляційних плівок застосовують (в основному за кордоном) плівки з поліфеніленоксіда, полідіметілпентана, полісульфон та ін
Електрети представляють собою плівкові полімерні діелектрики, здатні тривалий час перебувати в наелектризованої стані. Як матеріал для виготовлення елсктретов використовують ПТФЕ, полівініліденфторид, поліфеніленоксід, ПІ, ПК, ПЕТФ, ПА, ПВХ, поліметилметакрилат (ПММА). Найважливіші характеристики Електрети - поверхнева щільність зарядів, потенціал поверхні і час життя зарядів. Так, на плівках товщиною 1 ... 2 мкм поверхнева щільність зарядів може скласти (З. .. 5) 10 -5 Кл / м 2 (ПММА), на плівках товщиною 10 мкм - 10 -3 - 10 -4 Кл / м 2
(ПТФЕ, ПЕТФ, ПК). Поверхнева щільність зарядів Електрети з часом зменшується. При нормальних умовах зберігання час життя зарядів становить від 0,5 до 3 років. Підвищення температури зберігання, вологості навколишнього середовища, вплив радіоактивного випромінювання призводить до прискореного зменшення зарядів злектретов. Важлива властивість Електрети - здатність змінювати величину і знак поверхневих зарядів при механічному навантаженні (п'єзоефект). Так, п'єзоелектричний коефіцієнт плівкових термоелектретов з полівініліденфториду і полівінілхлориду відповідно (10 ... 20) • 10 -12 і 3-10 -12 Кл / м.
Електрети можуть деформуватися під дією електричного поля (Електрострикція), виробляти електричний струм при нагріванні або охолодженні (піроелектрічество). Плівкові Електрети широко застосовують у «мініатюрною» техніці, використовують як джерела постійного електричного поля в датчиках механічних напруг і деформацій, в електрометра, високовольтних генераторах, встановлюють у мікрофонах, гучномовцях, звукознімачах в якості акумуляторів електроенергії для живлення приладів в аварійних ситуаціях, в дозиметрах радіоактивних випромінювань.
Електропровідні полімерні плівки характеризуються питомим об'ємним електричним опором не більше 10 Ом-см. Існує два види електропровідних плівок: гомопленкі (з одного полімеру), що володіють напівпровідниковими властивостями, і гетеропленкі (з полімерів з різними струмопровідними наповнювачами), що містять сажу, графіт, порошки нікелю, міді, срібла та інших металів.
Напівпровідникові полімерні плівки. Отримання таких плівок пов'язано з технологічними труднощами: не всі з них добре розчиняються або переходять в розплав, з якого згодом формують плівку. Можливості переробки таких полімерів у плівки, волокна та інші вироби обмежені. Полімери, що володіють напівпровідниковими властивостями, відносяться до класу матеріалів типу полівініленов (полієнів, поліметінов), поліінов, полі-п-феніленов, поліацетіленов, поліаріленов, полібензонітрілов, поліпірідінов, поліамінів, або до полімерів, макромолекули яких містять систему сполучених хімічних зв'язків. Такі плівки та вироби з них широко застосовують в техніці. На їх основі можна створювати випрямлячі, тензодатчики, терморезистори, термоелектричні генератори, антистатичні покриття фоторезисторів, детектори ІЧ-випромінювання, фотоелектричні датчики, чутливі верстви для електрофотографії та ін У перспективі застосування плівок дозволить реалізоват ефект надпровідності. Подальшою переробкою таких плівок, наприклад отриманням їх в орієнтованому стані, досягають ефекту анізотропії провідності, тобто орієнтацією макромолекул таких полімерів (в плівках, волокнах) можна створити вироби, що характеризуються анізотропії оптичних, електричних та фотоелектричних властивостей.
Токопроводние плівки. Синтетичні плівки, які є здебільшого діелектриками, можна зробити електропровідними принаймні двома способами.
Поверхнева обробка полягає в нанесенні спеціальних речовин є відносно гарними провідниками електричних зарядів, на поверхню полімерних плівок, волокон. В якості таких речовин застосовують так звані поверхнево-активні (ПАР) або рошкообразние мінеральні речовини. Найбільш поширені оксіетіллірованние синтетичні кислоти фракцій С 14 ... .. З 18, оксіетіллірованние Лауринова, стеаринова та олеїнова кислоти, а також оксіетіллірованние вищі жирні спирти, сульфоефіри вищих жирних і ненасичених кислот. Масова частка наносяться речовин 0,2 ... 0,8%. Як електропровідних матеріалів для полімерних плівок застосовують порошок металевого срібла, оксиду олова, гігроскопічні солі (хлориди кальцію, літію, магнію), сажу. Питомий поверхневий електричний опір плівок з ПВХ, ПС, ПЕ, ПК та ін порядку р = 10 12 ... 17 жовтня Ом. При поверхневій обробці плівок з ПВХ складом з сажі, даоксілфталата і метилетилкетону (відповідно близько 25, 30 і 40 частин по масі з добавками утворюється електропровідних поверхню з р s = 20 Ом.
Полімерні матеріали взагалі і зокрема плівки, що містять наповнювач, виявляють електропровідні властивості тільки при утворенні в полімері частинками наповнювача цепочечних структур. В якості наповнювача застосовують порошки оксидів алюмінію, заліза, міді, а також графіту, сажі. При введенні різної кількості токопроводной добавки в полімер, з якого виготовляють плівку, значно і по-різному змінюється питомий опір. Так, питомий опір поліетиленової плівки р v = 10 12 ... жовтня 1913 Ом * см; після додавання 10, 20 і 40% канальної сажі відповідно р v = 2 * 10 16; 1,8 * 10 6 і 6,1 * 10 лютого Ом * див
У залежності від питомої об'ємного опору електропровідні плівки застосовують для різних цілей. Плівки з р v = 10 3 .. 1 Ом * см застосовують як електронагрівальних елементів різних приладів (при невеликому електричному напрузі такі плівки нагріваються до температури не вище температури розм'якшення пластмаси), плівки з р v = 10 6 ... 10 3 Ом * см - в якості виробів, в яких не повинен накопичуватися статична електрика (плівкова облицювання салонів літаків, транспорту, особливо точних приладів та ін); плівки з рц = 1 ... 10 Ом-см - у друкованих електричних схемах, хвилеводах.
