Рукавная пленка представляет собой двухслойный полимерный материал трубчатой формы, полученный методом выдувной экструзии. Это универсальная упаковка, которая используется в промышленности, сельском хозяйстве и торговле. Материал производится путем раздувания расплавленного полиэтилена через кольцевую головку экструдера с последующим охлаждением и намоткой. Благодаря уникальной технологии получения, рукавная пленка обладает высокой прочностью, эластичностью и герметичностью, что делает ее незаменимой для создания упаковочных решений различного назначения.
Что такое пленка рукавная
Пленка рукавная это упаковочный материал в виде непрерывной трубки из полиэтилена, запаянной с двух противоположных сторон по длине. В сложенном состоянии она представляет собой двухслойную ленту, намотанную на втулку в рулон. Толщина материала варьируется от 20 до 400 микрон, ширина в развернутом виде может достигать 10 метров.
Основным сырьем для производства служат гранулы полиэтилена высокого давления, низкого давления или их комбинации. Метод получения рукавной пленки был впервые применен для термопластичных полимеров в 1935 году. Полное теоретическое обоснование технологии появилось только в 1965 году, когда был описан весь цикл экструзионного процесса.
Ключевое отличие рукавной пленки от других видов заключается в способе производства и структуре. В отличие от плоскощелевых пленок, рукавная изначально представляет собой бесшовную трубу, что обеспечивает равномерность свойств по всей поверхности и отсутствие швов.
Формы выпуска рукавной пленки
Полиэтиленовая пленка выпускается в нескольких вариантах, каждый из которых имеет свое назначение. Рукав используется как самостоятельная упаковка или как заготовка для пакетов. Полурукав получается при разрезании рукава с одной стороны, что создает широкое полотно со сгибом. Полотно образуется при двустороннем разрезе и применяется для укрывных работ.
Фальцованный рукав имеет складки по бокам, которые формируются при намотке. Такая конструкция позволяет экономить место при хранении и создавать объемные пакеты для супермаркетов. Ширина складок регулируется на этапе производства в зависимости от требований заказчика.
Технология получения рукавной пленки
Производство рукавной пленки осуществляется методом выдувной экструзии на специализированных линиях. Процесс начинается с загрузки полимерных гранул в бункер экструдера пневматическим или вакуумным способом. Важность автоматизации подачи сырья обусловлена необходимостью поддержания стабильного технологического процесса.
Основные этапы производства:
- Загрузка полимерных гранул в приемный бункер с системой дозирования, обеспечивающей равномерную подачу сырья
- Плавление материала в цилиндре экструдера при температуре 150-250 градусов Цельсия с одновременным перемешиванием шнеком
- Продавливание расплава через кольцевую щель формующей головки под давлением
- Раздув образовавшейся трубы сжатым воздухом до требуемого диаметра с контролем геометрических параметров
- Охлаждение пленочного рукава воздушным кольцом, обеспечивающее кристаллизацию полимера
- Складывание рукава с помощью направляющих щек и сжатие тянущими валками
- Намотка готовой пленки на приемное устройство с контролем натяжения
Роль кольцевой головки в производстве
Кольцевая головка экструдера является критически важным узлом технологической линии. Расплавленный полимер поступает в центральный канал головки, откуда распределяется по радиальным каналам. Далее материал попадает в кольцевую щель, где формируется в трубчатую заготовку.
Современные головки оснащены винтовыми коллекторами, обеспечивающими равномерное распределение расплава по периметру. Толщина зазора регулируется специальными болтами, количество которых зависит от диаметра головки. Для минимизации дефектов внутренние и наружные цилиндры головки могут вращаться, что предотвращает образование складок и обеспечивает равномерную толщину пленки.
Процесс раздува и охлаждения
После выхода из кольцевой головки расплавленная труба раздувается сжатым воздухом. Образуется характерный вертикальный пузырь, высота и форма которого критически важны для качества продукта. Контроль давления воздуха осуществляется зажимными валками, что обеспечивает постоянство размеров.
Существуют три основные схемы производства. При верхней приемке рукав движется вверх, что является наиболее распространенным вариантом с минимальной нагрузкой на раздуваемый участок. При нижней приемке расплав направляется вниз через водяную ванну для быстрого охлаждения, что сохраняет прозрачность пленки. Горизонтальная схема применяется для специальных случаев с ограничениями по высоте помещения.
Виды рукавной пленки по типу полиэтилена
Свойства готовой продукции определяются типом используемого полиэтилена. Каждая разновидность имеет специфические характеристики, обусловленные условиями полимеризации исходного сырья.
| Тип полиэтилена | Характеристики | Применение |
|---|---|---|
| ПВД (высокого давления) | Эластичная, прозрачная, глянцевая поверхность, низкая плотность 0,91-0,93 г/см³, температура плавления 100-115°C | Упаковка пищевых продуктов, фасовочные пакеты, прозрачная упаковка товаров |
| ПНД (низкого давления) | Высокая прочность, матовая поверхность, плотность 0,94-0,96 г/см³, температура плавления 120-135°C, устойчивость к проколам | Мусорные мешки, промышленная упаковка, прочные пакеты для тяжелых грузов |
| ПСД (среднего давления) | Сбалансированные свойства, сочетание прочности и эластичности | Универсальная упаковка, пакеты с ручками, термоусадочная пленка |
Многослойные рукавные пленки
Современное оборудование позволяет производить многослойные конструкции методом коэкструзии. Технология предусматривает одновременную подачу нескольких типов полимеров через разные экструдеры в общую головку. Каждый слой выполняет определенную функцию, что расширяет возможности применения материала.
