виды, свойства, сферы применения — блог компании Geleon

Полиэтиленовая пленка представляет собой тонкий листовой материал, изготовленный из полимера (этилена) с применением технологии экструзии. Использование в ходе производства полиэтилена разных видов обуславливает свойства и характеристики, которые обеспечивают особенности и преимущества полотна.

Полиэтилен — это мягкий, достаточно эластичный и термопластичный продукт, производимый в процессе полимеризации этилена. Промышленная обработка с применением современных мощностей и оборудования позволяет сохранить его свойства улучшить технические характеристики, выпускать пленку разных видов.

За счет преимуществ, выделяющих полиэтиленовую пленку среди аналогов, она остается достаточно популярной в разных сферах применения. Именно технические  характеристики и свойства определяют выбор необходимого материала с учетом его целевого предназначения и обеспеченного производителем качества.

Виды полиэтиленовой пленки

Полимерный материал изготавливается в широком ассортименте и подразделяется на разные виды в соответствии с определенными параметрами. К основным из них относятся качественный состав сырья и соответственно готовой продукции, форма выпуска, определяющая способы применения и размеры, такие как длина и ширина. Кроме основных видов возможна и дополнительная классификация, предполагающая выделение еще нескольких категорий продукции:

• по сорту, к 1 сорту относится обычная, изготовленная из высококачественного сырья и подходящая для продуктов питания, а ко 2 – техническая пленка, используемая в основном в упаковке и для обмотки;
• по количеству слоев, одно и многослойный материал отличается по прочности и качеству, дополнительные слои способствуют усилению на разрыв и повышают длительность эксплуатации полотна;
• по термическим свойствам, в отдельную категорию выделяют термоусадочную пленку, помогающую создать герметичную и плотную упаковку как одного так и группы продукции различных сфер промышленности;
• по структуре выделяют листовые и структурированные пленки, к последним относится многослойное полотно с пузырьками, заполненными воздухом, оно используется для упаковки и в сельском хозяйстве;
• по цвету, простота и удобство окрашивания сырья разными производственными технологиями позволяет изготавливать полиэтилен в разных цветовых и оттеночных решениях или полностью прозрачным, бесцветным.

Кроме наиболее популярных видов, возможно изготовление и пленки со специфическими свойствами, отвечающими запросам рынка и потребителей. Это может быть материал с высокими характеристиками растяжения (стрейч-пленка), армирования и светостабилизации, фольгирования и добавка других стабилизационных компонентов.

Состав пленки

Качественный состав сырья определяет последующее применение готовой пленочной продукции и ее целевое назначение. Изготовление полиэтиленовой пленки возможно из нескольких видов полимера, что влияет на технические характеристики полученного материала и отражается в маркировке или описании продукта:

• полиэтилен низкого давления (ПНД). Основными свойствами этого материала являются устойчивость к истиранию и длительному механическому воздействию, повышенная эластичность и влагонепроницаемость. Кроме этого ПНД характеризуется минимальной стоимостью за счет простоты технологического процесса, высокой экологической безопасностью, и возможностью нанесения рисунков или логотипов;
• полиэтилен высокого давления (ПВД). Гибкий и мягкий материал с хорошими диэлектрическими свойствами отличается химической инертностью и повышенной прочностью при воздействии сниженной температуры. Пороговый предел эксплуатации установлен на уровне -700С, пленка характеризуется низкой адгезией, светоустойчивостью и относительным удлинением (от 100 до 800%), невосприимчивостью к деформации.

В ходе производства сырье может дополняться добавками и компонентами, влияющими на свойства и технические характеристики готовой продукции:

• светостабилизация с защитой от воздействия ультрафиолета и прямых солнечных лучей, разрушающих структуру полимерного полотна;
• гидрофильность обеспечивает быстрое стекание капель конденсата, формирующихся при перепаде температуры и снижающих светопроницаемость;
• антистатичность, поверхность такого полотна способна отталкивать пылевые частицы, обеспечивая высокую прозрачность материала в разных условиях эксплуатации.

Обычное полотно из полиэтилена производится без добавок, но может иметь различные модификации в зависимости от технологии изготовления.

Пленки дополнительно классифицируются как вспененные и армированные, технические и пищевые, пузырчатые и многослойные, цветные или прозрачные.

Форма выпуска

Формовка пленки происходит на финальном этапе изготовления и по форме материал делится на полотно, рукав и полурукав. Полотно представляет собой сплошной слой материала без швов и складок, реализуется он погонными метрами и отличается шириной намотки на тубус или предлагается в отрезном виде.

Рукав представляет собой трубу из полиэтиленового полотна, смотанную в рулон для удобства хранения и транспортировки, возможен вариант со складками по бокам (фальцами). Полурукав — это рукав, который разрезается с одной из сторон механическим способом и имеющий свое целевое назначение.

Размеры пленки

Пленочное полотно реализуется в рулонах, намотка варьируется в пределах от 80 до 200 погонных метров, в зависимости от возможностей производственных мощностей. Длина может варьироваться в соответствии с покупательскими запросами с ориентацией на такой параметр как ширина материала.

Стандартная ширина пленки может быть 6, 10 или 12 метров, для рукава стандарт составляет 1,5 метра (3 м в развороте). Розничная продукция продается отрезками от 1 до 10 м, производство под заказ обеспечивает покупателей материалами со специфическими параметрами, определенного сочетания длины и ширины.

Плотность полимерного полотна может быть разной, стандартными параметрами остаются показатели от 20 до 200 мкм. Толщина влияет на характеристики эластичности и прочности на излом, растяжение и сопротивление механическому воздействию, длительность эксплуатации и целевое применение материала.