З плівок з р v = 10 12 ... 13 Жовтня Ом * см м виготовляють зовнішню ізоляцію трубопроводів для районів Півночі. При пропущенні по ній слабкого електричного струму вона нагрівається і запобігає замерзання транспортуються по трубах рідких нафтопродуктів.
Плівки з великою кількістю солей важких металів і комплексним наповнювачем застосовують як екран спрямованих електромагнітних випромінювань, для захисту електронних приладів від перешкод.
Липкі стрічки на основі полімерних плівок. В якості основи для таких стрічок використовують ПЕ, ПВХ, ПЕТФ і ін Лепкий шар, що наноситься на оброблену у коронному розряді сторону плівки, складається з суміші каучуків різних молекулярних мас, ефірів поліакрилових кислот, полівініловий ефірів, полівінілацеталів , каніфолі і ін
Товщина плівковою основи. Може бути різною, але частіше складає 20 ... 30 мкм; товщина клейового шару 10 ... 15 мкм. Температура експлуатації стрічки на основі ПЕ від -40 до +50 ° С. Клейовий шар не повинен відшаровуватися при розмотуванні рулону, не повинен надавати корозійного впливу на скріплюються деталі (наприклад, трубопроводу). Липка стрічка в рулоні має бути равнотолщінной, щільно намотаною. При зберіганні рулони повинні знаходитися в горизонтальному положенні.
«Силові» елементи на основі високоміцних плівок. Один з основних силових елементів плоских приводних ременів, використовуваних в приводах різних машин і обладнання, - високоміцна (орієнтована) плівка з поліаміду типу ПА 6. Товщина такої плівки 0,25 ... 1,00 мм, ширина 150 мм , Міцність при розриві 350 МПа, модуль пружності 8 ГПа, відносне подовження при розриві 20%, термічна усадка - не більше 5%.
Плоскі приводні ремені виготовляють із плівок наступним чином. Орієнтовану і термооброблену плівку з ПА 6 розрізають на вузькі смуги шириною 5 ... 20 мм. Ці смуги розташовують у кілька рядів, причому кожний наступний ряд зміщують щодо попереднього на половину товщини смуги. Набирають потрібне число рядів, відповідне товщині приводного ременя; число смуг в одному ряду залежать від ширини виробу. Далі набір смуг обклеюють з двох сторін капроновою тканиною, а потім гумою. Потрібну довжину приводного ременя відрізають від усієї стрічки, а кінці склеюють, зрізавши їх під кутом 1 ... 5 ° С до горізоіталі для збільшення площі поверхні контакту зрізаних решт. Отримані плоскі приводні ремені на основі полімерних орієнтованих плівок безшумні в експлуатації, універсальні по довжині і ширині, мають невелике тепловиділення при багаторазових перегинах та ін
Силові елементи типу «пассіка» з монопленкі (для приводів магнітофонів) виготовляють з плівки аморфного ізотропного ПЕТФ. Виготовлення пассіков будь-яких типорозмірів надзвичайно просто. З плоскою плівковою заготівлі вирубують кільце; це кільце розтягують при нагріванні і обертанні двох валків. При цьому внутрішній і зовнішній діаметри значно збільшуються. Ширина і товщина у пассіка менше, ніж уісходной заготовки, в 2 ... 5 разів (залежно від необхідної міцності пассіка). Міцність при розриві пассіка може досягати 300 МПа, відносне подовження при розриві - 5%, число подвійних перегинів - більше 50 000; усадка незначна.
З розвитком механізації упаковки виробів (типу пакетів, газет, тюків і ін) стали застосовувати обв'язувальні тиснену високоміцну стрічку (товсту плівку) з ПП та ПЕ. Для підвищення міцності вихідну стрічкову заготівлю піддають орієнтаційної витримці і подальшому тисненню (нанесення рельєфного малюнка) поверхні для збільшення зчеплення решт. Міцність при розриві стрічок товщиною 200 ... 500 мкм може досягати 300 МПа, відносне подовження при розриві 10 ... 20%. Стрічки поставляють в комплекті з установкою для автоматичного пакування. У зв'язку з цим товщина і ширина стрічки повинні суворо відповідати технічним характеристикам установки.
Фібріллізованную синтетичну обв'язувальні мотузку, призначену для штучної ручної упаковки товарів широкого вжитку виготовляють з поліетиленових стрічок. Для зміцнення стрічки піддають орієнтаційної витяжці, при якій відбувається мікрорасщепленіе їх по ширині (фібріллізація). Міцність при розриві таких виробів може досягати 400 МПа-Кінці мотузки необхідно багаторазово зав'язувати вузлами, тому що волокна гладкі і мають дуже малий коефіцієнт тертя.
Багатошарові плівкові вироби. Плоскі вироби, які мають велику міцність на розтріскування, ударну міцність при високій швидкості докладання навантаження та ін, виготовляють з декількох шарів плівок одного і того ж полімеру (ПЕТФ, ПА 6, ПА 12 та інших), їх склеюванням або зварюванням (пресуванням).
Вироби типу тіл обертання (труби) виготовляють намотування плівок з проміжним клейовим шаром і подальшим затвердінням клею.
