Технология получения полиэтиленовой пленки методом раздува

Министерство Образования Российской Федерации

Казанский Государственный Архитектурно-Строительный Университет

Строительно-технологический факультет

 

 

Кафедра ТСМИК

 

 

 

 

 

 

 

Реферат на тему:

«Технология получения полиэтиленовой пленки методом раздува»

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                           Выполнил:

                                                                              Студент гр.

                                                                 

                                                       Принял:

                                                                     проф. Хозин В.Г.                                                

                                                                           

                                                                           ______________

 

 

 

 

 

Казань 2012 г.

Содержание

 

1. Введение………………………………………………………………..стр.3

2. Характеристика материала и изделия по назначению………………стр.5

3. Технологическая схема………………………………………………..стр.9

4. Описание технологических операций………………………………..стр.10

5. Методы испытания…………………………………………………….стр.17

6. Применение полиэтиленовой пленки…………………………….. …стр.22

7. Список используемой литературы………………………………...….стр.24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

 

Полиэтиле́н — органическое соединение получаемое путем полимеризации этилена и имеет длинные молекулы …—CH —CH —CH —CH…, где «—» обозначает ковалентные связи между атомами углерода.

Этиле́н — органическое химическое соединение, описываемое формулой С2H4. При нормальных условиях - бесцветный горючий газ со слабым запахом.

 

                   

Рис.1. Химихеская формула полиэтилена                                  Рис.2. Вид молекулы полиэтилена

 

 

Самый распространённый в мире пластик – белый твёрдый продукт, устойчивый к действию масел, ацетона, бензина и других растворителей, а также сильных кислот, кроме концентрированной азотной.

Изобретателем полиэтилена считается  немецкий инженер Ганс фон Пехманн, который впервые случайно получил  этот продукт в 1899 году. Однако это  открытие не получило распространения. Вторая жизнь полиэтилена началась в 1933 году благодаря инженерам Эрику  Фосету и Реджинальду Гибсону. Сначала  полиэтилен использовался в производстве телефонного кабеля и лишь в 1950-е  годы стал использоваться в пищевой промышленности как упаковка.

Производство полиэтиленовой пленки в настоящее время представляет большой практический интерес и  имеет хорошие экономические  перспективы роста объемов производства. Полиэтиленовая ленка является прекрасным упаковочным материалом, допущена к  контакту с пищевыми продуктами Минздравсоцразвития  РФ, широко используется для групповой  упаковки алкогольных и прохладительных  напитков, молочных продуктов, замороженной птицы, колбас и сыров, а также  целого ряда других промышленных товаров  народного потребления и производства пленочных изделий, пакетов: строительные материалы и инструменты, групповая  упаковка лекарственных препаратов и др.

Достоинство такого рода упаковки заключается  в относительной простоте самого процесса упаковки, ее прочности, эстетичности при относительно небольшой стоимости. Кроме того, можно отметить доступную сырьевую базу, простоту и экологичность утилизации использованной пленки и отходов ее производства.

В настоящее время в нашей  стране потребность в пленке и  пленочных изделиях удовлетворяется, в основном, за счет местных производителей, а также, частично, за счет импорта  из стран дальнего и ближнего зарубежья.

        Существует два основных способа производства пленки методом экструзии: получение рукава с раздувом и плоскощелевая экструзия. В общих чертах любой экструзионный агрегат включает в себя сам экструдер, формующий инструмент – головку, устройство охлаждения, приемное и тянущее устройства.

В своем реферате я расскажу о технологии получения полиэтиленовой пленки методом раздува.

Этим методом получают до 80% всех произведенных пленок. Широкому распространению рукавной технологии в немалой мере способствует ее универсальность по виду перерабатываемых термопластов, высокая производительность технологических линий, возможность получения многослойных изделий с варьируемыми свойствами, быстрая окупаемость капиталовложений. В настоящее время возможно производство рукавной пленки толщиной от 2-3 до 1000 мкм с периметром рукава до 52 м и числом слоев до 7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Характеристика  материала и изделия по назначению

 

  Существует три основных типа полиэтилена:                                           

 I Полиэтилен высокого давления (ПЭВД), или Полиэтилен низкойплотности (ПЭНП), образуется при следующих условиях:

• температура 200—260 °C;

•давление 150—300 МПа;

•присутствие инициатора (кислород или органический пероксид);

ПЭВД  - пленки обладают комплексом таких свойств, как прочность при растяжении и сжатии, стойкость к удару и раздиру, сохраняют прочность при низких температурах (-60°C). Пленки водо- и паронепроницаемы, газопроницаемы, поэтому непригодны для упаковки продуктов, чувствительных к окислению. Изделия из ПЭВД имеют высокую химическую стойкость к кислотам, щелочам и неорганическим растворителям, низкую стойкость к углеводородам, галогенированным углеводородам, маслам и жирам, обладают хорошей свариваемостью нагретым инструментом. Относительно низкая температура размягчения ПЭВД ограничивает область применения материалов для стерилизации паром. В силу химической природы полиэтилена поверхность пленок гидрофобная, поэтому для печати любым из методов необходимо осуществляться предварительную обработки поверхности коронным разрядом электрического тока. Наиболее распространенными для пленок являются методы флексографической печати, тампонной, глубокой и трафаретной печати.

