ТАКАХАСИ ГИСАКУПЛЕНКИ ИЗ ПОЛИМЕРОВПеревод g -японского канд. хим. наук Л. И. Куценко, канд. хим. наук
Е. П. Мельниковой, канд. хим. наук Ю. Н. Сазонова,г г* с..С.	С. БулатоваПод редакцией А. В. ФадеевойИЗДАТЕЛЬСТВО «ХИМИЯ»
ЛЕНИНГРАДСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ
197 1
УДК 678. 026. 027Такахаси Г. Пленки из полимеров. Перевод с
японского. JI. Изд-во «Химия», 1971, стр. 152,
рис. 46.Книга посвящена технологии производства
пленочных материалов из искусственных и синте¬
тических полимеров, свойствам пленок и их при¬
менению в различных отраслях промышленности
и сельском хозяйстве. Кроме того, рассмотрены
вопросы поверхностной обработки пленок (хими¬
ческими и механическими способами), металлиза¬
ции, соединения пленок (сварка и склеивание).Книга предназначена для инженерно-техни¬
ческих работников, связанных с переработкой
полимеров и применением пленок, экономистов,
торговых работников, а также может быть по¬
лезна студентам химико-технологических инсти¬
тутов.3-14-941—71
. -	СОДЕРЖАНИЕ••Э» •, ..	1 .Предисловие 		. .	8. ’ v ■1	1. Общие сведения о полимерных пленкахV4. радение 			9Г.2.М|йееи-фикация полимерных пленок и их производство . . . .	121-3/ «Шств-а и облас'ЕИ:.^Й^енения полимерных пленок . . . .. .	12"'Ще Уччк®вва J . . .... .... . . . . . . . .	.12'ЩЖ Исподьзоваже'-погймерных пленок в сельском хозяйстве .	23 ■,Ш	в фотографии 		.234HL; для звуко- и видеозаписи . . / .	26’ ' пленки . . .... • . . . . . . . .	27Яр. Лрнйае'’		\	29^ргае 0Йг44^^||йменения полимерных пленок •. . . . .	30■ *';£* ■	полимерных пленок4-.2.1. ^Е^$1^|..$пф^|^ш^Цбдства полимерных плено5	312.2;	.......	'	32" ;.. ^^иву^^^Щш^бтхюпо щель	“.......	33■ ^ййдкд^з^яеуаа'дгольдевой зазор '	.'.....	35: .тельная характеристика экструзии через-плоскую щель
' "®Ги кольцевой зазор		362.3.	Отдою из-., рдствора 		362.4.	Мокрое формование' 				392.5.	Каяандррвание . V . . . . . . . . . . . . . . . ...	402.6.	Специальные способы 			423. Способы производстве, свойства и применение полимерных пленок3.1.	Полиэтиленовые пленки 			43'3.1.1.	Способы производства, виды и свойства .	43
3] 1 ^Г^Трименение	'. '. . . . 		., ; .	473.-2. Пол-ипрблиленовая Пленка . . . 				473:2.1-. Способы получения		47'3.2.2: Виды и свойства 		; . .,'.483.2.3.	Применение			493.3.	Целлофан		 . 				493.3.1.	Способы производства^. . ‘		 . . .'495
3.3.2.	Виды и свойства	513.3.3.	Применение	573.4.	Ацетатцеллюлозные пленки	..583.4.1.	Способы получения	583.4.2.	Виды и свойства	583.4.3.	Применение		603.5.	Поливинилхлоридные пленки 	603.5.1.	Способ получения	603.5.2.	Свойства	613.5.3.	Применение	633.6.	Поливинилиденхлоридные пленки	643.6.1.	Способ производства			643.6.2.	Свойства		643.6.3.	Применение		 .	653.7.	Пленки из поливинилового спирта	653.7.1.	Способы производства	653.7.2.	Свойства 			 		673.7.3.	Применение		703.8.	Полистирольные пленки .^			713.8.1.	Способ производства и свойства	713.8.2.	Применение			 .	723.9.	Полиэфирные пленки 		 .	733.9.1.	Виды, способы производства	733.9.2.	Свойства	.733.9.3.	Применение	763.10.	Поликарбонатные пленки	. .	7'63.10.1.	Способы производства	763.10.2.	Свойства 			773.10.3.	Применение . 		783.11.	Другие полимерные пленки	783.11.1.	Фторполимерные (фторопластовые) пленки	783.11.2.	Найлоновые пленки	813.11.3.	Пленки из гидрохлорированного каучука	843.11.4.	Водорастворимые пленки . . 		863.11.5.	Полибутиленовые пленки 		873.11.(э. Полиуретановые пленки		883.11.7. Пленки с повышенной термостойкостью и другие ....	894.	Способы обработки полимерных пленок4.1.	Покрытия полимерных пленок	904.2.	Слоистые комбинированные пленки из полимеров	934.2.1.	Способы производства	934.2.2.	Применение и свойства	. .	954.3.	Обработка поверхности пленок	98.. 4.3.1. Обработка поверхности для улучшения адгезионных свойств	984.3.2.	Тиснение и матирование			1004.4.	Металлизация 	1014.4.1.	Способы металлдзации 		1016
4.4.2.	Виды и применение металлизированных ПленОК	1034.5. Вытяжка полимерных пленок 	 		 .	1044.5.1.	Способы вытяжки			1054.5.2.	Свойства ориентированных полимерных пленок и их приме¬
нение 		1085.	Соединение полимерных пленок5.1.	Методы сварки			1105.1.1.	Сварка между нагретыми пластинами . 		.1115.1.2.	Импульсный метод		1145.1.3.	Сварка . ультразвуком	1165.1.4.	Сварка токами высокой частоты . . . 		1175.1.5.	Сварка с одновременным разрезанием	1185.2.	Склеивание 		1195.2.1.	Склеивание при обычной температуре . . . . . . . . 1195.2.2.	Склеивание при нагревании и под давлением	1206.	Способность пленок к обработке6.1.	Однородность пленок по толщине	'. 1226.2.	Вязко-упругие свойства	.1236.3.	Скольжение и слипаемость		1266.4.	Электризуемость 		.1296.5.	Стабильность размеров		 1296.6.	Способность к сварке			1297. Простейшие способы идентификации полимерных пленок7.1.	Идентификация плохорастягивающихся пленок	1337.2.	Идентификация легкорастягивающихся пленок	1357.3.	Испытания на горение	1387.4.	Испытания на растворимость . 		.1387.5.	Специальные испытания 				 . : 138ПриложениеТаблица 1. Основные свойства полимерных пленок	141Таблица 2. Сравнительные данные по основным свойствам полимер¬
ных пленок 		 .149Литература			150
ПРЕДИСЛОВИЕВ книге Такахаси в строгой системе приводятся
сведения о получении полимерных пленок, нашед¬
ших промышленное применение в Японии и других
странах, их свойствах, способах обработки и соеди¬
нения (сварка, склеивание), а также областях при¬
менения.К сожалению, в таблицах с характеристиками
пленочных материалов не всегда даются ссылки
на методы испытаний, а одни и те же показатели
часто приводятся в разных размерностях. Для не¬
которого облегчения пользования табличным ма¬
териалом все показатели, выраженные в англий¬
ских единицах измерения (мил, фунт, дюйм и др.),
переведены в привычные для советского читателя.Несмотря на имеющиеся недостатки, книга не¬
сомненно представляет интерес для инженерно-
технических работников, занятых переработкой и
применением полимерных пленок.А. В. Фадеева
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНКАХ....-' ■/,j	1.1. ВВЕДЕНИЕ>Цо недавнего времени понятия пленки и лист классифици¬
ровались в зависимости от внешнего вида изделия: предпола¬
галось, что первые свертываются в длинные ленты, подобно
фотографической пленке, вторые представляют собой широ¬
кие пластины. Однако сейчас эта классификация изменилась
и в качестве критерия используется толщина изделия: при
толщине более 0,25 мм (для Японии более 0,1 мм) изделие
обычно называют листом, менее 0,25 мм — пленкой. Подходя
строго, .нельзя сравнивать целлофан с полимерными плен¬
ками, однако в результате модификации целлофана его
свойства в ряде случаев приближаются к свойствам полимер-
нйх пленок.	1 .•’В последнее десятилетие резко возрос спрос на полимер¬
ные'пленки, необходимые для производства упаковк-и, основы
для фото- и видеозвукозаписывающей пленки, электроизоля¬
ционных и липких лент;, расширилась - сфера использования
пОл-имерных пленок в^ сельском хозяйстве.	_.Значительные количества полимеров идут для приготов¬
ления;-пленок:Прлиэтилен низкой плотности	61,1%Полиэтилен высокой плотности . . ... . .	23%Полипропилен . •			33%Поливинилхлорид	-	 17,5%'Поливинилиденхлорид . . 				42,5%'Кроме того, на производство пленок расходуется большое-
количество . полиэфиров, поливинилового спирта, полистирола;
В настоящее время, по объему потребления полимерных ма¬
териалов производство пленки занимает первое место после
волокна и литьевых изделий.Толщина полимерных пленок колеблется в широком диа¬
пазоне: от 0,005 до 0,25 мм и выбирается в зависимости от
конкретных условий 'применения. Например, в качестве упа¬
ковочного материала - применяют пленку толщиной 0,02—
0,05 мм, в’-качестве основы для фотопленки 0,08—0,125 мм.В Японии большинство полимерных пленок имеет цифро¬
вую маркировку, зависящую от вида пленки и ее толщины.>9
Виды полимерных пленок и области их применения [1]Таблица 1.1МатериалНазвание пленкиСостав элементарного звенаПрименениеРегенерированная цел¬
люлозаОбычный целлофанЦеллюлозаУпаковкаВодостойкий целлофанЦеллюлоза с водостойким покры¬
тиемПроизводные целлюлозыДиацетатцеллюлозныеДиацетат целлюлозыИзготовление магнитофонных лентТриацетатцеллюлозныеТ р иацетат ■ целлюлозыИзготовление кино- и фотопленкиПолиолефиныПолиэтиленовые—сн2—сн2—Упаковка; в сельском хозяйствеПолипропиленовые—СН2—СН—
1СНзУпаковкаПоливинилхлоридМягкие и жесткие по¬
ливинилхлоридные—СН2—СН—
- 1
С1Упаковка; в сельском хозяйствеПоливинилиденхлоридПоливинилиденхлорид-ные—СН2—С—
1Упаковка пищевых продуктов;С12получение слоистых пленок
Поливиниловый спирт ВинилоновыеПолиэфирыПолистиролГ идрохлорированный
каучукПолиамидФторсодержащие смолыВодорастворимыеПолиэтилентерефталат-ныеПоликарбонатныеПолистирольныеНайлоновыеПоливинилфторидныеПолитетрафторэтилено-вые
—сн2—сн—Кон—ОСН2СН2ОСОСбН4СО—
—ОС6Н4—С3Н6—С6Н<—СОг——сн2—сн—IС6н5Гидрохлорированный каучук—C6H4NHCO——СНг-СН—IF—С—С—I I
F* F2Упаковка; использование в про¬
мышленности-Упаковка; использование в про¬
мышленностиПроизводство изоляционных ма¬
териаловУпаковочный, электроизоляцион¬
ный материалУпаковочный, электроизоляцион¬
ный материалУпаковка продуктовУпаковка; промышленность
Использование в промышленностиИспользование в'промышленности
Обычный и водостойкий целлофан различают по номерам,
причем номер обозначает максимальную плотность 1 м2
пленки в граммах, увеличенную в 10 раз. Например, целло¬
фан № 300 имеет плотность 30 г/ж2 при толщине около
0,02 мм. Водостойкому целлофану номер присваивается
после его покрытия водостойкой пленкой.Номер полипропиленовой и полиэфирной пленок обозна¬
чает их толщину в миллиметрах, увеличенную в 1000 раз; на¬
пример, пленка № 20 имеет толщину 0,02 мм.Номера пленок из винилона и растворимого поливинило¬
вого спирта обозначают их толщину в миллиметрах, увели¬
ченную в 100 000 раз; например, пленка № 2000 имеет тол¬
щину 0,02 мм.Номера пленок из полиэтилена, поливинилхлорида, эфиров
целлюлозы и полистирола обозначают непосредственно тол¬
щину, измеряемую в миллиметрах или микронах.-Американская маркировка пленок из обычного и водо¬
стойкого целлофана отличается от японской. Например,
1 фунт пленки, занимающей площадь в 22 000 дюйм2, условно
обозначается целлофан-220, 1 фунт пленки с плОщадью
10 300 дюйм2 обозначается целлофан-103 и т. д._ Европейское обозначение целлофана, как обычного, так
и водостойкого, аналогично японскому. Кроме того, в Европе
и Америке принята маркировка пленок по толщине, измеряе¬
мой в милах (1мил = 0,001 дюйма) или микронах.1.2.	КЛАССИФИКАЦИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК И ИХ ПРОИЗВОДСТВОВиды полимерных пленок представлены в табл. 1.1 [1].
Кроме указанных в таблице, существует множество других
пленок: из полибутилена, подивинилбутираля, полиэтилен-
оксида, полиуретана, производных целлюлозы, оксиэтилцел-
люлозы и полиамидов, характеристики которых, вследствие
малого объема их производства, в таблице не приведены.Полимерные пленки можно условно разделить на три
вида: 1) свободные (однослойные, без покрытия); 2) с лако¬
вым покрытием; 3) слоистые (комбинированные). -Пленки различают и по форме: рукавные и плоские.1.3.	СВОЙСТВА И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК1.3.1.	УпаковкаСферы применения полимерных пленок постоянно расши¬
ряются, однако большая часть выпускаемых пленок исполь¬
зуется для упаковки различных изделий и товаров. Вес това¬
ров в пленочной упаковке обычно не превышает нескольких
килограммов, что связано с ограниченной прочностью наибо-.12
лее распространенных полимерных пленок. Существуют мно¬
гочисленные виды упаковки продовольственных товаров с ис¬
пользованием различных легких упаковочных материалов, но,
по мнению специалистов, около 70 % упаковки приходится на.
полимерные пленки. Кроме пищевых продуктов в полимер¬
ные пленки пакуют пряжу, галантерейные товары, бумажную
продукцию, лекарства и т, д. В настоящее время полимерная
пленка^,успешно применя-ется для упаковки больших коли¬
честв, сыпучих материалов, таких как удобрения, цемент, по¬
варенная соль, сахар. На очереди стоит проблема хранения
зерновых и муки в пленочной упаковке, которая осложняется-
необходимостью вентиляции этих продуктов.Требования к полимерным упаковочным пленкам в основ¬
ном сводятся к следующему (табл. 1.2): 1) красота и привле¬
кательность упаковки; 2) простота и легкость упаковки и
маркировки; 3) гарантированная сохранность качества и све¬
жести. товаров.Таблица 1.2Требования к полимерным упаковочным материаламОсновные требованияНеобходимые свойстваНадежност'&~(защита упакованно¬
го товара, гарантия сохранения
его свежести)Технологичность (свойства, обес^. печивающие^простоту и легкость
упаковкйГ'и маркировки)Оформление (красота и привлека-
* тельность .упаковки)Воздухопроницаемость, проницае-
■ йость к УФ-лучам, водонепрони¬
цаемость^ химическая стойкость,,
морозостойкость, теплостойкость*
стойкость к старению, прочность,
’ отсутствие вкуса, запаха, неток*
сичность -
Твердость, скольжение, прочность на
растяжение, разрывная прочность,
термическая' адгезия,' прилипае-;
мость, антистатичность
Прозрачность,' блеск, специфичная
маркировка, высокое качество
окраскиКроме того, необходимо, чтобы упаковочные пленки об¬
ладали достаточной прочностью, эластичностью и высокой
прочностью на разрыв. С другой стороны, чтобы легко было
извлечь упакованный товар, пакет должен легко вскрываться
или иметь ленточный запор.Требования к пленкам и их свойства могут изменяться
в зависимости от вида товара и способа упаковки. Для ряда
товаров нет необходимости совмещать все отмеченные требО'
вания. Например, "водонепроницаемость важна при упаковке
кондитерских изделий, тавдх как бисквиты или печенье, в то
время как для упаковки овощей, фруктов и пряжи это каче¬
ство пленки не обязательно.13
Таблица 1.3Сравнительные свойства упаковочных полимерных пленокОбоздачения: + + хорошая: + средняя: — плохая1ПленкаВодо¬непрони¬цаемостьВодостой¬костьВоздухо¬непрони¬цаемостьПроч¬ностьПрозрач¬ностьОкраши-ваемостьПростотаупаковкиСваривае¬мость/Антиста¬тичностьПригод¬
ность
к упаковке
пищевых
продуктовЦеллофанобычный--+ +-+ ++ ++ +	 *+ ++ +водостойкий—+ ++ +-+ ++ +ч ++ ++ ++ +Полиэтилен-целлофан++ ++ ++ ++ ++ +-i—Н-+ ++ ++ +Полиэтиленоваявысокой плотности+ ++ +-+ +—+ +—+ + .—+ -Ьнизкой плотности+ +-Ь +-+ +—+ +++ +—+ +Полипропиленоваянеориентированная+ +-+ ++ ++ ++++ +—+ +ориентированная+ +—+ ++ ++ +++-—+ +Поливинилхлориднаямягкая+ ++-Ь+ ++ ++' -	 **——жесткая+ ++ ++ ++ ++ ++ +	 **—+ +* Склеивание.** Сварка токами высокой частоты.
Сравнение свойств полимерных пленок с точки зрения тре¬
бований к упаковочному материалу приведено в табл. 1.3.Рассмотрим некоторые свойства пленок, влияющие на ка¬
чество упаковки.Влагопроницаемость полимерных пленок является важной
характеристикой упаковочного материала как для высыхаю¬
щих, так и для невысыхающих товаров. Величины влагопро-
ницаемости и водопоглощения различных пленок приведены
в табл. 1.4. Из таблицы видно, что пленки из фторсодер-
жаших смол, полиэтилена, полипропилена, поливинилиден-
хлорида почти не пропускают водяных паров. Влагопрони¬
цаемость одинаковых по состав/ пленок зависит от качества
полимера, способа формования пленок и т. д. (подробнее
см. гл. 3).Таблица 1.4Водопоглощение и влагопроницаемость пленок из различных полимеровВодопогло¬КоэффициентПленкавлагопромицае-щениемости,за сутки, %гЦм^'ММ-ч)Этилцеллюлозная 	2,5-7,54,8— 14,2Диацетатцеллюлозная	3,6-6,81,4-8,8Триацетатцеллюлозная	3,5-4,54,8-6,0Ацетобутиратцеллюлозная	0,1-3,44,5-6,5Из найлона 66	1,0-1,50,3-1,8Полиэтиленоваявысокой плотности 	—0,02-0,04средней » 		—0,03-0,06низкои » 	00,04-0,08Полипропиленовая 	0,005- 0,06Полиэтилентерефталатная	0,5—Политрифторэтиленовая	00,00Политетрафторэтиленовая	00.00Из сополимера фторированного эти¬00,002лена и пропилена 	Полистирольная . . 		0,04-0,060,5-0,7Из поливинилового спирта 	80—Поливинилхлоридная *0,35-2,0мягкая	—жесткая	—0,35-2,0Поливинилиденхлоридная . . . . .45-1150,1 -0,3Целлофан 	Зависимость влагопроницаемости от толщины пленки при¬
ведена на рис.. 1.1.Влагопроницаемость зависит от температуры: уменьшается
с понижением и увеличивается, с ростом температуры
(табл. 1.5).Газопроницаемость полимерных пленок. Проникновение
кислорода и двуокиси углерода через упаковку пищевых15
продуктов имеет большое значение для сохранения ими све¬
жести. Газопроницаемость важнейших полимерных пленок
показана в табл. 1.6, из которой видно, что целлофан, пленки изполиэфиров и поливинилиден-
хлорида имеют низкую газо- '
проницаемость, в то время как
пленки из полиолефинов — до¬
вольно высокую. Газопрони¬
цаемость заметно изменяется в
зависимости от температуры, а
для некоторых пленок и от
влажности (табл. 1.7).Проницаемость полимерных
пленок по отношению к запа¬
хам и парам органических
растворителей. Одной из важ¬
ных характеристик полимер¬
ных упаковочных материалов'
является их проницаемость по'
отношению к парам органиче¬
ских растворителей, запахам и
маслам' (табл. 1.8 и 1.9).Проницаемость полимерных
пленок по отношению к ультра¬
фиолетовым лучам. Под действием ультрафиолетового облу¬
чения портятся многие виды пищевых продуктов, особенноТаблица 4.5Влияние температуры на влагопроницаемость [гЦм2 • мм • ч)]
различных пленок [2]Рис. 1.1. Зависимость влагопрони-
цаемости полиэтиленовой пленки
от толщины:1 — полиэтилен низкой плотности; 2 — по-
лиэтилен средней плотности; 3 — высоко¬
молекулярный полиэтилен средней плот¬
ности.ПленкаТемпература, °С\-30537Полиэтиленоваянизкой плотности 	0,0014 *0,00350,29средней » 	0,000320,00060,13высокой » .......0,00060,00130,16Полипропиленовая неориентирован¬ная . . '	0,00120,0010,19Поливинилхлоридная.мягкая . 		0,0120,0172,0жесткая 		0,0060,0190,95Поливинилиденхлоридная 	0,00010,00160,14Полиамиднаярукавная 	0,170,9510,1плоская 	0,098 '0,65,4Полиэтилентерефталатная	0,170,0180,44Поликарбонатная	0,0210,122,2Полиэтилен-целлофан	0,024—*0,45и
Таблица 1.6
Газопроницаемость важнейших полимерных пленок [5]ДавДёлйе 1 от, температура 23° С, относительная влажность О%ПленкаГазопроницаемость, см^Цм^-мм’Сутки)по кислородупо азотуПолиэтиленоваянизкой плотности 	100-320183-1830средней » 	65-130183-320высокой » ~ ...... .13—100100-250.Полипропиленовая 	32-150183—500Целлофан .лакированный	^ 0,4-0,50,4-2,5б .полимерным покрытием . .0,08-0,240,16-0,24Ацетатцеллюлозная	48—8'2183-1300Поливинилхлоридная .......1J3-6218,3-250Полатвинилиденхлоридная . . . . '.0,2—0,61,3-3,8Полнстирольная . 		,6,2 — 18,3250-620Полйзтилентерефталатная . . ... •1,3-2,84,2-8,6Найлоиовая . . . 		1,3 —2,63,8-8,6Из т'Идрохлорированного каучука. ... 2,8-28.13,0-130жйры, обесцвечиваются ткани и пряжа, деструктируют изде¬
лия из Каучука Г Поэтому важное значение приобретают упа¬
ковочные материалы, не пропускающие ультрафиолетовых лу¬
чей. К ним относится стабилизированный целлофан и окра¬
шенные полимерные плёнки с поглотителями ультрафиолето¬
вого излучения'(табл. 1.10). 1N	*Таблица 1.7; Влияние влажности на газопроницаемость полимерных пленок, ПленкаОтноси¬
тельная .
влажность
газов, %Газопроницаемость,
моль-см!(см2-свк-см рт. ст.)по кислородупо двуокиси
углеродапо сероводо¬
родуЦеллюфан -00,4510,498 >0,1001005,4675,4—Из гидрохлорированного04,2513,9—каучука100—20,2Из поливинилового спир¬00,396 ., 0,550,310та100—3,871—ПоливинилиденХлорид-00,5960,569—ная /100—. 1,060—Полиэтилентерефталат¬070,8,- 0,274—ная10083,90,382л 0,775Этилцеллюлозная03472Г120- 100- —2,25017
Таблица 1.8Проницаемость полимерных пленок по отношению к парам
органических растворителей, г/(м? • сутки) [2]ПленкаЭта¬нолБутанолПро-панолУксус¬ныйальде¬гидГексанХлоро¬формАмил¬аце¬татДи-хло'р-бен-золЦеллофан с полимерным
покрытием 	0,500,180,150,470,101,20,170,55Целлофан с полимерным
покрытием + полиэти¬лен 	0,560,370,430,930,12—0,420,08Ацетатцеллюлозная ++ полиэтиленовая . ._10,40,420,770,231,90,420,18Полиэтиленоваянизкой плотности . .5,25,01,61,0148018085,034,0высокой плотности .2,01,40,721,4820830050Полиэтилен-целлофан31,00,500,920,181,50,550,20Из гидрохлорированногокаучука 	137,0> 100,01,81,9> 100,0> ЮО248193Поливинилхлоридная45,06,52,61,4> 100> 100236Таблица 1.9Запахопроницаемость полимерных пленок [4]Время проницаемости 1ч	+ +24, н	+1 неделя —
более 2 недель — —ПленкаВан-ильАпельсинЛимонИмбирьКорицаКофеоякяЧайМаринадПолиэтиленоваянизкой плотности ,+ ++ ++ ++ ++ ++ +++ ++ +средней »~h -f-+ ++ ++ ++ ++++ +высокой »■ ++ ++ ++ ++ ++ ++ +++ +Поливинилхлориднаяжесткая	!.++ ++—+ ++——мягкая 	—+ ++ ++ ++ ++ +— —		+ +Поливинилиденхлорид-ная . . 	—++ .++ +++—— ——Полипропиленовая . .++++++—	—Полиэтилентерефталат-ная	_ _+ ++ +Поликарбонатная , . .++Найлоновая 	++ ++ +"4-+++— —Целлофанс полимерным по¬крытием 	+ ++ ++ +++лакированный . , .+ ++ ++ ++ ++++18
Таблица 1.10Пропускание (%]' ультрафиолетовых лучей через полимерные пленкиПленкаТолщина,ммУФ-спектрВидимыйспектр290 ммк310 ммк330 ммк546 ммкПолиэтиленоваянизкой плотности .0,0456596177высокой »0,0578919Полипропиленовая . .0,0569- 727380Поливинил иденхлори^-ная	0,0302561—Полиэтилен-целлофан0,04/0,02536266750,05/0,02265863—Полиэтилен-полипропи-леновая 	0,04/0,02257'596174Полиэтилен-полиэфир-ная . . 	0,01/0,0120670' 84Полиэтилен-поликарбо-натная ■. 	0,04/0,02496670—Полиэтилен-найлоновая0,05/0,0243626677Полиэтилен-винилхло-ридная 	0,04/0,031843■ 56—Виды и способы упаковки в полимерные пленки. Упаков¬
ка — одно из основных применений полимерных пленок. Ниже
довольно подробно рассматриваются различные способы упа¬
ковки.Наружная упаковка. В полимерную пленку пакуют не
только рассыпные товары, но и товары, уже имеющие упа¬
ковку из бумаги, металла или пластика.В основном упаковка товаров производится высокоскоро¬
стными автоматическими упаковочными машинами. Товар
(например, табак, витамины) фасуется определенными пор¬
циями, часто небольшими, поэтому необходимо, чтобы ис¬
пользуемые пленки 'были технологичны на всех стадиях упа¬
ковки. Упаковка должна легко распечатываться, а чтобы
было просто класть и вынимать содержимое, она должна
иметь запор ленточного типа. Лента прикрепляется к упа¬
ковке также автоматически. Подобный процесс в настоящее
время пока осуществлен только для целлофана.Наружная упаковка крупногабаритных товаров, таких,
как необработанная пряжа, овощи, фрукты, проводится вруч¬
ную, при этом важно, чтобы пленка легко склеивалась или
сваривалась. К таким пленкам относятся целлофан, мягкая
поливинилхлоридная, полиэтиленовая, полипропиленовая, ви¬
нилоновая.19
Внутренняя упаковка. В случае затаривания таких това¬
ров, как сахар, соль, химические реактивы, в ящики и ко¬
робки практикуется предварительная упаковка этого товара
в пленку. Для этой цели очень широко используется полиэти¬
леновая пленка и в небольших количествах целлофано¬
вая, поливинилиденхлоридная и пленка из поливинилового
спирта.Мешочная упаковка. Широкое распространение получил
метод упаковки -товаров в мешки из полимерной пленки,
в особенности метод «наполнительной» упаковки, когда одно¬
временно с изготовлением рулонной пленки:' происходит пор¬
ционное наполнение ее товаром с последующей автоматиче¬
ской укупоркой. При таком способе упаковки пленки несут
большую нагрузку, поэтому они должны быть прочными на
разрыв, хорошо обрабатываться при автоматической машин¬
ной упаковке и легко маркироваться. Не менее важным тре¬
бованием, предъявляемым к мешочной упаковке, является'
обеспечение хорошей сохранности упакованного товара. На¬
званным требованиям в настоящее время удовлетворяют
почти все полимерные пленки: целлофан, полиэтиленовая, по¬
ливинилиденхлоридная, полипропиленовая и др.Индивидуальная упаковка. Одна из разновидностей инди¬
видуальной упаковки — закручивание в «фунтики». Такая
упаковка часто применяется для завертывания конфет, кус¬
кового сахара и т. п. Для этого способа подходят целлофан,
жесткие поливинилхлоридные и ориентированные полипропи¬
леновые пленки,1 которые обладают достаточной гибкостью и
способностью сохранять приданную в ходе фасовки форму..Ленточная упаковка. Для упаковки порошков или табле¬
ток витаминов и лекарств используют две ленты из полимер¬
ных пленок, между которыми запрессовывают таблетки. Так
как упаковка по этому способу проводится автоматически на
высоких скоростях, то основным требованием, предъявляе¬
мым к пленке, является способность к штамповке и возмож¬
ность сварки при невысоких температурах. В качестве таких
пленок используют целлофан, полиэтилен-целлофан и поли¬
этилен-целлофан в сочетании с полиэтиленовой пленкой, -по-
покрытой алюминиевой фольгой.	'Упаковка типа «кожа». Часто товар пакуют в облегающую
упаковку. Для этого его кладут на подложку из плотной пер¬
форированной бумаги или. картона с полимерным покрытием
и накрывают сверху пленкой. При нагревании в небольшом
вакууме происходит соединение пленки с бумажной подлож¬
кой. Такая упаковка называется упаковкой типа «кожа».Разновидностью описанного метода является «объемная»
упаковка, при которой предварительно упакованный товар
заворачивается в бумагу с полимерным покрытием, закры¬
вающую неровности товара.20
В качестве упаковки типа «кожа» в США использ/ют
в основном ацетатцеллюлозные (70%), а также полистироль-
ные (15%), ацетобутиратцеллюлозные (7%) и поливинилхло¬
ридные пленки. (7%). В Японии для этого вида упаковки ис¬
пользуют главным образом поливинилхлоридные,, полиэтиле¬
новые и полипропиленовые пленки. Для объемной упаковки
выбирают пленки, которые можро легко формовать при на¬
гревании (главным образом триацетатцеллюлозные, полисти-
рольные^и, мягКие поливинилхлоридные).Термоусадочная упаковка. Иногда для упаковки товаров
используют пленки, дающие усадку при нагревании. При этом
способе упакованные в пленку товары подвергают кратко¬
временному воздействию горячего воздуха.Этот способ Прйменяется для упаковки товаров, не имею¬
щих определенной формы (предметов домашнего обихода, иг¬
рушек, овощей, фруктов и т. д.). В Японии такой способ упа¬
ковки 'использовался ранее при приготовлении мясных или
рыбных полуфабрикатов, например сосисок, для которых
в качестве оболочки использовались рукавные пленки из гид-
рохлорированного каучука и поливинилиденхлорида.• Т а-б л и д а 1.11
Термоусадочные пленки и их свойстваПленкаРазрушаю¬
щее -
напряже¬
ние при
растяже¬
нии,
кгс/см2Относи¬
тельное
удлинение
при
разрыве, %Предел
прочности
на раздир,
кгс/см_ Темпера¬
тура
термо¬
усадки,°сУсадочноенапряже¬ние,, кгс/см&Поливинилхлоридная'
мягкая . ......900404>6010-20Полипропиленовая . . .180050-100: ЮПО20-40Полиэуидентерефталат-
ная .... i ... .2200110158050-100Полиетирольная ....800531005-10Поливинил иДенхлорид-
ная . , '. . .. . . . . .50.0-140070165-100,10Полиэтиленовая ....20050080 '110<3Сшитая полиэтиленовая500-1300——70—120100Из гидрохлорированно¬
го -.каучука. . . ...
1700. 130"■765—10010-25В табл; 1.11 собраны основные сведения о пленках, ис¬
пользуемых для термоусадочной упаковки. Как видно из таб¬
лицы, в наиболее широком интервале температур применяется
поливинилхлоридная пленка. Однако/для упаковки ряда мяс--
пых- и рыбных полуфабрикатов в первуЬ очередь важна водо-
и воздухонепроницаемость, в этом случае используют пленки
из поливинилиденхлорида и гидрохлорированного каучука.■ - 21
Термоусадочные пленки используют для упаковки и за¬
крепления этикеток на консервных банках и бутылках, скреп¬
ления с помощью лент нескольких отдельных предметов.В США в 1965 г. для упаковки товаров термоусадочным
способом использовалось (в т) [5, 6]:Упаковка в вакууме и в среде инертного газа. Для обе¬
спечения надежной сохранности скоропортящихся пищевых
продуктов или специальных лекарств применяется метод упа¬
ковки в вакууме или в среде инертного газа. Для материала
упаковки важна малая воздухопроницаемость и хорошая спо¬
собность к сварке. Этим требованиям удовлетворяют много¬
слойные пленки на основе полиэтилен-целлофана, а также
полиэтилена', полистирола и фторированных пластиков с алю¬
миниевой фольгой.Варка в пакетах. Иногда пищевые полуфабрикаты, упа¬
кованные в полимерную пленку, варят, не вынимая из мешка.
Мешок с продуктом опускают в кипящую воду и выдержи¬
вают там до полной готовности пищи. Можно также варить
пищу, непосредственно помещая упакованный полуфабрикат
в печь, что обеспечивается специальным способом упаковки,
который широко распространен за границей. При этом спо¬
собе к упаковочному материалу предъявляются следующие
требования: термо- и водостойкость, прочность термошвов и
малая влаго- и газопроницаемость. Этим требованиям удов¬
летворяют трех- и четырехслойные пленки из полиэтилена,
поликарбоната или полиэтилентерефталата, покрытые или
прослоенные алюминиевой фольгой.Упаковка в крупногабаритные мешки. До недавнего вре¬
мени для упаковки удобрений, поваренной соли, цемента, са¬
хара использовали прочные бумажные или парусиновые
мешки. Сейчас на смену им пришли мешки из полиэтиленовой
или поливинилхлоридной пленки толщиной 0,1—0,3 мм, ем¬
костью от 10 до 40 кг. Особенностью мешков из полимерных
пленок является влагостойкость, морозоустойчивость, свето¬
стойкость, хорошая стойкость к химическим реактивам, транс¬
портабельность, но они легко загрязняются и их нельзя мно¬
гократно использовать. Кроме того, существуют специфиче¬
ские недостатки, зависящие от материала пленки. Так, мешки
из поливинилхлорида становятся хрупкими при низких темпе¬
ратурах; полиэтиленовые мешки нетермостойки и часто рвутся
при транспортировке.Поливинилхлоридных пленок . .
Поливинилиденхлоридных . . .Полиэтиленовых	Других 	700050004000250022
1.3.2. Использование полимерных пленок в сельском хозяйствеВнедрение полимерных пленок в сельское хозяйство про¬
исходит по нескольким направлениям:термостатирование различных сельскохозяйственных куль¬
тур (парники, временные крыши над открытым грунтом, кус¬
тарниками и плодовыми деревьями);создание временных водопроводов для орошения;
защита от насекомых, инсектицидов и гербецидов.
Пленки, испрльзуемые для нужд сельского хозяйства,
должны быть устойчивы к перемене погоды, быть мор'озо- и
термостойкими. Для этих целей используют главным образом
(до 80%) прозрачные полиэтиленовые и окрашенные поливи¬
нилхлоридные пленки толщиной 0,03—0,2 мм (в основном0,05—0,1 мм).1.3.3.	Полимерные пленки в фотографии^Свойства подложек (основы), используемых для фотоплегнок. Развитие производства фотографических материалов тес¬
но связано с достижениями в синтезе полимерных пленок.Таблица 1.12Полимерные пленки, используемые в качестве основы кинофотопленокПленкаВид основыТолщинаосновы,ммТриацетатцеллюлозная0,08Триацетатцеллюлозная0,07Триацетатцеллюлозная,0,145полиэтилентерефта-латнаяПолиэтилентерефталат-0,2ная, поликарбонат-ная, поливинилхло¬ридная, триацетат¬целлюлознаяТриацетатцеллюлозная0,08,0,125и 0,20,08,0,125и 0,20,125Основные области
примененияОбычная рулон¬
ная фото¬
пленка, 35 мм
Обычная листо¬
вая фото¬
пленка
КинопленкаФотокопиро¬вальнаяРентгеновскаяИндикаторнаяМикрофото¬пленкаЧерно-белая, цветная
негативная и позитив¬
ная фотопленка
Черно-белая негативная
пленка для профес¬
сиональных целей
Черно-белая, цветная не¬
гативная и обратимая
кинопленка
Для печати черно-белых
диапозитивовРентгеноскопия и рент¬
генографияИндикатор радиоактив¬
ного облученияМикрофильмирование и
фотокопирование23
0,001
— 0,001-
0,003■0.13Рис. 1.2. Поперечный раз¬
рез 35-миллиметровой нега¬
тивной пленки:/ — защитный слой; 2 — эмуль¬
сионный слой; 3 — нижний слой;
4 — основа пленки.■	Раньше в качестве основы светочувствительного слоя ис¬
пользовалась пластифицированная камфарой нитроцеллюлоз-
ная пленка. Однако вследствие существенных недостатков
этой пленки (старения и особенно пожароопасности) ее заме¬
нили диацетатцеллюлозными плен¬
ками, комбинированными аеллю-
лозно-полиэтилентерефталатными, а
впоследствии — триацетатцеллюлоз-
ными. В особых случаях в качестве
основы для фотопленки используют
пленки из полистирола, полиэтилен-
терефталата, поликарбоната и поли¬
винилхлорида.Общие сведения об основе для
фотопленок, используемых в1 на¬
стоящее время, представлены в
табл. 1.12.Требования к полимерной основе для фотопленок. Спе¬
цифика работы с различными фотографическими материа¬
лами на полимерной пленочной основе выдвигает к ней сле¬
дующие требования:1.	Для придания фотопленке доста¬
точной жесткости необходимо, чтобы
полимерная основа составляла боль¬
шую ее часть. На рис. 1.2 'и 1.3 изо¬
бражено поперечное сечение фотогра¬
фических пленок, выпускаемых про¬
мышленностью [7]. Такие соотноше¬
ния слоев, как правило, приняты для
всех видов фото- и кинопленок.> 2. Хорошая прозрачность для лу¬
чей видимой частй спектра (4000—7000А), обеспечивающая коэффициент
пропускания более 90%.3.	Показатель преломления 1,4—1,6, близкий к показателю преломле¬
ния желатины.4.	Плотность немного более еди¬
ницы, что препятствует всплыванию
пленки в воде.5.	Высокая механическая проч¬
ность: разрушающее напряжение при
растяжении не менее 10 кгс/мм2, отно¬
сительное удлинение при разрыве более 30%; в интервале
температур от —20 до 100° С; эти величины могут колебаться
лишь в незначительных пределах.6.	Стабильность размеров, которая должна сохраняться
при изменении окружающей температуры и влажности.от0,07 5~о,озо0,13Рис. 1.3. Поперечный
разрез 35-миллиметро¬
вой цветной обратимой
пленки:/ — защитный слой; 2 —эмуль¬
сионный- слой, чувствитель¬
ный к синей части спектра;
3 — фильтр; 4 — эмульсионный
слой, чувствительный к синей
и зеленой частям спектра;
5 — желатиновый слой; 5 —
эмульсионный слой, чувстви¬
тельный к синей и красной
частям спектра; 7, 10 — проти-
воореольный слой; 8 — ниж-
ний слой; 9 — основа пленки.24
Таблица 1,13Свойства полимерных пленок, .используемых в качестве основы для кинофотоматериаловСвето-Показа¬Коэффициент 'измененияразмера (X 105) \Л 'Разру¬шающеенапря¬Относи¬тельноеПроек¬ционнаямощностьТемперл-Пде»ка1' ГПлотность,г!смъпропускъ-нне,%тельпреломле¬нияот влажности,
смЦсм- % влажности)от темпера¬
туры,
смЦсм-град)жениепрярастяже¬нии,кгс/мм?удлине¬
ние при
'разрыве,
%кино¬
пленки
(количе-