Вироби з дубльованих і багатошарових плівок полімерів з високою і низькою температурами плавлення (наприклад, плівка ПЕ - ПЕТФ - ПЕ) отримують щільною намотуванням на заготовку з подальшим оплавленням легкоплавкого шару (поліетилену) для отримання монолітного з'єднання. Міцність при розриві і модуль пружності таких виробів лише на 10 ... 15% менше, ніж у складових елементів, але такі показники, як крихкість, опір раздиру, ударна міцність і ін значно вище.
Полімерні плівки в якості розділових мембран. Розділові мембрани з монолітних або пористих полімерних плівок використовують для розділення компонентів газових сумішей, розчинів, колоїдних систем, тонких суспензій; такі мембрани дуже перспективні в промислових методах розділення. Для розділення сумішей газів використовують монолітні мембрани без помітних пір. Сам процес поділу заснований на такій властивості полімерної плівки, як газопроникність. Мембрани для розділення газових сумішей виготовляють з дуже обмеженого числа синтетичних полімерів, що володіють високою газопроникністю. Так, плоскі плівкові мембрани виконують з фторированной сополімеру етилену з пропиленом (товщина 5 = 10 мкм), армованого тканиною кремнійорганічного каучуку (8 = 50 мкм), полівінілтріметілсілана. За допомогою мембрани, отриманої з останнього полімеру, вдається підвищити частку кисню в повітрі з 21 до 35 ... 40%.
Для розділення рідких сумішей, наприклад розчинів низькомолекулярних речовин, застосовують пористі полімерні плівки з порами розміром 5 * 10 -4 ... 1 * 10 -2 мкм. Плівки таких мембран виготовляють з ацетату целюлози, ароматичних поліамідів і інших полімерів, що володіють відносно високою жорсткістю ланцюга макромолекул і помірною гідрофільністю. Такі мембрани застосовують, наприклад, для опріснення морської і солоної води. З їх допомогою вдається видаляти з сольового розчину до 98% солей, причому іони важких металів затримуються на 100%. Селективність розділових мембран для рідин по NаС1 (кухонна сіль) може досягати 90 ... 95%. Це найекономічніший і екологічно чистий спосіб розділення рідких сумішей.
Для розділення розчинів високомолекулярних речовин (а також колоїдних систем) і тонкодисперсних суспензій застосовують пористі плівки з порами розміром відповідно 3 * 10 -3 ... 1 і 5 * 10 -2 ... 20 мкм. Для цих цілей використовують плівки з ефірів целюлози; розробляють способи отримання пір потрібних розмірів у плівках традиційних полімерів (ПЕТФ, ПТФЕ та ін.) Мембрани використовують для розділення стічних вод виробництв, вилучення солей дорогоцінних металів та ін Крім плоских мембран (дисків) використовують також трубчасті і ін
Покриття паперу полімерними плівками. При покритті паперу полімерними вона набуває вологозахисні плівками властивості. Процес складається з одержання плоскої полімерної плівки і спрессовиванія її в гарячому стані з папером.
Отримання плоскою полімерної плівки виробляється на черв'ячної пресі з щілинним головкою, яка приєднується до машини одним з торців. У цьому положенні головки папір і плівка переміщаються паралельно. Спрессовиваніе гарячої плівки, яка має температуру> 200 ° С, з папером здійснюється в зазорі між сталевим і гумованих валками. Гумовані валок створює тиск, достатній для спресовиванія плівки з папером. Сталевий валок необхідно охолоджувати. З метою збільшення адгезії плівки до паперу, останню перед вступом в зазор валків прогрівають Агрегат для нанесення плівки на папір зображений на рис. У-35. Нормальна швидкість нанесення покриття сягає 120 м1мін.
Рис. 14. Агрегат для нанесення полімерних плівок на папір:
1-рулон з папером (розмотування); 2-вал для рулону № 2, 3 - сушильний валок (обігрів пором 13 кгс / см 2, 170 ° С); 4 - валок, облицьований силіконової різі-ної; 5-ванна з водонаг для охолодження; 6-щілинна головка черв'ячного преса; 7-головний валок (полірований, охолоджений водою); Я-направляючий валок; 9 - вузол намотування; 10 - подає валок.
ПЛІВКОВІ ВИРОБИ
Плівкові вироби застосовують дуже широко. У залежності від призначення плівки мають одно-і багатошарову конструкцію.
Умовно до плівок відносять речовини, що представляють собою безперервні тонкі шари товщиною менше
Товщина випускаються плівок коливається від 250 до 1 мкм (іноді до 0,5 мкм).
Пакувальні плівки. Для упаковки застосовують плівку в звичайному вигляді (товщина 10 ... 12 мкм). Останнім часом випускають обгортковий плівку, яка при невеликому розтягуванні при упаковці продукту стає липкою; в результаті обрізаний кінець плівки щільно прилягає до поверхні попереднього шару.
Пакети відкриті і закриті виготовляють з рулонної плоскої плівки зварюванням або склеюванням (товщина 16 ... 60 мкм). Туби для упаковки виготовляють з безшовної рукавної заготовки. Для пакування продукту кінці туб зварюють.
Особливість усадочної плівки - зменшення розмірів при короткочасному прогріванні; в результаті плівка щільно обтягує продукт. Таку плівку широко застосовують для компактної упаковки численних предметів у єдину оболонку-контейнер.
Мішки й сумки виготовляють з плівки зварюванням. Мішки підвищеної міцності отримують з тонких (30 ... 50 мкм) і вузьких стрічок (з полімеру з орієнтованою структурою молекулярних ланцюгів) плетінням на текстильних верстатах; можна щільно покрити мішки тонкою плівкою.