 

II Полиэтилен среднего давления (ПЭСД) образуется при следующих условиях:

•температура 100—120 °C;

•давление 3—4 МПа;

•присутствие катализатора (катализаторы Циглера — Натта, например, смесь TiCl4 и AlR3);

 ПЭСД — это жесткий продукт, состоящий из смеси ПЭВД и ПЭНД (в определенных пропорциях). Плотность ПЭСД составляет от 0.926 г/см до 0.940. Этот материал обладает хорошей устойчивостью к изломам и ударам. Помимо этого, полиэтилен среднего давления более чем ПЭНД устойчив к царапинам и растрескиванию. Применяется этот полиэтилен для производства обычных и термоусадочных пленок, мешков, хозяйственных сумок и винтовых колпачков.

С сущности, характеристики ПЭСД практически ни чем не отличаются от характеристик ПЭНД, в общем, это идентичные виды полиэтилена, не хуже и не лучше друг друга.

 

III Полиэтилен низкого давления (ПЭНД), или Полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), образуется при следующих условиях:

•температура 120—150 °C;

•давление ниже 0.1 — 2 МПа;

  •присутствие катализатора (катализаторы Циглера—Натта, например, смесь TiCl4 и AlR3);

 ПЭНД - пленки более жесткие, прочные по сравнению с пленками из полиэтилена высокого давления, более мутные и полупрозрачные. Температура размягчения ПЭНД выше, чем у ПЭВД (121°C), поэтому он выдерживает стерилизацию паром. Морозостойкость примерно такая же, как и у ПЭВД (-60°C). Прочность при растяжении и сжатии выше, чем у ПЭВД, сопротивление удару и раздиру - ниже. Из-за линейной структуры макромолекулы ПЭНД ориентируются в направлении течения, поэтому сопротивление раздиру в продольном направлении пленок значительно ниже, чем в поперечном направлении. Проницаемость ПЭНД ниже, чем у ПЭВД, примерно в 5-6 раз. По химической стойкости пленки из ПЭНД превосходят пленки из ПЭВД, особенно по стойкости к маслам и жирам. Качество готовых изделий (пленки и пленочные изделия) определяется, прежде всего, качеством исходного сырья, его постоянными реологическими характеристиками и качеством пластикации в материальном цилиндре экструдера. При этом особое внимание уделяется улучшению качества смешения, получению гомогенного расплава, постоянной объемной производительности.

 

Основные ГОСТы

•ГОСТ 10354-82

Настоящий стандарт распространен  на полиэтиленовую пленку, изготавливаемую  методом экструзии из полиэтилена  высокого давления (низкой плотности) и композиций на основе, содержащих пигменты (красители), стабилизаторы, скользящие, антистатические и модифицирующие добавки. Пленка применяется в сельском хозяйстве, в мелиоративном и  водохозяйственном строительстве; в качестве упаковочного материала  в различных отраслях народного  хозяйства; для изготовления товаров  народного потребления.

Технические условия: Пленка выпускается  смотанной в рулоны в виде рукава, полурукава (рукав, разрезанный по всей длине с одной стороны), полотна (рукав, разрезанный по всей длине  с двух сторон с обрезкой или без  обрезки кромок), рукава с фальцовкой (со складками), рукава, сложенного вдвое  и других видов.

 

 

 

 

Толщина пленки различных  марок приведена в таблице1:  

Номинальная толщина пленки (мм) для  марки МКМ	Предельное отклонение (%) от номинальной  толщины пленки
	Высшего сорта	Первого сорта
0.040 0.060 0.080 0.100 0.120 0.150     0.200	±20	±30

 

Пленка должна быть изготовлена  в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном  порядке. Пленка не должна иметь трещин, запрессованных складов, разрывов и  отверстий.

 

 •ГОСТ 25951-83

Настоящий стандарт распространен  на термоусадочную пленку, из полиэтилена  высокого давления, изготавливаемую  методом экструзии с последующим  пневмотическим растяжением и предназначенную  для штучной и групповой упаковки. Технические требования: Полиэтиленовая термоусадочная пленка должна изготовляться  в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту. Пленка должна изготовляться из базовых  марок полиэтилена высокого давления по ГОСТ 15337—77 с дальнейшей усадкой  в камерах любого типа. Плёнка производится по ГОСТ 25951-83 из первичного полиэтилена  высокого давления (ПЭВД) марок 15803-020, 15813-020, 15303-003, 15313-003, сорт высший.

 

Усадка и предельные отклонения согласно ГОСТ 25951-83:  

 

Толщина (мм)	Усадка, не менее	Предельные отклонения по толщине (%)
40 -150	от 60 до 40% продольное/поперечное	±20

 

 

Пленка не является токсичным материалом. Использование ее в нормальных комнатных  или атмосферных условиях не требует  мер предосторожности. При переработке  пленки при температурах, превышающих  температуру плавления полиэтилена, возможно выделение оксид углерода, непредельных углеводородов, органических кислот, альдегидов. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных паров  и газов термоокислительной деструкции в воздухе рабочей зоны производственных помещений должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.005-88 и не должны превышать нормы, утвержденные органами здравоохранения.

Так же всю дополнительную информации можно помотреть в:

ГОСТ 16338-85 (Взамен ГОСТ 16338-77) Полиэтилен низкого давления

ГОСТ 16337-77 Полиэтилен высокого давления

ТУ 2211-145-05766801-2008. Полиэтилен. Технические условия.

 

 

 

 

                                                              Рис.3. Полиэтиленовая пленка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технологическая схема

 

 

 

 

Рис. 4. Технологическая схема установки для производства пленки рукавным методом с приемкой рукава вверх: