Упаковка

При упаковывании промышленной продукции основным требованием, предъявляемым к упаковке и способу упаковывания, является защита и сохранение качества упакованного изделия.

Для этих целей используют различные приемы и способы, из которых наиболее широкое распространение получила упаковка в термоусадочную пленку.

Термоусадочными называются полимерные пленки, способные сокращаться под воздействием температуры, превышающей температуру размягчения полимера. Получают такие пленки растяжением полимерного материала в высокоэластичном нагретом состоянии с последующим охлаждением. В инженерной практике к усадочным принято относить пленки, обладающие способностью давать повышенную (до 50% и более) усадку и используемые для упаковки различных изделий.

К преимуществам упаковки в термоусадочные пленки по сравнению с традиционными пленочными упаковками относятся уменьшение объема упаковки за счет плотного обтягивания изделия, относительно меньшая масса пленок. Упаковка в термоусадочную пленку часто бывает дешевле и привлекательнее на вид, чем обычный ящик из картона или дерева. Этот вид упаковки дает определенные преимущества для логистики: уменьшение количества упаковочного материала и занимаемой площади при складировании и транспортировке. Кроме того, термоусадочная пленка надежно защищает продукцию от неблагоприятного воздействия окружающей среды.

На нашем предприятии для этих целей применяются упаковочные машины УМ-1, состоящие из следующих узлов:

1) Приемный рольганг с устройством для резки и пайки полиэтиленовой термоусадочной пленки;

2) Проходная электрическая нагревательная камера;

3) Входной рольганг с вентиляторами охлаждения.

 

Виды термоусадочной пленки


Термоусадочные пленки можно классифицировать по нескольким признакам:

 

1) В зависимости от исходного сырья выделяют такие виды термоусадочной пленки, как пленки из кристаллизующихся ПО (ПЭВД, ПЭНД, ПП), сополимеров этилена с винилацетатом, ПВХ, ВХВД (сополимер винилхлорида с винилденхлоридом), полистирола, гидрохлорида каучука, полиамида.

Полиолефиновая термоусадочная пленка, популярная на европейском рынке, обладает особой, так называемой перекрестно-пересеченной молекулярной структурой, благодаря которой пленка с минимальной толщиной способна выдержать самые высокие нагрузки.

Полиолефиновая пленка по сравнению с термоусадочной пленкой ПВХ имеет некоторые преимущества: ниже температура усадки, усадка в 2 раза выше, отсутствие мутности, высокий блеск; шире диапазон температур хранения упакованных в пленку товаров без изменения свойств пленки; наличие запаса по растяжению (выше степень эластичности) предохраняет пленку от лопания; из-за отсутствия молекул хлора не пахнет при усаживании. Кроме того, ПВХ может выделять хлор не только при утилизации, но и при хранении продукта при температуре выше +25°С, придавая специфический запах продукту. Полиолефиновые пленки, хлора не содержащие, более лояльны к продукту.

Наибольшее распространение получили термоусадочные пленки из полиэтилена низкой плотности, обладающие удовлетворительной механической прочностью в интервале температур от -50 до +50°С, легко сваривающиеся, эластичные и инертные по отношению к большинству упаковываемых веществ и имеющие невысокую стоимость.

Наиболее современными и качественными являются термоусадочные пленки на основе линейного полиэтилена. Обладая превосходной прочностью, они, в отличие от полипропиленовых пленок, совершенно не деформируют продукт и пригодны для упаковки даже газет и журналов. Пленки на основе линейного полиэтилена из-за своей многослойности обладают некоторыми барьерными свойствами. Такие пленки выгодно выделяются широким диапазоном температуры хранения товара: от -80 до +80° С.

Термоусадочные пленки из полипропилена в сравнении с полиэтиленовыми отличаются повышенной жесткостью и более высокими прочностными показателями. Они менее подвержены растрескиванию под действием остаточных напряжений, прозрачны, обладают пониженной проницаемостью по отношению к водяным парам и различным ароматическим веществам.

Термоусадочные пленки получают также на основе радиационно-модифицированного полиэтилена. Воздействие ионизирующей радиации в процессе изготовления термоусадочных пленок позволяет повысить их термостойкость, напряжение усадки, улучшить прочностные свойства.

2) В зависимости от степени усадки в продольном и поперечном направлениях различают пленки одноосно-ориентированные и двухосно-ориентированные.

- Одноосно-ориентированные пленки усаживаются преимущественно в одном направлении: например, в продольном на 50-70%, а в поперечном на 10-20%.

- Двухосно-ориентированные пленки сокращаются в обоих направлениях, с одинаковой или различными степенями усадки: например, в продольном направлении на 50-60%, а в поперечном - на 35-45%.

3) В зависимости от требований потребителей термоусадочные пленки выпускаются толщиной от 20 до 250 мкм с предельным отклонением по толщине не более +20% от заданной:

  • термоусадочные пленки толщиной от 20 до 50 мкм применяются для единичной упаковки;
  • термоусадочные пленки толщиной от 50 до 100 мкм применяются для групповой упаковки;
  • термоусадочные пленки толщиной от 100 до 250 мкм применяются для штапельной упаковки;

4) В зависимости от метода производства выпускаются:

  • однослойная термоусадочная пленка, производимая методом экструзии.

Данный метод заключается в продавливании материала, обладающего высокой вязкостью в жидком состоянии, через формующий инструмент (головку), с целью получения изделия с поперечным сечением нужной формы;

  • многослойная термоусадочная пленка, производимая методом соэкструзии.

В производстве соэкструзионных пленок находят применение те же типы экструдеров, что и в производстве однородных пленок (однако, 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.

Многослойная термоусадочная пленка включает первый слой сополимера с кислотой, сополимера этилена с α-олефином или их смесь, второй слой, содержащий сополимер этилена с 9-20 мас.% винилацетата. Пленка может иметь третий слой из барьерного полимера, четвертый слой - сополимера этилена с 9-20 мас.% винилацетата и пятый слой.
Формирование каждого слоя многослойной термоусадочной пленки происходит отдельно. Поэтому возможные дефекты каждого слоя не совпадают, и пленка оказывается на 15-20% прочнее, чем аналогичная по толщине однослойная. Таким образом, становится реальным уменьшение толщины (а значит и себестоимости) многослойной «термоусадки» без ухудшения ее эксплутационных характеристик.

5) В зависимости от технологии (со-)экструзии термоусадочные пленки имеют вид:

  • рукава. Применяется (со-)экструзия с раздуванием;
  • полотна. Производится методом плоскощелевой (со-)экструзии, либо рукав, произведенный методом (со-)экструзия с раздуванием, разрезается вдоль по длине;
  • полурукава. Представляет собой либо свернутое полотно (произведенное методом плоскощелевой (со-)экструзии), либо разрезанный рукав (произведенный методом (со-) экструзии с раздуванием);

Для различных методов экструзии конструкция головок экструдера и остальных устройств имеет принципиальные отличия, однако устройство экструдера и принцип работы формующего инструмента одинаков для обоих способов.

Свойства термоусадочной пленки

Физико-механические и экcплуатационные свойства пленок обусловлены химической природой применяемого полимера и степенью его ориентации.

Важными характеристиками термоусадочных пленок являются степень усадки (коэффициент усадки) и напряжение усадки. Степень усадки характеризуют отношением линейных размеров образца до, и после усадки и определяется по формуле:

Kyс = (Lo - L/Lo)100%, где Lo и L - длина образца до и после усадки.

Напряжение усадки Сус - это напряжение, возникающее в ориентированном материале при нагревании до определенной температуры, определяется по формуле:

Сус = P/S, МПа, где Р - усилие, возникающее при усадке; S - площадь поперечного сечения образца после усадки.

Напряжение усадки зависит от температуры и продолжительности нагрева пленки. Чем ниже температура усадки, тем больше времени требуется для усадки пленки. Если производить усадку при высоких температурах, то время усадки может быть незначительным. Прочность пленок после усадки несколько уменьшается, но остается достаточной, чтобы обеспечить целостность упаковки.

Для упаковывания единичных изделий небольшой массы применяются пленки толщиной 20 - 50 мкм, для групповой упаковки выбирается пленка толщиной 50 - 100 мкм, для пакетирования на поддонах (штабельной упаковки) - пленка толщиной 100 - 250 мкм.

Основные свойства некоторых термоусадочных пленок

Полимер

Степень усадки,%

Напряжение усадки, МПа

Температура усадки при упаковывании, °С

Температура сварки, °С

ПЭНП

15-50

0,3-3,5

120-150

150-200

ПП

70-80

2,0-4,0

150-230

175-200

ПВХ

50-70

1,0-2,0

110-155

135-175

ВХВД

30-60

1,0-1,5

95-140

200-315

ПС

40-60

0,7-4,0

130-160

120-150

Эскаплен

30-50

1,0-2,5

100-150

180-250

Для достижения высоких физико-механических и технологических характеристик термоусадочной пленки, как упаковочного материала к ней предъявляются следующие требования: рецептура, высокая однородность свойств по всему полю полотна, высокое качество намотки.

 

Designed by:
SiteGround web hosting Joomla Templates
Канашский Завод Технологической Оснастки , 2009 ©