Зовнішню упаковку використовують не тільки для сипучих матеріалів, але і для дрібних штучних товарів в індивідуальній упаковці (з паперу, металевої фольги та ін.) Упаковку виготовляють на автоматах. При цьому важливо, щоб полімерна плівка легко зварюється або склеювалася; як приклад можуть бути плівки з поліетилену (ПЕ), поліпропілену (ПП), полівінілхлориду (ПВХ). Внутрішню упаковку застосовують перед укладанням товарів у великі ємності (ящики, контейнери) для попередньої упаковки в плівку з ПЕ, целофану, полівінілового спирту, поліаміду (ПА), поліетилентерефталату (ПЕТФ), ПВХ, полістиролу (ПС) і ін
Мішечна упаковка представляє особливий інтерес; при цьому методі поєднуються процеси отримання рукавної плівки та її заповнення товаром з наступним автоматичним зварюванням (Термоімпульсні). У цьому випадку плівка повинна мати підвищену міцність, що досягається при певних параметрах технологічного режиму і спеціальних прийомах одержання полімерного рукави.
Індивідуальна упаковка полягає в механічному «закручування» продукту в плівку (звичайний варіант - цукерка в целофані). Такі плівки повинні бути здатні до збереження форми, доданої при закручуванні. При використанні спеціальних плівок, що володіють ефектом липкості при натягу, процедура упаковки закручуванням спрощується і скорочується час затарювання.
Стрічкову упаковку використовують для малогабаритних виробів; останні розташовують між двома стрічками полімерних плівок і упаковуються автоматичної запресовуванням (зварюванням) з високою швидкістю. Застосовують плівки з ПЕ, целофану з ПЕ, фольгированного ПЕ (алюмінієва фольга, покрита ПЕ).
Для отримання об'ємної упаковки вироби кладуть на перфорований картон, покритий (просочений з того ж боку) полімером того ж типу, що й пакувальна плівка. Зверху його накривають полімерною плівкою, нагрівають і при невеликому вакуумі плівки з'єднуються по периферії з картоном. У результаті виріб розташоване на жорсткому картоні і щільно обтягнуто плівкою. При цьому використовують Ацетилцелюлоза, ПС, ПВХ, ПЕ, ПП, (сополімери двох останніх полімерів).
Термозбіжна упаковка - це спеціально виготовлені плівки, які при нагріванні дають усадку; використовують для товарів, що не мають певної форми (іграшки, овочі та ін.) Така плівка при нагріванні кілька стискається і обхоплює пакований предмет. Напруга, що виникає у плівці, становить а = 5 ... 10 МПа залежно від структури та типу полімеру. Так, для плівок з ПЕ, ПП, ПЕТФ, ПС.
ПВХ (пластифікованого), «зшитого» ПЕ і гідрохлорірованного каучуку відповідно до ст = 0,5; 2,0 ... 4,0; 5,0 ... 10,0; 0,5 ... 1,0; 1 , 0 ... 2,0; 10,0 і 1,0 ... 2,5 МПа. Максимальне значення про залежно від типу полімеру досягається при температурі 70 ... 100 ° С.
Упаковку в середовищі інертного газу застосовують для забезпечення збереження продуктів і виконують відомими способами в камері з інертним газом. При такій упаковці найбільш важливі такі властивості плівок, як мала газопроникність (особливо по кисню), здатність до зварювання або склеювання. Для цих цілей застосовують плівки комбіновані (наприклад, алюмінієва фольга - поліетилен) або багатошарові (поліетилен-целофан, поліетилен-фторопласт та ін.) Один з шарів такої плівки повинен бути повітронепроникним, інший - мати хорошу зварюваність.
Упаковку для пастеризації і варіння використовують при необхідності нагрівання продуктів в упаковці без порушення її герметичності. У цьому випадку пакувальна плівка повинна відрізнятися підвищеними термо-і водостійкі, значною міцністю зварного шва. Таким вимогам задовольняють багатошарові термостійкі плівки, що складаються з алюмінієвої фольги, ПЕТФ, полікарбонату (ПК), ароматичного ПА.
Великогабаритну упаковку застосовують для мінеральних добрив, цементу та ін Для зручності транспортування зовнішню поверхню мішків виконують з нерівностями; для цього на неї попередньо наносять розпилений струмінь полімеру. Такі мішки з продуктом не зісковзують при транспортуванні і втрати продукту зменшуються. В якості сировини для плівки найчастіше використовують ПЕ або ПВХ (товщина плівки 0,1 ... 0,3 мм, місткість мішка 10 ... 40 кг). Така оболонка вологостійка і хімічно стійка. Багаторазове використання не рекомендується із-за забруднення і неможливості повторного отримання якісного зварного шва. Застосовують зміцнені мішки з плетених високоміцних полімерних вузьких плівок.
Зварений шов досить міцний для утримання упакованих мішків навіть за горловину при транспортуванні, завантаженні і розвантаженні.
В якості тимчасового укриття плівки застосовують у польових умовах (навіси, дахи, покриття парників, тимчасові водопроводи та ін.) Ці плівки повинні бути стійкі до змін погодних умов, тобто термо-і морозостійкі. Крім цього, вони повинні бути дешевими і бажано одноразового використання. Для таких цілей застосовують прозорі плівки з ПЕ, ПП, рідше - з ПЕТФ і пластифікованого ПВХ. Іноді використовують плівки з ПА. Для укриттів з великою площею поверхні необхідно використовувати ті ж полімери зі спеціальними добавками, що додають їм здатність саморуйнується через певний час під дією сонячних променів. Це необхідно для захисту навколишнього середовища від твердих забруднень полімерними плівками.