Трехслойные пленки могут сочетать внешний слой из ПНД для механической прочности, средний адгезионный слой для склеивания и внутренний из ПВД для контакта с продуктом. Пятислойные и семислойные структуры используются для специальных задач, таких как барьерная упаковка с защитой от кислорода и влаги.
Применение рукавной пленки
Универсальность рукавной пленки обеспечила ее широкое распространение в различных отраслях экономики. Ежегодно методом экструзии производится до 80 процентов всех полимерных пленок в мире.
Упаковочная промышленность
Основное применение рукавная пленка находит в производстве упаковки. Из нее изготавливают фасовочные пакеты для продуктов питания, полиэтиленовые мешки различных размеров, термоусадочную упаковку для групповой фасовки товаров. Материал позволяет формировать пакеты нужной высоты непосредственно в процессе упаковки без предварительной закупки готовых изделий.
Пищевая промышленность использует пленку для фасовки фруктов, овощей, мяса, полуфабрикатов, хлебобулочных изделий. Непищевой сектор применяет материал для упаковки одежды, игрушек, электроники, мебели, строительных материалов. Логистические компании используют рукавную пленку для защиты грузов при транспортировке.
Сельское хозяйство
Аграрный сектор активно применяет светостабилизированную рукавную пленку. Материал с добавлением специальных концентратов служит покрытием для теплиц и парников, обеспечивая защиту растений от неблагоприятных погодных условий. Прозрачность пленки позволяет проходить солнечному свету, необходимому для фотосинтеза.
Черная техническая пленка используется для мульчирования почвы, укрытия силосных ям и сенажных траншей. Материал предотвращает рост сорняков, сохраняет влагу в почве и создает оптимальный микроклимат для корневой системы растений. Армированные многослойные пленки применяются как долговечное покрытие для крупных тепличных комплексов.
Строительство
Строительная отрасль использует техническую рукавную пленку для гидроизоляции фундаментов, защиты конструкций от влаги при проведении кровельных и фасадных работ. Материал служит временным укрытием для строительных материалов, защищает оконные и дверные проемы во время ремонта.
При прокладке коммуникаций пленка предохраняет трубы от грунтовых вод. Полотно из рукавной пленки применяется как подложка под бетонную стяжку, предотвращая проникновение влаги из грунта. Благодаря устойчивости к гниению и микроорганизмам материал сохраняет свойства в течение длительного времени.
Преимущества и недостатки рукавной пленки
Оценка характеристик материала позволяет определить оптимальные области применения и выявить ограничения использования.
Основные преимущества:
- Высокая влагонепроницаемость, обеспечивающая надежную защиту содержимого от воды и конденсата
- Химическая стойкость к большинству агрессивных веществ, кислот и щелочей в бытовых концентрациях
- Экономичность производства благодаря простоте технологии и доступности сырья
- Биаксиальная ориентация при раздуве, повышающая механическую прочность в обоих направлениях
- Возможность получения широких полотен без необходимости склеивания отдельных частей
- Гибкость в выборе размеров для изготовления упаковки под конкретные требования
- Низкая стоимость по сравнению с альтернативными упаковочными материалами
Ограничения и недостатки:
- Относительно низкая температура плавления, ограничивающая применение при высоких температурах
- Снижение прочности при температурах ниже минус 40 градусов, повышение хрупкости
- Чувствительность к ультрафиолетовому излучению без светостабилизирующих добавок
- Относительно невысокая прочность на прокол по сравнению с ориентированными пленками
- Проницаемость для газов и ароматических веществ, что ограничивает применение для длительного хранения
- Электростатические свойства, приводящие к притягиванию пыли без антистатических добавок
- Экологические проблемы при утилизации, длительный период разложения в природных условиях
Оборудование для производства рукавной пленки
Технологическая линия для выпуска рукавной пленки включает несколько основных узлов, работающих в едином технологическом цикле.
Экструдер
Основным агрегатом является червячный пресс или экструдер. Машина состоит из толстостенного цилиндра с вращающимся внутри шнеком, системы нагрева с хомутовыми нагревателями и приводом. Диаметр шнека определяет производительность линии и может составлять от 45 до 150 миллиметров для промышленных установок.
Шнек разделен на три функциональные зоны. Зона загрузки транспортирует твердые гранулы из бункера. Зона плавления обеспечивает нагрев и расплавление материала при температуре 150-250 градусов в зависимости от типа полимера. Зона дозирования гомогенизирует расплав и создает необходимое давление для продавливания через головку.
Система охлаждения и намотки
Воздушное кольцо подает охлаждающий воздух на поверхность раздутого рукава, обеспечивая равномерную кристаллизацию полимера. Скорость охлаждения является лимитирующим фактором производительности линии. Температура подаваемого воздуха регулируется в пределах 10-25 градусов.
Тянущие валки сжимают охлажденный рукав и формируют его в плоскую ленту. Скорость вращения валков определяет толщину готовой пленки - чем выше скорость, тем тоньше материал. Намоточное устройство сматывает готовую продукцию в рулоны на картонные или пластиковые втулки. Современные намотчики оснащены системами автоматического контроля натяжения и толщины пленки.
Частые вопросы о рукавной пленке
Выводы: Рукавная пленка является универсальным и экономичным упаковочным материалом, производимым методом выдувной экструзии. Технология получения через кольцевую головку с последующим раздувом и охлаждением обеспечивает высокую прочность и равномерность свойств. Материал находит применение в упаковочной промышленности, сельском хозяйстве и строительстве благодаря влагонепроницаемости, химической стойкости и доступной стоимости. Выбор типа полиэтилена и толщины пленки определяется конкретными требованиями применения. Современное оборудование позволяет производить как простые однослойные, так и сложные многослойные конструкции с заданными свойствами.