Свойства и характеристики

Качественная и износостойкая пленка из полимерных материалов характеризуется целым комплексом свойств, определяющих ее преимущества. Именно сочетание таких характеристик позволяет выбрать необходимый в том или ином производственном, или технологическом процессе материал:

• повышенная инертность и устойчивость к химической среде эксплуатации;
• хороший уровень растяжимости и эластичности, сохранения целостности;
• паро- и влагонепроницаемость, абсолютно нулевой уровень поглощения влаги;
• максимальная герметичность, что важно при создании целостной упаковки;
• прозрачность, даже цветные пленки гарантируют хорошую видимость;
• длительный срок эксплуатации, и ремонтопригодность некоторых видов.

К дополнительным преимуществам использования полиэтиленовой пленки относится возможность повторной переработки. Такое сырье подходит для сборки и производства технических видов продукции, что удешевляет производственный процесс и способствует улучшению экологической обстановки.

Где применяется полиэтиленовая пленка

Активность потребления промышленностью разных видов полимерных материалов обусловлено их техническими характеристиками. Пленки с определенными свойствами используют практически во всех производственных отраслях, в сервисной сфере и в быту:

• сельское хозяйство, как временные укрытия и для сооружения парников, тепличных комплексов с тепличным покрытием;
• пищевая промышленность, для упаковки и розничной фасовки, при реализации и хранении продукции разных типов;
• строительство и ремонт, пленка выполняет функции защитного покрытия, при обслуживании инфраструктуры для гидро- и пароизоляции;
• рекламная сфера, в этом случае пленка выполняет роль рекламного носителя, из нее изготавливают пакеты и упаковку с логотипами и брендированием;
• транспортная отрасль, материал востребован для упаковки и формирования грузов, обеспечивая их целостности при хранении и перевозке.

На предприятиях общественного питания пищевая пленка используется для индивидуальной упаковки продукции, что актуально для отелей и выносной торговли. На производствах разных направлений промышленности пленка необходима как основной упаковочный материал, даже в аэропортах установлены устройства для обмотки багажа пленками.

Пленку используют на складах готовой продукции и в магазинах, в ландшафтном дизайне и в индустрии красоты, салонах и клиниках. Это идеальный материал по показателям экологичности и безопасности применения, а благодаря широкому ассортименту его можно подобрать для разных целей и решения поставленных задач.

Виды пленки виды полиэтиленовой пленки

Пленка – уникальный искусственный материал, который обладает высокой прочностью и невероятной популярностью, и широким спектром применения в различных областях человеческой жизни и производства. Как и большинства различных товаров и продуктов, у пленки имеется большой ассортимент видов, которые делают человеческую жизнь намного проще.

Прежде всего, поговорить стоит о парниковой пленке, которая используется как своеобразная перегородка, защищающая урожай и растения от губительного внешнего влияния. Производится данная полиэтиленовая пленка по инновационным технологиям, которые позволяют изготавливать прочный и качественный товар, за короткое время. Происходит это, благодаря высокому давлению и качественному сырью. Стоит отметить, что в процессе производства, как правило, используется как отечественные, так и зарубежные сырьевые материалы высокого и незабываемого качества. Данный вид продукции, в обязательном порядке, обладает безопасными свойствами, а именно не включают в свой состав элементы, которые вредят живым организмам и окружающей среде. Поэтому, полиэтиленовая пленка может использоваться как в индустриальной промышленности, так и в пищевой.

Пленка, обладает рядом достоинств, которые способствуют продвижению данного товара на рынке товаров и услуг. Прежде всего, это высокая прочность и качество, которые способны выдерживать большую нагрузку, и при этом не ломаться, не портится и не рваться.

Виды полиэтиленовой пленки

Стоит отметить, что полиэтиленовая пленка включает в себя огромный ассортимент, который широко используется человеком, для нормальной и качественной жизнедеятельности:

• Строительная пленка, помимо уникальной прочности обладает хорошей гидроизоляцией и тепловой изоляции как помещения, так и строения в целом.
• Парниковая пленка, в обычной жизни служит великолепным материалом,  из которого получают удивительные теплицы, они способны охранять урожай от различных климатических катаклизмов.
• Термоусадочная пленка. Изумительный вариант пленки, который при повышении температуры, а именно при нагревании дает значительную усадку. Широко используется при упаковке продуктов питания, игрушек.
• Пищевая пленка, обладает толщиной не более 20 микрон, и используется в торговле, особенно при продаже продуктов.
• Стрейч-пленка, которая используется как в торговле, так и в транспортировке различных грузов, даже на большие высоты и расстояния.
• Пленка низкого давления, которая широко используется при изготовлении различных чехлов и пакетов. Обладает уникальными и практичными свойствами, позволяющими не только защищать товар, но и свободно его транспортировать.
• Черная пленка, обладает значительной толщиной, которая и способствует аккуратной и быстрой транспортировке на различные расстояния. Изготавливается именно черного цвета для того, чтобы скрыть продукцию не только от сторонних глаз, но и от прямых ультрафиолетовых лучей.

Полиэтиленовую пленку, как правило, широко используют, в частности при возведении гидроизоляции и пароизоляции, так как она обладает уникальными свойствами, не поддающимися гниению и различным другим деформирующим эффектам. Стоит отметить, что она хоть и тонка, но обладает функциями, сравниваемыми с функциями рубероида. Именно поэтому простую уникальную пленку можно уложить под фундамент, и это, само по себе будет уникальной изоляцией от влаги почвы, а, следовательно, здание прослужит намного дольше.

Также широко используется при работе с деревянными конструкциями, чтобы защитить их от различных грибков и гниения.

Одной из приятных функций считается то, что полиэтиленовая пленка способна пропускать через себя потоки света, которые необходимы для развития и жизни растений. Но это не простой ультрафиолет, это рассеянный свет, который не губит растения, сжигая их, а наоборот участвует в процессе фотосинтеза. Но, если использовать пленку различных цветов, данный эффект будет значительно снижен.