Полімерні плівки у фотоматеріалах. В якості основи для виготовлення кіно-і фотоплівок використовують: триацетат-і ацетілбутіратцеллюлозу, ПС, ПЕТФ, ПК. На їх основі отримують чорно-білу, кольорову, негативну, позитивну фото-і кіноплівки, плівку для діапозитивів, рентгенівських знімків і рентгенограм, плівку, що служить індикатором радіоактивного випромінювання та ін
У загальному вигляді чорно-білі кіно-і фотоплівки складаються з основи (полімерної плівки), нижнього шару (адгезійного), світлочутливого емульсійного і захисного шарів.
З урахуванням умов експлуатації та виготовлення виробів до полімерної плівковій основі пред'являють підвищені вимоги:
високі фізико-механічні показники (межа міцності при розриві не менше 150 МПа, відносне подовження при розтягуванні не менше 30% модуль пружності не менше 7 ГПа), стабільні в температурному інтервалі від -20 до +100 ° С, причому в разі використання плівки в екстремальних умовах ці температурні діапазони розширюються;
незначна усадка (менше 1%) при підвищених температурах стабільність розмірів не більше 1-10 см / ° С в широких температурному та влажностном діапазонах;
хороша оптична прозорість, забезпечує коефіцієнт пропускної світлового потоку більше 90% (для частини спектру видимого випромінювання);
щільність, що не перевищує щільність води (вимога, що визначається технологією обробки кіно-і фотоплівки);
показник заломлення, близький до його значення для нижнього шару (на основі желатину);
виключення можливості виникнення значного статичного електричного розряду при перемотування плівки в стрічкопротяжним механізмі (у противному випадку електророзряд «засвітить» плівку),
відсутність водопоглинання, злипання, скручування та ін
Для кіно-і фотоплівок використовують основу з переважною міцністю по довжині; цього досягають обробкою плівки, званої орієнтаційної витяжкою.
Полімерні плівки - основа магнітних стрічок. В якості полімерної плівковою основи для отримання магнітних стрічок застосовують ПЕТФ, ПК, рідше - ПВХ і триацетат целюлози.
Стрічки отримують нанесенням магнітного порошку у - Fе2О3 на основу (плівку), що містить сополімери вінілхлориду з акрилатами, епоксидами, поліефіри, поліуретанами та добавки пластифікаторів, стабілізаторів, антистатиків. Після одержання широкої заготовки її ріжуть на вузькі стрічки, виконують поверхневу обробку, знімають електростатичний заряд і обробляють для створення магнітної анізотропії.
Товщина плівок коливається в широких межах - від 20 до 50 мкм. Чим тонше стрічка, тим більше час магнітного запису. Надзвичайно важлива для якості стрічок рівномірність товщини. У залежності від країни і заводаізготовітеля відхилення товщини від заданої коливається від ± 0,1 до ± 2 мкм. Поверхня основи повинна бути рівномірно шорсткою для кращого зчеплення з магнітним порошком-Оптимальне значення параметра шорсткості Rа = 0,05 ... 0,10 мкм. Плівка повинна мати гарні механічні характеристики при розтягуванні в напрямку довжини: межа міцності при розриві не менше 170 ... 200 МПа, відносне подовження близько 70%, модуль пружності не менше 5 ГПа. Оскільки при експлуатації стрічок можливе підвищення температури, плівка повинна бути термостійкою: температура «втрати форми» тріацетатцеллюлозной плівки 150 ... 250 ° С, поліетилентерефталатної - 150, полікарбонатною - 165 ° С. До стрічок, що застосовуються у блоках пам'яті великого обсягу ЕОМ, пред'являють підвищені вимоги. Так, для лавсановій (поліетилентерефталатної) плівки товщиною 30 ... 40 мкм усадка при t = 100 ° С не повинна перевищувати 0,5%.
Електроізоляційні плівки. Завдяки мінімальної електричної провідності полімери і, зокрема, полімерні плівки широко застосовують як електроізоляторів, конденсаторів (основа). Поряд з традиційними полімерами останнім часом поширені плівки на основі полиимидов (ПІ) завдяки стабільності розмірів при високій (до 400 ° С) температурі.
Таблиця 3
Основні електричні характеристики плівок на основі різних полімерів (при частоті f = 10 Гц)
| Полімерна плівка | Діелектрична проникність | Тангенс кута діелектричних втрат | Питомий об'ємний електричний опір, Ом • см | Максимальна температура експлуатації плівки, ° С |
| Поліетілентереф-Талат (ПЕТФ) | 3.0 ... 3.2 | 0,003 | Жовтень 1916 | 100 ... 120 |
| Полікарбонат (ПК) | 3,0 ... 3,17 | 0,0011 | Жовтень 1916 | 120 ... 150 |
| Полістирол (ПС) | 2,4 .. 2,7 | 0,0001 | Жовтень 1916 | 50 ... 70 |
| Поліетилен (ПЕ) | 2,3 | 0,0005 | Жовтень 1916 | 30 ... 50 |
| Полівініл-хлорид (ПВХ) | 3,5 | 0,010 | 15 жовтня | 70 ... 100 |
| Ацетилцелюлоза | 3,2 ... 4,5 | 0,01 ... 0,06 | Жовтень 1912 ... 13 жовтня | 150 |
| Політетрафторе-Тілен (ПТФЕ) | 2,0 ... 2,1 | 0,0002 ... 0,0003 | Жовтень 1916 | 200 |
| Поіліімід (ПІ) | 3,5 ... 3,9 | 0,003 ... 0,005 | 5 - 10 16 ... 10 Травня 1917 | 250 ... 300 * |
| Полиимид-фторо-пласт | 2.8 ... 3.0 | 0.001 ... 0,003 | 5 - 10 17 ... 10 Травня 1918 | 200 ... 250 |
Конденсатори. Якщо на полімерну плівку великої довжини нанести в вакуумі напиленням тонкий шар металу (алюміній, цинк) і забезпечити токовиводамі, то можна отримати мініатюрний високоомний і економічний мікроконденсаторів. Невеликий нагрів згорнутої металізованої з одного боку плівки призводить до вільної усадки (2 ... 5%), що дозволяє збільшити довговічність виробу. Основні вимоги до полімерних плівок, що застосовуються у якості конденсаторів, досить жорсткі, що, природно, здорожує виріб: «хімічна чистота» полімеру; відсутність включень розміром в 2 ... 3 рази більше товщини основи мінімальна різнотовщинність (не більше ± 1 і ± 0 , 5 мкм по довжині плівки товщиною відповідно 20 ... 50 і 3 ... 5 мкм).