‘ ство
показов)тупапотери
формы,
°С *Натроцеллюлозная . .11,3590• 1,51108-ь 1213,53650060Триацетатцеллюлозная1,30901,5030, 10-4-1513,2соо1150\ 50.-4-2(35Ацетобутиратцеллюлоз-
ная .... 	1,20871,473,511-4-178,620-49-4-82Трибутиратцеллюлозная1,30.91■ 1,482,58-4-16----Поливинилхлоридная1,40701,53-5-4-78,338-70-4-95)Цолистирольная . . , .1,05' 901,60+0,17/7,73,0-2 *
00Полиэтил ентерефталат-
ная		1,3987 -1,650,182,520,0140> 15 000] 50Полнкарбонатная . . .1,20901,65'0,477,61221 200165* ASTM D =>648.,
Допустимая величина изменения 'размеров для рулонных
фотопленок 1 • 10'5 см!(см-град) {для репродукционных и
гравиметрических фотопленок несколько меньше).7.	Слабая электризация.8.	Водопоглощение за 24 ч менее 1%.Кроме того, для рулонной пленки существуют проблемы,
связанные со слипанием и скручиванием.Основные характеристики полимерных пленок, используе¬
мых в качестве основы для фотопленки, приведены в табл. 1.13.1.3.4.	Пленки, используемые для звуко- и видеозаписиВ качестве основы для магнитных лент используют пленки
на основе сополимеров винилхлорида с различными акрила¬
тами, эпоксидами, полиэфирами и полиуретанами с добавкой
пластификаторов, стабилизаторов, антистатиков. Методом ре-
версионного ролика или каким-либо другим на основу нано¬
сят магнитный порошок у-РегОз. После этого ленту сушат.,
режут на куски нужных размеров, проводят поверхнЬстную
обработку, удаление электростатического заряда и обработку
для достижения магнитной анизотропии.Для большинства магнитных лент основой служит диаце-
татцеллюлозная пленка, в некоторых случаях используются
также триацетатцеллюлозные, полиэтилентерефталатные и по¬
ливинилхлоридные пленки. Толщина диацетатцеллюлозной
пленки колеблется в пределах 0,03—0,05 мм. Применение бо¬
лее тонкой полиэтилентерефталатной пленки дает возмож¬
ность увеличить время магнитофонной записи при одинако¬
вом объеме катушки.Важным условием качественной записи звука является ми¬
нимальная разнотолщинность пленки. Пленка должна быть
гибкой, а ее поверхность гладкой. Кроме того необходимо,
чтобы пленка обладала высокой разрывной и ударной проч¬
ностью, широким пределом модуля упругости, ничтожной де¬
формацией при длительной эксплуатации и устойчивостью
размеров при изменении температуры и влажности. Основ¬
ные свойства пленок, используемых для изготовления маг¬
нитофонных и видеолент, представлены в табл. 1.14.Технология изготовления лент для видеозаписи мало от¬
личается от технологии изготовления магнитофонных лент,
однако условия эксплуатации первых более жестки (высокая
скорость записи, использование сигналов высокочастотной
модуляции). Кроме того, цосле нанесения магнитного слоя на
видеопленку ее чувствительность повышается либо постоян¬
ным магнитным полем, либо механическим давлением. Чтобы
увеличить степень скольжения поверхности пленки на голов¬
ках записи, проводят зеркальную полировку их в поперечном
направлении специальным полировальным кругом. В связи26
с указанными особенностями в качестве основы для видео¬
лент используют исключительно полиэтилентерефталатные
пленки толщиной 0,025 мм.Таблица 1.14Свойства полимерных пленок, используемых для изготовления основы
магнитофонных и видеолент [8]ПленкаРазрушаю*
щее
напряже¬
ние при
растяже¬
нии,
кгс/см2Относи¬
тельное
удлине¬
ние при
разрыве,
%Модуль
упруго¬
сти
(X104),
кгс!см2Предел
прочности
на изгиб,
кгс/см2Проч¬
ность на
раздир,
кгс/смТвер¬
дость
по Рок¬
веллуДиацетатцеллюлрз-ная	390-97025-452,1-2,8420-70050-40050-380Т риацетатцеллю лоз¬ная 	625—112010-402,5 -3,2240-91450-38065-125Полиэтилентерефта-1200-1650латная 	70-1303,2-4,2600-13408-2470-115Поливинилхлоридная
мягкая	490-70020-402,5-4,2700-1125110-47070-90Поликарбонатная . .600-68060-1002,2770-920—70-118Кроме магнитофонных и видеолент выпускаются ленты
для различных специальных записей; такие ленты приме¬
няются в качестве узлов памяти большой емкости в элек¬
тронно-вычислительных машинах. К ним также предъявляют
высокие требования, которым удовлетворяют полиэтиленте¬
рефталатные пленки толщиной 0,04 мм. Объем производства'
магнитной ленты точно неизвестен, однако по данным 1967 г.
в Японии из годового объема производства полимерных пле¬
нок на сумму 5140 млрд. иен на долю звукозаписывающей
пленки приходилось 3220 млрд. иен, а на долю видеопленки
750 млн. иен.	'/1.3.5.	Электроизоляционные пленкиСлюда, слюдяная бумага, бумага, лаковые покрытия, при¬
менявшиеся издавна в качестве изоляторов, начинают усту¬
пать место полимерным пленкам. В качестве таких пленок,
применяемых в специфичных для каждого материала усло¬
виях, используются полиэтилентерефталатные, полиэтилено¬
вые, полистирольные, поликарбонатные, поливинилхлоридные
и фторполимерные пленки. Электрические свойства пленок'
приведены в гл. 3.	-	. .. ■В общем полимерные пленки обладают хорошими электро¬
изоляционными и механическими свойствами, однако вслед¬
ствие низкой термостойкости, плохой устойчивости к корон¬
ным разрядам их применение в качестве электроизоляции
ограничено.27
Ниже рассмотрены главные направления применения по¬
лимерных пленок в качестве изоляторов.Конденсаторы. _ В подавляющем большинстве случаев в
конденсаторах используют полиэтилентерефталатные, поли-
стирольные и поликарбонатные пленки, на которые в вакууме
наносят алюминий или цинк. Свернутые пленки в конденса¬
торе после непродолжительной термообработки дают значи¬
тельную усадку. Это обеспечивает большую долговечность
конденсаторов при сравнительно малых размерах. В качестве
диэлектрика в конденсаторах, используемых в высокочастот¬
ных электрических печах, применяют в основном полиэтиле¬
новую пленку толщиной 0,02 мм.Изоляция пазов электромоторов и генераторов. В качестве
изоляции электромоторов в-сочетании с изоляционной бума¬
гой используют полиэфирные, полистирольные или ацетатцел-
люлозные пленки. Для изоляции витков статора используется
главным образом полиэтилентерефталатная пленка, склеен¬
ная со слюдой.Изоляция электропроводов. В настоящее время для изо¬
ляции проводов, как круглых, так и профильных, стали ши¬
роко использовать полимерные пленки на основе полиэфиров
и поливинилхлорида.Для изоляции соединяемых частей проводов применяют
главным образом поливинилхлоридную пленку в виде цвет¬
ной ленты с липким покрытием или без него. Для устранения
возможных дефектов на стыках изоляции их покрывают тер¬
моусадочными изоляционными лентами из полиэтилентере-
фталата или сшитого полиэтилена и подвергают .термбобра-
ботке.Изоляция внутренней обмотки трансформатора.- Дляизоляции внутренней обмотки трансформатора и межвитко-
вой изоляции в сухи-х малогабаритных трансформаторах
успешно применяется полиэтилентерефталатная пленка.Термостойкие электроизоляционные пленки. Необходи¬
мость эксплуатации электрических приборов и систем при
ловышенйых температурах привела к использованию в каче¬
стве термостойких изоляторов фторопластовых пленок. Эти
пленки могут работать длительное время при 250° С. Однако
вследствие плохой механической обрабатываемости и слабой
короностойкости применение фторопластовых пленок огра¬
ничено лишь некоторыми видами трансформаторов и моторов.За последнее время рядом фирм разработаны и внед¬
ряются новые пленки, обладающие хорошей термостойкостью.