Техническая пленка

Данный вид пленки обладает низким проходом света. Именно поэтому использовать ее в сельскохозяйственных целях нельзя, только для простых технических и производственных целей. Качество данной продукции достаточно высокое, хоть и изготовлена она из вторичного сырья. И, обычно, срок грамотной и правильной эксплуатации равняется трем годам, что само по себе уникально и невероятно. Также данная пленка обладает высоким процентом изоляции, защищая конструкции от пара и влаги, которые присутствуют в современной атмосфере.

Армированная пленка

В отличие от технической, данный вид пленки обладает уникальным сроком использования, который насчитывает порядка семи лет. Это, как правило, достигается за счет уникальной сетки, которая придает материалу качественную крепость и прочность. У армированной пленки имеется широкий ряд преимуществ, который выделяет ее среди прочих полиэтиленовых продукций. Прежде всего, она превосходным образом может вынести различные природные катаклизмы, которые возникают в окружающей среде. А также именно армированная пленка способно удивительно аккуратно перенести как резкое повышение температуры, так и ее понижение, не изменив своего качества.

Стоит отметить, что сетка, обычно служит удивительным соединительным материалом, который полностью защищает полиэтилен от различных механических повреждений, а точнее, разрывов.

Именно данный вид пленки, как и парниковый, может использоваться в производстве теплиц, которые популярны в современном мире.

Популярные публикации

Использование воздушно-пузырьковой пленки при транспортировке

Воздушно-пузырьковая пленка ― идеальное условие для грамотной транспортировки техники.

Поговорим о грамотной транспортировке бытовой и оргтехники. Правильная упаковка вещей ― уже половина удачной перевозки груза. Грамотно использовать упаковочный материал ―…

Термоусадочная пленка ПВД

Для получения конкретной и сжатой информации по производимой нами термопленки перейдите на другую страницу:   Купить термоусадочную пленку  В данной статье вы узнаете, как изготавливается термоусадочная пленка, какой она бывает и как ее тип влияет на…

Различия между полиэтиленовыми пленками ПВД и ПНД

Полиэтиленовая пленка – одно и самых универсальных технологических произведений, который создал человек. Данный товар, уникальный по своим свойствам и качествам, великолепно вписавшийся в его жизнь. На сегодня, наверное, не осталось ни одной сферы, где…

Все статьи

Полиэтилен (ПЭ): структура, свойства и применение

Полиэтилен (ПЭ) является наиболее широко используемым товарным пластиком. Он доступен во многих различных формах в зависимости от конфигурации его молекулярной цепи. Полиэтилен классифицируется как гомополимер из-за того, что он состоит из повторяющихся звеньев одного типа молекулы, этилена. Полиэтилен — это прочный, устойчивый к истиранию пластик, который можно легко формовать с помощью таких технологий, как литье под давлением и выдувное формование. Обычно он используется для бутылок, резервуаров для воды или пластиковых пакетов.

В этой статье будут обсуждаться структура, свойства и области применения полиэтилена.

Что такое полиэтилен (ПЭ)?

Полиэтилен относится к группе термопластичных гомополимеров, состоящих из молекулярных цепей, состоящих из многократно повторяющихся мономеров этилена (название IUPC «этен»). Полиэтилен и его варианты являются наиболее часто используемыми товарными пластмассами. Полиэтилен обычно используется для пластиковых пакетов, контейнеров для еды и напитков и медицинских изделий, таких как коленные суставы. Химическая структура полиэтилена состоит из повторяющихся мономеров, состоящих из атомов углерода и водорода. Обычно существует четыре распространенных типа полиэтилена: полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы (UHMWPE), полиэтилен высокой плотности (HDPE), полиэтилен низкой плотности (LDPE) и линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE).

Кто открыл полиэтилен?

Полиэтилен был открыт Реджинальдом Гибсоном и Эриком Фосеттом при реакции этилена с бензальдегидом в 1933 году. Первый патент на полиэтилен был подан в 1936 году компанией Imperial Chemical Industries. Карл Циглер позже изобрел процесс полимеризации HDPE (полиэтилена высокой плотности) в 1953 году, и один из ключевых катализаторов, используемых в процессе полимеризации, назван в его честь.

Какова химическая формула полиэтилена?

Основной полиэтиленовый полимер образован углеродной основной цепью, при этом каждый атом углерода в цепи имеет две одинарные связи с соседними атомами углерода, по одной с каждой стороны. Оставшиеся две углеродные связи заполнены атомами водорода. Полиэтилен можно описать как (C2h5)n, что представляет собой повторяющуюся молекулу этилена в полимерной цепи. Рисунок 1 ниже дает визуальное представление полимера полиэтилена:

Как производится полиэтилен?

Полиэтилен производится из этилена, побочного продукта переработки сырой нефти или природного газа. Этилен можно полимеризовать в полиэтилен только в присутствии подходящего катализатора, такого как металлоцен или катализаторы типа Циглера-Натта.

Наиболее распространенным процессом полимеризации является координационная полимеризация, которая представляет собой еще одну форму аддитивной полимеризации. Процесс работает путем введения свободного радикала в молекулу этилена. Этот свободный радикал вызывает разрыв двойной связи, присутствующей между двумя атомами углерода, что создает молекулу с открытой связью с обеих сторон. Эта открытая связь затем соединится с другой молекулой с открытыми связями. Этот процесс продолжается, и молекулы непрерывно добавляются для образования длинных полимерных цепей полиэтилена. После полимеризации полимер выдавливается в длинные нити. Затем эти нити поступают в гранулятор, который разрезает нити на мелкие гранулы, которые можно отправить на переработчики полиэтилена.

Каковы свойства полиэтилена?

Свойства полиэтилена перечислены в Таблице 1 ниже:

Каковы общие области применения полиэтилена?