В якості плівки для виготовлення ординарних конденсаторів використовують ПЕТФ, ПС, ПК товщиною 5 ... 10 мкм. Конденсатори підвищеної ємності при мінімальній масі виконують з плівки товщиною 3 ... 5 мкм.
Ізоляція електропроводів. В якості ізоляційної стрічки застосовують плівки з ПВХ з липким шаром чи без нього. Для ізоляції проводів складного профілю, а також стиків проводів добре зарекомсндовалі себе термоусадочні плівки з ПЕТФ і «зшитого» ПЕ. Ізольовані такими плівками проводи й стики піддають короткочасному нагріванню (гарячим повітрям); в результаті плівка щільно облягає стики проводів складного профілю і навіть герметизує їх.
Останнім часом для герметизації проводів електродвигунів, працюючих в умовах впливу високих температур і корозійних середовищ (наприклад, заглибні електродвигуни в нафтових свердловинах), застосовують плівки підвищеної термостійкості. Для цієї мети використовують термостійкі плівки на основі ПІ з термостійким покриттям (герметиком), в якості якого застосовують фторопласт. Поліімідние плівки повинні бути термоусадочнимн. Після намотування їх на дріт або інший токонесущий елемент при впливі температури відбуваються усадка плівки з ПІ і герметизація витків внаслідок сплавлення верств фторопластового покриття. У СНД такі плівки випускають під індексом ПМФ;
в якості плавкого фторопластового покриття застосовують сополімери тетрафторетилену а гексафторпропілена. За кордоном виготовляють поліімідную плівку із спеціально синтезованим липким шаром полипиромеллитамидокислоты або термостійкого адгсзіва. Такі покриття успішно експлуатують, наприклад при = + 270 ° С більше 2000 год; вони не втрачають еластичності і при t = - 200 "С. Застосовують для захисту проводів, кабелів, пазової ізоляції обмоток електродвигунів, трансформаторів, ізоляцйі бухт дроту, погружних насосів.
У більш м'яких умовах працюють ізоляційні елементи проводів на основі фторопластових плівок (при t до 250 ° С). Однак внаслідок поганої механічної оброблюваності і низькою стійкості до коронного розряду застосування фторопластовою ізоляції обмежено деякими видами електродвигунів і трансформаторів.
Крім перерахованих основних видів термостійких електроізоляційних плівок застосовують (в основному за кордоном) плівки з поліфеніленоксіда, полідіметілпентана, полісульфон та ін
Електрети представляють собою плівкові полімерні діелектрики, здатні тривалий час перебувати в наелектризованої стані. Як матеріал для виготовлення елсктретов використовують ПТФЕ, полівініліденфторид, поліфеніленоксід, ПІ, ПК, ПЕТФ, ПА, ПВХ, поліметилметакрилат (ПММА). Найважливіші характеристики Електрети - поверхнева щільність зарядів, потенціал поверхні і час життя зарядів. Так, на плівках товщиною 1 ... 2 мкм поверхнева щільність зарядів може скласти (З. .. 5) 10 -5 Кл / м 2 (ПММА), на плівках товщиною 10 мкм - 10 -3 - 10 -4 Кл / м 2
(ПТФЕ, ПЕТФ, ПК). Поверхнева щільність зарядів Електрети з часом зменшується. При нормальних умовах зберігання час життя зарядів становить від 0,5 до 3 років. Підвищення температури зберігання, вологості навколишнього середовища, вплив радіоактивного випромінювання призводить до прискореного зменшення зарядів злектретов. Важлива властивість Електрети - здатність змінювати величину і знак поверхневих зарядів при механічному навантаженні (п'єзоефект). Так, п'єзоелектричний коефіцієнт плівкових термоелектретов з полівініліденфториду і полівінілхлориду відповідно (10 ... 20) • 10 -12 і 3-10 -12 Кл / м.
Електрети можуть деформуватися під дією електричного поля (Електрострикція), виробляти електричний струм при нагріванні або охолодженні (піроелектрічество). Плівкові Електрети широко застосовують у «мініатюрною» техніці, використовують як джерела постійного електричного поля в датчиках механічних напруг і деформацій, в електрометра, високовольтних генераторах, встановлюють у мікрофонах, гучномовцях, звукознімачах в якості акумуляторів електроенергії для живлення приладів в аварійних ситуаціях, в дозиметрах радіоактивних випромінювань.
Електропровідні полімерні плівки характеризуються питомим об'ємним електричним опором не більше 10 Ом-см. Існує два види електропровідних плівок: гомопленкі (з одного полімеру), що володіють напівпровідниковими властивостями, і гетеропленкі (з полімерів з різними струмопровідними наповнювачами), що містять сажу, графіт, порошки нікелю, міді, срібла та інших металів.