К ним относятся полиимидная Н-пленка фирмы Дюпон, поли¬
амидная пленка веспел той же фирмы, полифениленоксидная
пленка фирмы Дженерал электрик, пленка из полидиметил-
пентена фирмы Империал кемикл индастриз, полисульфид-
ная пленка фирмы Юнион карбайд компани.28
1.3.6.	Липкие лентыЛипкий состав, наносимый ..на полимерную пленку, при¬
готовляется смешением полимеров одной группы, к которой
относятся натуральный каучук, бутилкаучук, полиизобутилен,
эфиры полиакриловых кислот, поливиниловые эфиры, поли-
винилацеталь, с полимерами другой группы: терпеновые
смолы, канифоль и ее производные, фенольные, нафтеновые,
кумарон-йнденовые смолы, гидрированные эфиры высших не¬
предельных кислот и др. К смеси полимеров Добавляют ста¬
билизатор, краситель и растворитель (петролейный эфир, то¬
луол или эфиры уксусной кислоты).Готовый раствор липкого состава
наносят 'на пленку (см. гл. 4.1).В ряде, случаев состав липких
лент определяется спецификой при¬
менения. Так, для прочного .склеи¬
вания кино- и магнитофонных лент
используют термореактивные фе- Рис_ п ный раз.
нольные смолы; для получения тер-	рез липкой ленты:МОСТОИКИХ И долговечных . лент HS	 / — липкий слоИ; 2 —первичноефторопластовую ИЛИ полиэтиленте-' ГрГо'й" ™енкиГ/-Хаб^анный
рефталатную пленку нанйсят СИЛИ- поверхностный слой обратной
КОНОВЫе СМОЛЫ; ДЛЯ ПОЛуЧеНИЯ ВО-	стороны пленки.дорастворимых . соединений в каче-	-стве клеящего агента применяют водорастворимые смолы,например -метилцеллюлозу.	.Для улучшения сцепления липйого слоя с подложкой из
фторполимеров и полиэтилентерефталата их- предварительно
обрабатывают по способу, описанному ниже (см. гл. 4.3).
Сцепление липкого слоя с подложкой можно увеличить, пред¬
варительно докрыв пленку полимером,' имеющим сродство как
к наносимому липкому слою, так и к пленке-подложке (нату-
ральныр каучук с'казеином, поливиниловый спирт и его про¬
изводные, полиакриламид-, сополимер винилметилового эфира
с малеиновым -ангидридом) (рис. 1.4). Такой грунтовочный
состав наноейт также на целлофан и поливинилхлорид.Для-, облегчения раскручивания липкой ленты с рулона
производят•специальное покрытие тыльной стороны ленты
(см. рис. 1.4) или на пленку наматывают разделительную
ленту из бумаги, покрытой силиконовой смазкой. Для полу¬
чения тыльного покрытия целлофановой ленты предложены
такие полимеры, как поливинилоктадецилкарбонат, целлюло-
зооктодецилуреган,. сополимер акриловой кислоты и октаде-
цилакр плата, сополимер винилового спирта и винил стеарата,
сополимер в.инютирролидона и винилстеарата.'В рулоне лип¬
кая лента должна быть равнотолщинной и хорошо намотан¬
ной. В период хранения рулон, во избежание явления29
телескопичности, должен находиться в строго горизонталь¬
ном положении.В качестве основы для липких лент в настоящее время
применяют целлофан, ацетатцеллюлозные, полиэтиленте¬
рефталатные, полиэтиленовые, поливинилхлоридные и фтор-
полимерные пленки. Липкие ленты на основе целлофана, по¬
ливинилхлорида или ацетатцеллюлозных пленок широко
используются в канцеляриях, для упаковки и в домашнем
хозяйстве; на основе мягкой поливинилхлоридной пленки —
для изоляции различных электрических проводов и узлов,
упаковки и защитных покрытий. Использ.ование полиэтилен-
терефталатной пленки позволяет применять липкие ленты
для изоляции электрических машин, а также для декоратив¬
ных целей. Липкие ленты из фтарполимерных пленок приме¬
няют в качестве электроизоляции и для защиты стенок сосу¬
дов и труб от налипания высоковязких жидкостей.1.3.7.	Другие области применения полимерных пленокОкрашенные или покрытые тонким слоем металла поли¬
мерные пленки часто используются для украшения празднич¬
ных товаров и 'витрин магазинов. Для этой цели в основ¬
ном применяются поливинилхлоридные и ацетатцеллюлоз¬
ные пленки. Для обложек книг, альбомов и тетрадей исполь¬
зуют пленки из поливинилхлорида, полипропилена, целло¬
фан.«Серебряные» нити для украшений приготовляют напы¬
лением на пленку слоя металла или склеиванием ее с алю¬
миниевой фольгой, после чего пленку разрезают на узкие
полоски шириной 0,2—0,5 мм. «Золотые» нити получают при
окраске пленки или клея желтым красителем. Для этой цели
используют главным образом полиэтилентерефталатную
пленку и лишь в незначительных количествах — целлофан и
ацетатцеллюлозные пленки.Полимерные пленки применяют в промышленности: в ка¬
честве разделяющих стенок или форм при литье изделий из
ненасыщенных полиэфирных смол; для защиты и изоляции
труб, железных листов и изделий. Так, для литья изделий из
ненасыщенных полиэфиров на воздухе или под давлением
соответствующие изолирующие стенки или формы должны
обладать хорошей формоустойчивостью при повышенной
температуре. В этом случае рекомендуется использовать
пленки из поливинилового спирта, найлона или фторирован¬
ного полиэтилена. При прокатке декоративных плит из поли¬
эфиров можно использовать обычный целлофан или пленку
из поливинилового спирта. Для- защиты труб и металличе¬
ских листов в основном применяют пленки из поливинил¬
хлорида, найлона, полиэтилентерефталата, фторопластов.
2.	ПРОИЗВОДСТВО ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК2.1.	ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОКСпособы-получения полимерных пленок толщиной от 0,005
до 0,1 мм можно разделить на четыре группы: экструзия из
расплава, отлив из раствора, мокрое формование и калан-
дрование.>	Таблица 2.1Способы производства полимерных пленок [9]Обозначения: ++ способ, применяемый в настоящее время;+ возможный способ получения;— способ неприменим для данного полимераПолимерЭкструзия из
расплаваОтлив ИЗ -
раствораКаландро-ваниеМокрое
формова¬
ние из
растворачерезкольцевойзазорчерезплоскующельПолиэтилен+ ++ +__	_Полипропилен+ ++ +———Регенерированная цел¬————+ +люлозаАцетилцеллюлоза+ +++ ++4~Поливинилхлоридпластифицированный+ ++ ++ ++ +—непластифицирован-+++ +——ныйПоливинилиденхлорид+ ++ +———Поливиниловый спирт+++ +——Полистирол++ +++—Полиэтилентерефталат++ +—- ——Поликарбонат+ ++ ++ +——Г идрохлорированный——+ ++—каучукПолиамид< ++ +———Поливинил фторид++ ++——При выборе метода переработки полимера в пленку учи¬
тывают химические и физические свойства полимера, требо¬
вания к пленке и экономичность технологических процессов
изготовления пленки. Как правило, для каждого полимера
выбирают какой-либо один метод получения пленки, но31
в некоторых случаях применяют и несколько. Но и одинако¬
вые методы получения пленки, в зависимости от свойств по¬
лимера и назначения продукции, могут различаться в деталях
и дополнительных операциях.Способы получения наиболее распространенных пленок
приведены в табл. 2.1.2.1.	ЭКСТРУЗИОННЫЙ СПОСОБЭкструзионным спосрбом полимерную пленку формуют из
расплава полимеров (таких, как полиэтилен, полипропилен,
полистирол) или из расплава смеси полимера с пластифика-Рис. 2.1. Поперечный разрез экструдера:I — формующая головка; 2 — фильтр; 3 — обогрев; 4 —червяк;
о — охлаждающий змеевик; 6 — охлаждающая рубашка./ — зона питания; Л-зона сжатия; III - дозирующая зона.тором (например, поливинилхлорид или ацетат целлюлозы).