Полиэтилен и его варианты являются одними из наиболее широко используемых пластиков и их можно найти почти во всех основных отраслях промышленности. Наиболее распространенными областями применения полиэтилена являются:

• Бутылки
• Резервуары для воды
• Контейнеры для пищевых продуктов
• Мешки
• Трубы и фитинги
• Гибкие пленки
• Медицинские имплантаты
• Веревки
• Рыболовные сети
• Износостойкие вкладыши для желобов

Какие бывают полиэтилены?

Четыре наиболее распространенных типа полиэтилена описаны ниже:

1. Полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы (СВМПЭ): СВМПЭ имеет линейную молекулярную цепь без боковых разветвлений. Он обладает отличной стойкостью к истиранию и чрезвычайно прочен, что делает его подходящим для промышленного применения. СВМПЭ имеет гораздо более длинные непрерывные молекулярные цепи, чем другие полиэтилены, отсюда и название «сверхвысокой молекулярной массы».
2. Полиэтилен высокой плотности (ПЭВП): Материал из ПЭВП имеет линейную молекулярную цепь с ограниченным количеством ответвлений от основной цепи. Это позволяет полимерной цепи сворачиваться в плотную структуру, обеспечивая более высокую эффективность упаковки и повышенную кристалличность по сравнению с ПЭНП. HDPE — это жесткий материал с хорошими механическими свойствами. Имеет непрозрачный вид.
3. Полиэтилен низкой плотности (LDPE): LDPE не имеет линейной молекулярной структуры HDPE. Вместо этого основной углеродный скелет может иметь дополнительные ответвления, которые имеют ту же форму, что и основная молекула полиэтилена. Эти ответвления не позволяют молекулярной цепи свернуться в плотно упакованную структуру, т. е. снижают эффективность ее упаковки по сравнению с линейной структурой ПЭВП. LDPE мягче, чем HDPE. Он также имеет тенденцию быть прозрачным и имеет низкую кристалличность.
4. Линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE): LLDPE имеет молекулярную структуру, аналогичную LDPE. Однако его ответвления значительно короче, чем у ПЭНП. Это означает, что молекулярные цепи не так легко запутываются. LLDPE имеет хорошую прочность на растяжение и очень высокое удлинение. По этой причине его часто используют в стретч-пленках.

Каковы преимущества использования полиэтилена?

Преимущества полиэтилена:

• Низкая стоимость и доступность
• Может использоваться в качестве электрической изоляции
• Химически устойчив к растворителям и разбавленным кислотам
• Легко перерабатывается для литья под давлением
• Прочный и износостойкий
• Может производиться в виде прочных тонких пленок
• Некоторые марки являются прозрачными

Подходит ли полиэтилен для литья пластмасс под давлением?

Да, полиэтилен широко используется для литья пластмасс под давлением. Это один из самых простых в работе материалов. Простота обработки делает его популярным и в других областях, таких как выдувное формование и экструзия пленки. Для получения дополнительной информации см. Наше руководство по литью пластмасс под давлением.

Почему полиэтилен используется в пластике?

Полиэтилен является термопластом и как таковой не используется в пластике, а сам является пластиком.

Является ли полиэтилен экологически безопасным?

Нет, полиэтилен не экологичен. Как и большинство термопластов, полиэтилен производится как побочный продукт переработки сырой нефти и не поддается биологическому разложению. На самом деле, большой процент пластикового загрязнения происходит из-за выброшенных полиэтиленовых пленок и пакетов.

В чем разница между полиэтиленом и полипропиленом?

Разница между полипропиленом (ПП) и полиэтиленом (ПЭ) заключается в составе их полимерных цепей. Молекулярные цепи полипропилена состоят из повторяющихся мономеров пропилена (C3H6)n, тогда как цепи полиэтилена состоят из повторяющихся мономеров этилена (C2h5)n.

В чем разница между полиэтилентерефталатом и полиэтиленом?

Полиэтилен (ПЭ) и полиэтилентерефталат (ПЭТФ) — это совершенно разные полимеры, производимые по-разному и используемые для разных целей. ПЭТ с химической формулой (C10H8O4)n получают в результате полимеризации этиленгликоля и терефталевой кислоты, а PE ((C2h5)n) получают в результате полимеризации этилена. Полиэтилен часто используется для изготовления пластиковых пленок или контейнеров, тогда как ПЭТ чаще используется для изготовления волокон. Он более известен как полиэстер. Для получения дополнительной информации см. Наше руководство по полиэтилентерефталату.

Резюме

В этой статье кратко описаны структура, типы, свойства и области применения полиэтилена (ПЭ). Чтобы узнать больше о полиэтилене и других видах пластика и о том, как они могут помочь вам в ваших уникальных приложениях, свяжитесь с экспертом Xometry сегодня.

Xometry предоставляет широкий спектр производственных возможностей, включая 3D-печать и дополнительные услуги для всех ваших потребностей в прототипировании и производстве. Посетите наш веб-сайт, чтобы узнать больше или запросить бесплатное предложение без каких-либо обязательств.

Заявление об отказе от ответственности

Содержание, представленное на этой веб-странице, предназначено только для информационных целей. Xometry не делает никаких заявлений и не дает никаких гарантий, явных или подразумеваемых, в отношении точности, полноты или достоверности информации. Любые рабочие параметры, геометрические допуски, особенности конструкции, качество и типы материалов или процессов не должны рассматриваться как представляющие то, что будет поставляться сторонними поставщиками или производителями через сеть Xometry. Покупатели, которым нужны расценки на детали, несут ответственность за определение конкретных требований к этим частям. Пожалуйста, ознакомьтесь с нашими условиями для получения дополнительной информации.

Команда Xometry

Эта статья была написана различными участниками Xometry. Xometry — это ведущий ресурс по производству с помощью станков с ЧПУ, изготовления листового металла, 3D-печати, литья под давлением, литья уретана и многого другого.