Напівпровідникові полімерні плівки. Отримання таких плівок пов'язано з технологічними труднощами: не всі з них добре розчиняються або переходять в розплав, з якого згодом формують плівку. Можливості переробки таких полімерів у плівки, волокна та інші вироби обмежені. Полімери, що володіють напівпровідниковими властивостями, відносяться до класу матеріалів типу полівініленов (полієнів, поліметінов), поліінов, полі-п-феніленов, поліацетіленов, поліаріленов, полібензонітрілов, поліпірідінов, поліамінів, або до полімерів, макромолекули яких містять систему сполучених хімічних зв'язків. Такі плівки та вироби з них широко застосовують в техніці. На їх основі можна створювати випрямлячі, тензодатчики, терморезистори, термоелектричні генератори, антистатичні покриття фоторезисторів, детектори ІЧ-випромінювання, фотоелектричні датчики, чутливі верстви для електрофотографії та ін У перспективі застосування плівок дозволить реалізоват ефект надпровідності. Подальшою переробкою таких плівок, наприклад отриманням їх в орієнтованому стані, досягають ефекту анізотропії провідності, тобто орієнтацією макромолекул таких полімерів (в плівках, волокнах) можна створити вироби, що характеризуються анізотропії оптичних, електричних та фотоелектричних властивостей.
Токопроводние плівки. Синтетичні плівки, які є здебільшого діелектриками, можна зробити електропровідними принаймні двома способами.
Поверхнева обробка полягає в нанесенні спеціальних речовин є відносно гарними провідниками електричних зарядів, на поверхню полімерних плівок, волокон. В якості таких речовин застосовують так звані поверхнево-активні (ПАР) або рошкообразние мінеральні речовини. Найбільш поширені оксіетіллірованние синтетичні кислоти фракцій С 14 ... .. З 18, оксіетіллірованние Лауринова, стеаринова та олеїнова кислоти, а також оксіетіллірованние вищі жирні спирти, сульфоефіри вищих жирних і ненасичених кислот. Масова частка наносяться речовин 0,2 ... 0,8%. Як електропровідних матеріалів для полімерних плівок застосовують порошок металевого срібла, оксиду олова, гігроскопічні солі (хлориди кальцію, літію, магнію), сажу. Питомий поверхневий електричний опір плівок з ПВХ, ПС, ПЕ, ПК та ін порядку р = 10 12 ... 17 жовтня Ом. При поверхневій обробці плівок з ПВХ складом з сажі, даоксілфталата і метилетилкетону (відповідно близько 25, 30 і 40 частин по масі з добавками утворюється електропровідних поверхню з р s = 20 Ом.
Полімерні матеріали взагалі і зокрема плівки, що містять наповнювач, виявляють електропровідні властивості тільки при утворенні в полімері частинками наповнювача цепочечних структур. В якості наповнювача застосовують порошки оксидів алюмінію, заліза, міді, а також графіту, сажі. При введенні різної кількості токопроводной добавки в полімер, з якого виготовляють плівку, значно і по-різному змінюється питомий опір. Так, питомий опір поліетиленової плівки р v = 10 12 ... жовтня 1913 Ом * см; після додавання 10, 20 і 40% канальної сажі відповідно р v = 2 * 10 16; 1,8 * 10 6 і 6,1 * 10 лютого Ом * див
У залежності від питомої об'ємного опору електропровідні плівки застосовують для різних цілей. Плівки з р v = 10 3 .. 1 Ом * см застосовують як електронагрівальних елементів різних приладів (при невеликому електричному напрузі такі плівки нагріваються до температури не вище температури розм'якшення пластмаси), плівки з р v = 10 6 ... 10 3 Ом * см - в якості виробів, в яких не повинен накопичуватися статична електрика (плівкова облицювання салонів літаків, транспорту, особливо точних приладів та ін); плівки з рц = 1 ... 10 Ом-см - у друкованих електричних схемах, хвилеводах.
З плівок з р v = 10 12 ... 13 Жовтня Ом * см м виготовляють зовнішню ізоляцію трубопроводів для районів Півночі. При пропущенні по ній слабкого електричного струму вона нагрівається і запобігає замерзання транспортуються по трубах рідких нафтопродуктів.
Плівки з великою кількістю солей важких металів і комплексним наповнювачем застосовують як екран спрямованих електромагнітних випромінювань, для захисту електронних приладів від перешкод.
Липкі стрічки на основі полімерних плівок. В якості основи для таких стрічок використовують ПЕ, ПВХ, ПЕТФ і ін Лепкий шар, що наноситься на оброблену у коронному розряді сторону плівки, складається з суміші каучуків різних молекулярних мас, ефірів поліакрилових кислот, полівініловий ефірів, полівінілацеталів , каніфолі і ін
Товщина плівковою основи. Може бути різною, але частіше складає 20 ... 30 мкм; товщина клейового шару 10 ... 15 мкм. Температура експлуатації стрічки на основі ПЕ від -40 до +50 ° С. Клейовий шар не повинен відшаровуватися при розмотуванні рулону, не повинен надавати корозійного впливу на скріплюються деталі (наприклад, трубопроводу). Липка стрічка в рулоні має бути равнотолщінной, щільно намотаною. При зберіганні рулони повинні знаходитися в горизонтальному положенні.
