Технология производства пленки щелевым методом
Процесс изготовления пленки основан на выдавливании расплава через плоскую щель формующей головки с последующим охлаждением и намоткой в рулон. В отличие от рукавного метода, в данном случае расплав выдавливается в виде плоского полотна, ширина и толщина которого обусловлены размерами формующей головки. Для охлаждения полотна применяются валки или жидкость, чаще всего вода. Благодаря плоской конфигурации расплав сразу же после выхода из головки быстро охлаждается, что обеспечивает получение прозрачных пленок и увеличение производительности, так как пленку можно отводить с высокой скоростью.\
Применяется щелевой метод для производства пленок с высокими оптическими свойствами. Этим методом можно также изготавливать пленки из маловязких расплавов полимеров, поскольку при быстром охлаждении на барабане или водяной ванне исключается самопроизвольная вытяжка экструдата.
Недостатками методами являются невозможность изготовления пленок большой ширины, сравнительно высокие отходы, так как происходит обрезка утолщенных краев полотна, а также возможность изменять ширину полотна только за счет смены формующей головки.
Процесс производства пленки щелевым методом состоит из следующих технологических операций:
плавление гранул и гомогенизация расплава;
формование полотна;
охлаждение пленки;
ориентация пленки;
намотка и упаковка пленки.
Кроме перечисленных операций, может проводится также предварительная обработка сырья (сушка, окрашивание, подогрев гранул) перед загрузкой его в бункер экструдера.
Технологическая схема процесса показана на рисунке 2.
Рис. 2. Технологическая схема производства пленки щелевым методом
Расплав из экструдера 1 выдавливается через формующую головку 2 и поступает на охлаждающие валки 3.ю где подвергается двустороннему охлаждению. Затем у пленки устройством 4 обрезаются утолщенные кромки, после чего она протягивается тянущими валками 7 и 10 и поступает в наматывающее устройство 11. В тех случаях, когда требуется ориентация пленки, тянущие валки 10 вращаются с большей скоростью, чем валки 7, вследствие чего происходит продольная вытяжка пленки. Перед вытяжкой пленка предварительно нагревается валками 8, а также инфракрасным нагревателем 9. Для поперечной ориентации между наматывающим устройством и тянущими валками 10 дополнительно устанавливается клуппное растягивающее устройство. Для контроля толщины по ширине служит толщиномер 6.
Производство многослойных пленок методом соэкструзии
В производстве соэкструзионных пленок находят применение те же типы экструдеров, что и в производстве однородных пленок (с полностью иным решением головок экструдеров). В процессе соэкструзии используются как минимум два, но чаще большее число экструдеров, снабженных совместной головкой. Струи различных пластмасс соединяются в фильерах, образующих конечную часть головки, реже – непосредственно после выхода из головки. Подобно как в случае однослойных пленок соэкструзионные пленки производятся как по технологии экструзии с раздуванием, так и путем экструзии плоских пленок.
Процесс соэкструзии требует применения полимера в расплавленном состоянии, связывающего взаимно несовместимые полимеры. В итоге производственная линия должна состоять из большего числа экструдеров для получения многослойной пленки, нежели это обусловлено количеством полимеров взятых для получения функциональных слоев. В условиях соэкструзии прочность склеивания проявляется в случае применения полимеров близких по строению. Поэтому, например неполярный полиэтилен не связывается с полярным полимером, применяемым в качестве барьерного слоя, таким как полиамид. Поэтому для соединения этих слоев необходимо использовать связывающие слои. В качестве универсальных связывающих средств чаще всего применяются полиолефиновые сополимеры, модифицированные малеиновым ангидридом. Если слой обладает подобным строением, то склеивание происходит в результате диффузии подобных полимеров. Со стороны барьерных слоев взаимное связывание является результатом реакции ангидридной группы (-NH), в случае с полиамидом.