Патент США на биаксиально ориентированную металлоценовую линейную полиэтиленовую пленку низкой плотности, способ и состав смолы для того же патента (Патент № 9,724,901, выданный 8 августа 2017 г.)

0003

Нет.

FIELD

Изобретение относится к ориентированным полиэтиленовым пленкам.

ПРЕДПОСЫЛКИ

Полиолефиновые пленки используются, например, в упаковке. Неориентированные (литые или выдутые) полиэтиленовые пленки обычно имеют посредственные свойства в качестве упаковочных материалов. Более желательные свойства упаковочного материала были получены при использовании двухосно ориентированных пленок. Биаксиально ориентированные полиэтиленовые пленки нашли гораздо больший успех и применение, чем биаксиально ориентированные полипропиленовые пленки.

РЕЗЮМЕ РАСКРЫТИЯ

Варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают улучшенные ориентированные пленки из линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE), способы их изготовления и композиции смол для них. Варианты осуществления обеспечивают усовершенствованные биаксиально ориентированные металлоценовые пленки из линейного полиэтилена низкой плотности (mLLDPE), способы их изготовления и композиции смол для них. Варианты осуществления обеспечивают пленки ЛПЭНП, имеющие улучшенную прозрачность, уменьшенную толщину пленки и улучшенные физические свойства, такие как, например, модуль упругости, жесткость и прочность на разрыв.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ

Для того, чтобы способ, которым вышеперечисленные и другие признаки, преимущества и цели настоящего раскрытия были достигнуты и можно было понять в деталях, более подробное описание раскрытия, кратко изложенное выше, можно получить со ссылкой на его варианты осуществления, которые описаны на фигурах. Следует отметить, однако, что прилагаемые чертежи иллюстрируют только типичные варианты осуществления этого раскрытия и, следовательно, не должны рассматриваться как ограничивающие объем этого раскрытия, поскольку раскрытие может допускать другие столь же эффективные варианты осуществления. Прилагаемые чертежи включены в настоящее описание и составляют его часть.

РИС. 1 указаны составы смолы в процентном соотношении по весу, которые использовались в Эксперименте №1.

РИС. 2 указаны типичные композиции смолы в соответствии с вариантами осуществления, обозначенными как Образец 1 и Образец 2, а также их составы и свойства. Эти два образца использовались в Эксперименте 1.

РИС. 3 показаны типичные смоляные композиции для вариантов осуществления, использованных в эксперименте №2, а также индекс текучести расплава, температуры плавления в градусах Цельсия и Фаренгейта и плотность.

РИС. 4 указаны примерные композиции смолы в соответствии с вариантами осуществления, толщина пленки и плотность пленки для примерных композиций, использованных в эксперименте 2.

На фиг. 5 показывает матовость и свойства при растяжении образцов в соответствии с вариантами осуществления, изготовленных из смоляных композиций, указанных на фиг. 4.

РИС. 6 показывает свойства уплотнения и горячей липкости образцов в соответствии с вариантами осуществления, изготовленных из смоляных композиций, указанных на фиг. 4.

РИС. 7 показывает характеристики прокола образцов в соответствии с вариантами осуществления и изготовленных из смоляных композиций, указанных на фиг. 4.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Ниже приводится подробное описание иллюстративных вариантов осуществления раскрытия, изображенных на прилагаемых чертежах. Варианты осуществления являются примерами и описаны настолько подробно, чтобы ясно передать раскрытие. Однако количество предлагаемых подробностей не предназначено для ограничения предполагаемых вариаций вариантов осуществления; напротив, намерение состоит в том, чтобы охватить все модификации, эквиваленты и альтернативы, подпадающие под сущность и объем раскрытия и вариантов осуществления, как определено формулой изобретения. Приведенное ниже подробное описание предназначено для того, чтобы сделать такие варианты осуществления очевидными для специалиста в данной области техники.

Варианты осуществления обеспечивают ориентированные пленки LLDPE, способы изготовления ориентированных пленок LLDPE и композиции смол для пленок LLDPE. Варианты осуществления обеспечивают биаксиально ориентированные пленки LLDPE, способы изготовления биаксиально ориентированных пленок LLDPE и композиции смол для биаксиально ориентированных пленок LLDPE. Варианты осуществления обеспечивают пленки металлоценового ЛПЭНП (м-ЛПЭНП) с биаксиальной ориентацией, способы производства пленок м-ЛПЭНП с биаксиальной ориентацией и композиции смолы для пленок м-ЛПЭНП с биаксиальной ориентацией. Варианты осуществления обеспечивают способы получения улучшенных биаксиально ориентированных пленок m-LLDPE, например, имеющих толщину приблизительно от 1 до 2 мил, уменьшенную мутность, такую ​​как, например, 1% мутности, улучшенную прочность на разрыв, улучшенный модуль упругости при растяжении, улучшенные характеристики жесткости, улучшенные влагозащитные свойства и уменьшенная толщина пленки. Пленки m-LLDPE, полученные в соответствии с вариантами осуществления, могут обеспечивать пленки уменьшенной толщины, обладающие желательными физическими свойствами, присущими пленкам большей толщины («уменьшение толщины»), обеспечивать снижение производственных затрат и улучшенные пленочные продукты для конечного использования.

Недостатком является то, что биаксиально ориентированные пленки LLDPE непригодны для термосваривания и имеют относительно высокую кристаллизацию и ориентацию поверхностей пленки, что может способствовать такой непригодности для термосваривания. Варианты осуществления, раскрытые в данном документе, обеспечивают пленки из ориентированного ЛПЭНП, обладающие улучшенными характеристиками, свойствами и пригодностью для термосваривания, уменьшенной кристаллизацией и улучшенной ориентацией поверхностей пленки. Варианты осуществления обеспечивают композиции смолы, которые могут быть выбраны, например, для сведения к минимуму или предотвращения таких проблем, как, например, нарушение плавления. Варианты осуществления обеспечивают, например, улучшенные смоляные композиции («смеси») и способы получения ориентированных пленок ЛПЭНП с уменьшенными нарушениями плавления, связанными с использованием смоляных композиций ПЭНП и ЛПЭНП, при этом, например, ПЭНП, ЛПЭНП или оба исключаются или по существу исключаются. из смоляных композиций.