«Силові» елементи на основі високоміцних плівок. Один з основних силових елементів плоских приводних ременів, використовуваних в приводах різних машин і обладнання, - високоміцна (орієнтована) плівка з поліаміду типу ПА 6. Товщина такої плівки 0,25 ... 1,00 мм, ширина
Плоскі приводні ремені виготовляють із плівок наступним чином. Орієнтовану і термооброблену плівку з ПА 6 розрізають на вузькі смуги шириною 5 ... 20 мм. Ці смуги розташовують у кілька рядів, причому кожний наступний ряд зміщують щодо попереднього на половину товщини смуги. Набирають потрібне число рядів, відповідне товщині приводного ременя; число смуг в одному ряду залежать від ширини виробу. Далі набір смуг обклеюють з двох сторін капроновою тканиною, а потім гумою. Потрібну довжину приводного ременя відрізають від усієї стрічки, а кінці склеюють, зрізавши їх під кутом 1 ... 5 ° С до горізоіталі для збільшення площі поверхні контакту зрізаних решт. Отримані плоскі приводні ремені на основі полімерних орієнтованих плівок безшумні в експлуатації, універсальні по довжині і ширині, мають невелике тепловиділення при багаторазових перегинах та ін
Силові елементи типу «пассіка» з монопленкі (для приводів магнітофонів) виготовляють з плівки аморфного ізотропного ПЕТФ. Виготовлення пассіков будь-яких типорозмірів надзвичайно просто. З плоскою плівковою заготівлі вирубують кільце; це кільце розтягують при нагріванні і обертанні двох валків. При цьому внутрішній і зовнішній діаметри значно збільшуються. Ширина і товщина у пассіка менше, ніж уісходной заготовки, в 2 ... 5 разів (залежно від необхідної міцності пассіка). Міцність при розриві пассіка може досягати 300 МПа, відносне подовження при розриві - 5%, число подвійних перегинів - більше 50 000; усадка незначна.
З розвитком механізації упаковки виробів (типу пакетів, газет, тюків і ін) стали застосовувати обв'язувальні тиснену високоміцну стрічку (товсту плівку) з ПП та ПЕ. Для підвищення міцності вихідну стрічкову заготівлю піддають орієнтаційної витримці і подальшому тисненню (нанесення рельєфного малюнка) поверхні для збільшення зчеплення решт. Міцність при розриві стрічок товщиною 200 ... 500 мкм може досягати 300 МПа, відносне подовження при розриві 10 ... 20%. Стрічки поставляють в комплекті з установкою для автоматичного пакування. У зв'язку з цим товщина і ширина стрічки повинні суворо відповідати технічним характеристикам установки.
Фібріллізованную синтетичну обв'язувальні мотузку, призначену для штучної ручної упаковки товарів широкого вжитку виготовляють з поліетиленових стрічок. Для зміцнення стрічки піддають орієнтаційної витяжці, при якій відбувається мікрорасщепленіе їх по ширині (фібріллізація). Міцність при розриві таких виробів може досягати 400 МПа-Кінці мотузки необхідно багаторазово зав'язувати вузлами, тому що волокна гладкі і мають дуже малий коефіцієнт тертя.
Багатошарові плівкові вироби. Плоскі вироби, які мають велику міцність на розтріскування, ударну міцність при високій швидкості докладання навантаження та ін, виготовляють з декількох шарів плівок одного і того ж полімеру (ПЕТФ, ПА 6, ПА 12 та інших), їх склеюванням або зварюванням (пресуванням).
Вироби типу тіл обертання (труби) виготовляють намотування плівок з проміжним клейовим шаром і подальшим затвердінням клею.
Вироби з дубльованих і багатошарових плівок полімерів з високою і низькою температурами плавлення (наприклад, плівка ПЕ - ПЕТФ - ПЕ) отримують щільною намотуванням на заготовку з подальшим оплавленням легкоплавкого шару (поліетилену) для отримання монолітного з'єднання. Міцність при розриві і модуль пружності таких виробів лише на 10 ... 15% менше, ніж у складових елементів, але такі показники, як крихкість, опір раздиру, ударна міцність і ін значно вище.
Полімерні плівки в якості розділових мембран. Розділові мембрани з монолітних або пористих полімерних плівок використовують для розділення компонентів газових сумішей, розчинів, колоїдних систем, тонких суспензій; такі мембрани дуже перспективні в промислових методах розділення. Для розділення сумішей газів використовують монолітні мембрани без помітних пір. Сам процес поділу заснований на такій властивості полімерної плівки, як газопроникність. Мембрани для розділення газових сумішей виготовляють з дуже обмеженого числа синтетичних полімерів, що володіють високою газопроникністю. Так, плоскі плівкові мембрани виконують з фторированной сополімеру етилену з пропиленом (товщина 5 = 10 мкм), армованого тканиною кремнійорганічного каучуку (8 = 50 мкм), полівінілтріметілсілана. За допомогою мембрани, отриманої з останнього полімеру, вдається підвищити частку кисню в повітрі з 21 до 35 ... 40%.
Для розділення рідких сумішей, наприклад розчинів низькомолекулярних речовин, застосовують пористі полімерні плівки з порами розміром 5 * 10 -4 ... 1 * 10 -2 мкм. Плівки таких мембран виготовляють з ацетату целюлози, ароматичних поліамідів і інших полімерів, що володіють відносно високою жорсткістю ланцюга макромолекул і помірною гідрофільністю. Такі мембрани застосовують, наприклад, для опріснення морської і солоної води. З їх допомогою вдається видаляти з сольового розчину до 98% солей, причому іони важких металів затримуються на 100%. Селективність розділових мембран для рідин по NаС1 (кухонна сіль) може досягати 90 ... 95%. Це найекономічніший і екологічно чистий спосіб розділення рідких сумішей.
Для розділення розчинів високомолекулярних речовин (а також колоїдних систем) і тонкодисперсних суспензій застосовують пористі плівки з порами розміром відповідно 3 * 10 -3 ... 1 і 5 * 10 -2 ... 20 мкм. Для цих цілей використовують плівки з ефірів целюлози; розробляють способи отримання пір потрібних розмірів у плівках традиційних полімерів (ПЕТФ, ПТФЕ та ін.) Мембрани використовують для розділення стічних вод виробництв, вилучення солей дорогоцінних металів та ін Крім плоских мембран (дисків) використовують також трубчасті і ін