Эксперимент 1

Варианты осуществления будут дополнительно описаны со ссылкой на следующие неограничивающие примеры. Когда это было возможно, для определения физических свойств пленки использовались стандартные тесты ASTM.

На фиг. 1, варианты осуществления обеспечивают улучшенные пленки из экструдированного ЛПЭНП, улучшенные композиции смол из ЛПЭНП и полиэтилена очень низкой плотности (ПНП) ​​и усовершенствованные способы изготовления пленок из экструдированного ЛПЭНП. Варианты осуществления обеспечивают, например, улучшенные экструдированные пленки ЛПЭНП и улучшенные композиции смолы ЛПЭНП, имеющие средний индекс расплава (МИ) приблизительно 1. Варианты осуществления обеспечивают улучшенные композиции смолы ЛПЭНП и экструдированную из них пленку, имеющие средний индекс расплава (МИ) приблизительно 1, и которые могут быть смешаны с второстепенными фракциями с высокой и низкой молекулярной массой для расширения молекулярно-массового распределения. В некоторых вариантах осуществления высокомолекулярная фракция может иметь MI менее 0,5.

Эксперимент был проведен на линии ориентации ширильного станка с отношением ориентации, установленным для MDX 3,5 и TDX от 8 до 9. Зазор головки был установлен на 50-60 мил, и была получена однослойная пленка. Заклинатель был настроен на 50-60 градусов по Цельсию (°C) или 122-140 градусов по Фаренгейту (°F), установленную воздушную головку и скорость заклинателя 35 футов в минуту (FPM). Ориентация в машинном направлении (MDO) была установлена ​​на 85-88°C или 185-190°F. Начальное условие ориентации в поперечном направлении (TDO) было установлено на 244/237/230°F с температурой в режиме предварительного нагрева. зона не должна превышать 260 ° F. Скорость линии должна быть 100 футов в минуту. Толщина пленки была установлена ​​на 1,5 мил. Полученные пленки были протестированы на мутность, скорость пропускания водяного пара (WVTR), скорость пропускания кислорода (OTR), прочность на растяжение, толщину, жесткость и свойства на разрыв.

Первый образец (образец 1) представлял собой однослойную пленку со смесью смол 75% Exceed-1012+20% Exceed-3512+5% Enable-2703. Второй образец (образец 2) был изготовлен в виде однослойной пленки со смесью смол 80 % Exceed-2018 + 20 % Exceed 3512. (В данном раскрытии Exceed 3812 может использоваться в любом варианте вместо или в дополнение к Exceed 3512. .) Эти два образца были испытаны на перечисленные выше качества, результаты которых представлены на фиг. 2. Следует понимать, что продукты Enable™ и Exceed™ представляют собой металлоценовые сополимеры этилена и гексена и коммерчески доступны от ExxonMobil Chemical Company, Хьюстон, Техас, и что в вариантах осуществления, где могут использоваться продукты Enable™ или Exceed™, любые могут быть использованы другие подходящие металлоценовые этилен-гексеновые, этилен-бутеновые или этилен-октеновые сополимерные смолы, обладающие сравнимыми свойствами.

Оба образца (т. е. образцы 1 и 2), полученные в ходе первого эксперимента, оказались плохо поддающимися термосварке. Без ограничения какого-либо предмета и вариантов осуществления, раскрытых в настоящем документе, можно предположить, что два образца не поддавались быстрой термосварке из-за высокой ориентации и кристаллизации на поверхностях пленки. Без ограничения какого-либо предмета и вариантов осуществления, раскрытых в настоящем документе, в других вариантах осуществления композиция смолы ЛПЭНП может включать пластификатор или их смесь, такую ​​как, например, углеводородные (НС) смолы, этилен-α-олефиновые сополимерные смолы Exact™ или другой пластификатор или их смесь. Следует понимать, что продукты Exact™ представляют собой гексеновые пластомерные смолы на основе этилена и коммерчески доступны от ExxonMobil Chemical Company, Хьюстон, Техас, и что в вариантах осуществления, где могут использоваться продукты Exact™, могут использоваться любые другие подходящие гексановые, бутановые смолы на основе этилена. , или октеновые пластомерные смолы, имеющие сравнимые свойства.

Второй экспериментальный производственный цикл, описанный в эксперименте 2, был выполнен с закалкой основного листа в водяной ванне.

Эксперимент 2

На фиг. 3, была подготовлена ​​вторая серия испытаний для получения биаксиально ориентированной пленки LLDPE, которая легко сваривается при нагревании и пригодна для упаковочных применений. Конкретные условия процесса были следующими: пленка представляла собой двухслойную структуру пленки, полученной методом совместной экструзии А/В, с поверхностным слоем 5%, 10%, 15% на одной стороне; температура кастера была установлена ​​на 90°F с водяной баней при 80°F. Начальное отношение ориентации было установлено на MDX=3,5 и TDX=8. Использовалась матрица с уменьшенной обшивкой с зазором 50-60 мил. MDO устанавливали на 85-88°C или 187°F. Температуру печи TDO устанавливали на 246/240/230°F. Скорость разливки устанавливали на 32-45 футов в минуту в зависимости от выхода смолы. Скорость линии полуфабрикатов была рассчитана на 105 футов в минуту.

Показан на РИС. 3 представляют собой смоляные композиции в соответствии с вариантами осуществления, включающие LLDPE и которые, в частности, использовались в эксперименте 2. На фиг. 3 также указан показатель текучести расплава в дг/с, точки плавления в градусах Цельсия и Фаренгейта и плотность смоляных композиций в г/см ³ в соответствии с вариантами осуществления и использованными в эксперименте 2.

Образец 1 продукции в эксперименте 2 использовал 75% Exceed-1012 в качестве основной смолы в среднем слое, как показано на фиг. 4. Остальные образцы, полученные в эксперименте 2, использовали 75% Enable-2010 в качестве основной смолы в среднем слое, как показано на фиг. 4. Exceed-1012 может быть взаимозаменяемым с Enable-2010 в этом эксперименте, хотя они могут иметь небольшие различия в молекулярной структуре. Продукты Enable™ и Exceed™ представляют собой металлоценовые сополимеры этилена и гексена и коммерчески доступны от ExxonMobil Chemical Company, Хьюстон, Техас. , или смолы сополимера этилена и октена, имеющие сопоставимые свойства.

Эксперимент 2 начинался с первого цикла с главным экструдером при 510°F и головкой при 500°F; MDO был установлен на 187°F; TDO начинается при 246/238/230°F; заклинатель был настроен на 140°F, а водяная баня на 90°F.

Второй запуск в Эксперименте 2 начался с соотношения VMX-3980 и VMX-6102 для кожи в соотношении 50/50. Семейство продуктов VMX™ (Vistamaxx™ VMX™) представляет собой коммерчески доступные эластомерные продукты на основе пропилена, которые можно приобрести у ExxonMobil Chemical Company (Хьюстон, Техас). Следует понимать, что в вариантах осуществления, где могут использоваться продукты Vistamaxx™ VMX™, любой подходящий эластомер на основе пропилена, обладающий сравнимыми свойствами, может использоваться в этом или других запусках Эксперимента 2. Сердцевинный слой включал Enable-2010, Exceed-3512, и Enable-2305 в соотношении смеси 75/20/5, как описано на фиг. 4-7 в качестве примера 2. Вместо Enable-2305 можно использовать Enable-2703 или Enable-2705. Образцы 2 и 3 были отобраны с разной толщиной поверхностного слоя, как показано на фиг. 4-7, где толщина корки измеряется в процентах от общей толщины пленки.

Третий запуск Эксперимента 2 начался со 100% VMX-6102 для кожи. Образец 4 был собран, как показано на фиг. 4-7.

В следующем эксперименте 2 использовали смесь Exact-3131 и Exact-3132 в соотношении 50/50 с добавлением 1% шликера/антиадгезионной маточной смеси (5% шликера, 35% талька в смоле-носителе VMX-3980), добавленной к композиции. .

Для образцов 5, 6, 7 температуры литейной машины и водяной бани были сброшены до 90°F и 80°F соответственно. Обороты экструдера кожи в минуту устанавливали на 3 разные скорости для контроля толщины слоя кожи, и отбирали образцы 5, 6, 7. Каждый образец и его проверенные свойства указаны на фиг. 4-7.

На фиг. 4 представляют собой составы смолы сердцевины, предполагаемые для производства в примере 2. В ходе производственного цикла эксперимента 2 были получены образцы с номерами 1-7, как показано на фиг. 4. Варианты осуществления обеспечивают экструдированные многослойные пленочные структуры, как описано. Хотя испытания проводились для двухслойных соэкструдированных многослойных пленочных структур A/B, другие примерные варианты осуществления могут включать трехслойную пленочную структуру A/C/B, четырехслойные пленочные структуры A/C/B/D и т.д. без отступления от настоящего раскрытия и его формулы изобретения. Кроме того, хотя их слои могут иметь различные составы и функции, в некоторых вариантах осуществления слой А может представлять собой герметизирующую оболочку или герметизируемую оболочку; слой С может включать наполнитель; слой B может включать материал сердцевины или основной компонент, включая смеси LLDPE, как дополнительно описано ниже; и слой D может быть другим слоем оболочки. Например, материал наполнителя слоя С может включать переработанный материал. В дополнение и в качестве альтернативы слою D, являющемуся другим поверхностным слоем, слой D может также представлять собой или включать материал для дальнейшего улучшения свойств пленки, такой как, например, материал для улучшения покрытия или сцепления с металлом.

Следует отметить, что смолы поверхностного слоя должны иметь индекс расплава, который выше, чем основной компонент в смеси смол сердцевины. В соответствии с примерными вариантами осуществления, многослойные пленочные структуры могут включать слой А, который может представлять собой коэкструдированную оболочку из герметика (или «герметизируемую оболочку»), которая включает подходящий легкоплавкий материал и вязкость расплава, которая немного ниже, чем вязкость материала сердцевины из слой В в условиях производственного процесса и при температуре, содержащий один или несколько компонентов, например, ЛПЭНП. Подходящие материалы с низкой температурой плавления могут включать, например, по существу один компонент или смеси полиэтиленовых пластомеров, таких как смола Exact™ (ExxonMobil Chemical, Хьюстон, Техас) или полипропиленовые пластомеры, такие как смола Vistamaxx™ (ExxonMobil Chemical, Хьюстон, США). Техас). Другой подходящий термосвариваемый материал слоя А может включать этиленвинилацетат (ЭВА), DuPont™ Surlyn®, этиленметилакрилат (ЭМА), полиэтилен очень низкой плотности, другие полимеры на основе этилена, сополимеры других полимеров на основе этилена и смеси вышеизложенное. Отдельный компонент или смесь компонентов слоя В могут обеспечивать желаемые свойства контроля реологических свойств, такие как предотвращение возмущения расплава и/или неравномерного распределения слоя. В некоторых вариантах осуществления слой А может включать один пластомер или смесь пластомеров, выбранных из группы, состоящей из полипропилена, полиэтилена или их комбинаций. Соотношение компонентов смесей может составлять любые подходящие пропорции, составляющие в сумме 100%. Кроме того, в зависимости от вязкости расплава сердцевинного слоя (или, если включены разные смеси, как описано, то разные вязкости), оболочка может включать однокомпонентный пластомер или смесь пластомеров. В других вариантах осуществления слой А может включать смесь компонентов, выбранных из вышеуказанной группы, которые могут иметь различную соответствующую вязкость расплава, при этом смешанные компоненты могут иметь результирующую, то есть смешанную, вязкость расплава, которая меньше, чем вязкость расплава материал сердцевины слоя B. В некоторых вариантах осуществления, как описано, слой A может представлять собой герметизирующую оболочку, включающую подходящую смесь множества компонентов, где первый компонент имеет желаемые свойства, такие как желаемые свойства термосваривания. В таких вариантах осуществления один и тот же первый компонент может иметь температуру плавления, которая слишком низка для использования первого компонента отдельно, то есть в качестве единственного компонента покрытия герметика, потому что, например, такое покрытие герметика будет прилипать к горячему. Поверхности валков МДО в процессе обработки. Слой А может включать по меньшей мере один другой компонент (например, второй компонент), имеющий точку плавления выше, чем температура валков МДО, так что полученная смесь не будет прилипать к горячим поверхностям валков МДО. В примерном варианте осуществления слой А может включать в себя первый компонент, представляющий собой Vistamaxx™ 39.80 (ExxonMobil Chemical Company, Хьюстон, Техас), который может обеспечить желаемые свойства термосваривания, но также имеет низкую температуру плавления, что при использовании отдельно в качестве единственного компонента покрытия герметика может прилипать к горячим валкам MDO. В том же примерном варианте осуществления слой А может включать второй компонент, которым является Vistamaxx™ 6102 (ExxonMobil Chemical Company, Хьюстон, Техас), который имеет более высокую температуру плавления и, таким образом, не будет прилипать к горячим поверхностям валков MDO. В таком примерном варианте осуществления слой А может включать в себя подходящее соотношение смеси Vistamaxx™ 39.80 и Vistamaxx™ 6102, которые не будут прилипать к горячим поверхностям валков MDO во время обработки.

Варианты осуществления могут предусматривать многослойные пленочные структуры со слоем B, который может иметь материал сердцевины или основной компонент, который может включать смеси LLDPE. Эти смеси LLDPE могут иметь широкое молекулярно-массовое распределение для улучшения эластичности расплава при повышенной температуре во время TD-вытягивания. В одном примере, трехкомпонентные смеси LLDPE могут быть выбраны с одним материалом с низкой, одной средней и одной высокой молекулярной массой. Компонент с низкой молекулярной массой может присутствовать в количестве около 5-30% смеси. Компонент средней молекулярной массы может присутствовать в соотношении примерно 40-90% смеси. Высокомолекулярный компонент может присутствовать в количестве около 5-30% смеси. Например, подходящая трехкомпонентная смесь может иметь соотношение примерно 5/90/5 компонентов с низкой/средней/высокой молекулярной массой. В другом примере подходящие трехкомпонентные смеси могут иметь соотношения примерно 10/85/5, примерно 15/80/5 или примерно 20/75/5.

Примеры вариантов осуществления могут дополнительно включать добавки к пленке, такие как, помимо прочего, добавки, улучшающие скольжение, добавки, препятствующие слипанию, пигменты, технологические добавки и/или другие добавки. Добавки могут быть добавлены для улучшения коэффициента трения поверхности управления, обработки, печати и других свойств. Примеры добавок, улучшающих скольжение, могут включать эрукамид, стеарамид, силиконовое масло и т. д. Примеры добавок, препятствующих слипанию, могут включать полиметилметакрилат, тальк, диоксид кремния и т.д. Примеры пигментов могут включать диоксид титана или карбонат кальция. Примеры технологических добавок могут включать фторполимеры и т. д. Другие добавки могут включать смолы на основе полиэтилена или полипропилена с привитым малеиновым ангидридом, антистатические добавки, добавки против запотевания и т. д. В примерных вариантах осуществления добавки могут присутствовать в количествах от примерно 0,01% до примерно 5% смоляных смесей для многослойной пленочной структуры.

РИС. 5 показывает матовость и свойства растяжения образцов 1-7, изготовленных из композиций, указанных на фиг. 4.

РИС. 6 показывает свойства уплотнения и горячей липкости образцов 1-7, изготовленных из композиций, указанных на фиг. 4. Образцы продемонстрировали превосходную низкую температуру инициации уплотнения и прочные уплотнения.

РИС. 7 показывает свойства прокола образцов 1-7, изготовленных из композиций, указанных на фиг. 4.

В ходе эксперимента 2 были получены соэкструдированные биаксиально ориентированные пленки m-LLDPE толщиной 1,5-2 мил со структурой A/B с герметиком на стороне водяной бани.

Смеси смол сердцевины, созданные и обсуждаемые в этом раскрытии, неожиданно показывают, что смеси смол сердцевины на основе выбранных комбинаций более чем одной смолы mLLDPE или mLDPE, имеющие определенные индексы расплава, приводят к смеси полимеров, имеющих широкое молекулярно-массовое распределение, включая возможность бимодального и тримодального распределения. По сравнению со смесями, описанными в настоящем документе, металлоценовые катализаторы с одним активным центром обычно дают полимеры с узким молекулярно-массовым распределением, то есть Mw/Mn составляет около 2 (средневесовая молекулярная масса, деленная на среднечисловую молекулярную массу, где Mw и Mn оба могут измеряют с помощью гель-проникающей хроматографии (ГПХ)). Узкое молекулярно-массовое распределение обеспечивает ограниченное запутывание молекулярных цепей, чтобы обеспечить необходимую эластичность расплава.