Установка для получения пленки экструзионным способомпоказана на рис. 2.1 и состоит
из цилиндра, внутри которого
вращается червяк, постепенно
выдавливающий расплав через
формующую головку.Рис. 2.2. Поперечное сечение плоско¬
щелевой головки;
а —коллектор прямой (с постоянным сече¬
нием); б —коллектор скошенный (с умень¬
шающимся сечением); / — нож; 2 — кол¬
лектор.В зависимости от типа формующей головки способ экстру*
зии из расплава подразделяется на два вида: а) через пло¬
скую щель, б) через кольцевой зазор. В первом случае эк¬ъг
струдер оборудован плоскощелевой головкой различной Шй*
рины (рис. 2.2 [10]), во втором случае — головкой с кольце*
вым зазором (рис. 2.3. [11]).ПолимерВоздухРасплабполимерарасплабполимераВоздухРис. 2.3. Схема производства пленки экструзией через
кол'ьцевой зазор (а) и разрез формующей головки (б — по- .перечный; в — продольный);1 — экструдер; 2 — формующая головка; 3 — охлаждающее кольцо;4 — отжимные валки; 5 — намоточное устройство.В случае использования плоскощелевой головки пленка
получается в виде ленты, при применении головки с кольце-'
вым зазором — в виде рукава.2.2.1.	Экструзия через плоскую щельИзвестны два варианта этого способа. По одному из них
(с приемом на валки) пленка после выхода из экструдера
вытягивается и быстро охлаждается, проходя через охла¬
ждающие валки (рис. 2.4). По другому варианту охлаждение
выходящей из экструдера пленки происходит в ванне, напол¬
ненной водой или другой жидкостью (рис. 2.5).Преимуществом варианта с приемом в водяную ванну яв¬
ляется высокая производительность. Однако при этом способе
пленка ориентируется в продольном направлении, в связи с
чем ухудшается ее прочность в поперечном направлении.2 Зак. 112333
Кроме того, необходимо следить за полнотой удаления воды
с поверхности пленки перед ее смоткой в рулон.При производстве пленки с приемом на охлаждаемые
валки достигается равномерное охлаждение пленки, так какПолимерРис. 2.4. Схема производства пленки экструзией через
плоскую щель '(прием на валки):/ —экструдер; 2 — формующая , головка; 3 —воздушный нож;4 — охлаждающие барабаны; 5 — нож; 6 — намоточный барабан.она плотно прилегает к поверхности охлаждаемого валка
под действием струи воздуха (так называемого воздушного
ножа), поэтому пленка получается прозрачная.Расплав полимераРис. 2.5. Схема производства пленки экструзией
через плоскую щель (прием в водяную ванну):- I — формующая головка; 2 — волногаситель; 3 —водосни-
матель; 4 — нож; 5 — намоточный барабан.Характерной особенностью экструзии через плоскую щель,
по сравнению с экструзией через кольцевой зазор, является
получение пленки равномерной толщины с хорошей прозрач¬
ностью- при высокой скорости отбора пленки. Однако вслед-34
йтайе''довольно больших габаритов установки возрастают
расходы на оборудование^Методом экструзии через плоскую
щель■в основном получают полиэтиленовые, полипропилено¬
вые,’ я йоливинилхлоридные пленки. Качество формуемой
шщнки зависит от условий проведения процесса-: темпера¬
туры экструзии, давления расплава, скорости отбора пленки
и .эффективности охлаждения. Условия формования пленок
приведены в табл. 2.2.Т а б л и ц а 2.2Условия формования пленок из полиэтилена и полипропилена
методом экструзии через плоскую щельПолиэтиленУсловия формованиянизкойплотностивысокойплотностиПолипро¬пиленТемпература, °С200задней части цилиндра ... . .180200передней части цилиндра ....230270250головки 	230270250Скорость отбора пленки, м]мин . .20-8020-8020-80Производительность, кг/чдиаметр , шнека 65 мм .....20-40—»' . » 90 мм	40-80В оздуигный зазорохлаждение в водяной ванне . .5-50—» на валках 	Температура охлаждения, 0 С . . . .20-4050-10030-60202,2.2.	Экструзия через кольцевой зазор„.Этот способ иногда называют способом экструзии с раз¬
дувом, так как необходимым условием формования является
подача воз.духа в пленочный «рукав». Изготовление пленки
этим способом происходит непрерывно при определенном да^
влении воздуха, вводимого через центр круглой головки.
Поэтому, о'бычно диаметр рукава формуемой пленки боль¬
ше,- чем диаметр головки, так как его можно увеличивать,
повышая внутреннее давление' воздуха,- Отношение между
диаметром рукава 'и диаметром головки для большинства
случаев находится в пределах 1,0—2,5,Аппаратура для экструзии через кольцевой зазор относи¬
тельно- проста и вследствие легкости ее обслуживания полу¬
чила" широкое ■ распространение. Однако и этот способ не
избавлен от недостатков. Из-за низкой эффективности воз¬
душного охлаждения скорость ^формования пленки низка,'и
максимал-ыгая производительность при производстве, напри¬
мер, полиэтиленовой пленки составляет не более 25 м/мин.35
Кроме того, медленное охлаждение снижает прозрачность
выпускаемой пленки, что.особенно заметно при формовании
пленки из полипропилена. Чтобы устранить этот недостаток,
разрабатываются различные способы ускорения охлаждения
с использованием водяных холодильников (подробнее см.
гл. 4).Одним из недостатков экструзии через кольцевой зазор
является неравномерная толщина пленки и склонность
к складкообразованию, которая в некоторых случаях чрез¬
вычайно осложняет процесс производства пленки. В настоя¬
щее время для уменьшения разнотолщинности проводят фор¬
мование с одновременным вращением внутренних и наруж¬
ных стенок головки экструдера. Сейчас экструзией через
кольцевой зазор перерабатывают в пленки такие полимеры,
как полиэтилен, полипропилен, пластифицированный поливи¬
нилхлорид.2.2.3.	Сравнительная характеристика экструзии через плоскую
щель и кольцевой зазорВ настоящее время пленки из полиэтилена, полипропи¬
лена, пластифицированного поливинилхлорида и поливини¬
лиденхлорида формуют путем экструзии двумя описанными
выше способами. В зависимости от назначения полимерных
пленок применяется тот или иной способ. Пленки, исполь¬
зуемые для упаковки, в основном получают экструзией через
кольцевой зазор, так как рукавная форма пленки удобна при
автоматической упаковке. В тех случаях, когда необходима
повышенная прозрачность, четкая маркировка, а также до¬
статочная прочность, используются пленки, полученные экс¬
трузией через плоскую щель. Этот способ в основном приме¬
няется для пленок из поливинилхлорида и полипропилена.2.3.	ОТЛИВ ИЗ РАСТВОРАОтлив из раствора (схема 2.1) применяют для формова¬
ния пленок из полимеров, которые растворяются в органиче¬
ских растворителях или воде, например из производных цел¬
люлозы, поливинилхлорида, поливинилового спирта. Этот
способ особенно применим к легкорастворимым полимерам,
которые нестойки в расплавленном состоянии или разла¬
гаются при нагревании ниже температуры плавления.Концентрация растворов полимеров, используемых для
приготовления пленок этим способом, колеблется в пределах
10—35%. В случае использования органических растворите¬
лей для приготовления прозрачных пленок обычно исполь¬
зуют смеси, состоящие из нескольких растворителей.36
Схема 2-1 Формование пленок отливом из раствораПолимерПластификатор,Ротовая пленка'Ниже приведены примеры рецептур смесей, применяемых
для отлива пленок из раствора.Диацетатцеллюлозная пленка:Диацетат целлюлозы, кг
Диметилфталат, кг ...Трифенилфосфат, кг .. .AiiefoH, л	Метанол, л	Триацетатцеллюлозная пленка
^риацетатцеллюлозы, кг .Метилфталилгликолят, кг
Трифенилфосфат, кг .. .Хлористый метилен, л . .Этанол, л	,50Поливинилхлоридная пленкамягкая:8,5Поливинилхлорид, кг . .. 504Диметилфталат, кг .... 15170Метилэтилкетон, л .... 25020Толуол, л ........Винилоновая пленка:. 5050Поливиниловый спирт, кг. 505Глицерин, кг 	410Полиэтиленгликоль, кг . .1170Вода, л	40030Формование пленки из раствора происходит на медленно
вращающемся барабане диаметром 1—3 и шириной 1—2 м37-
Теплый
воздух \що(рис, 2.6) [12] или на движущейся бесконечной ленте длиной не
менее 25 и шириной 1—1,5 м (рис. 2.7). Барабан или беско¬
нечная лента изготовлены из по¬
лированного металла, покрытого
защитным слоем желатины или
поливинилового спирта (если,
формуются пленки из поливинил¬
хлорида или эфиров целлюлозы)
или термореактивной смолы (ес¬
ли формуется винилоновая плен¬
ка из водного раствора поливи¬
нилового спирта).К преимуществам пленок, из¬
готовленных отливом из раство¬
ра, относятся равномерная тол¬
щина, хорошая прозрачность, по¬
чти полная изотропия свойств,
Отсутствие нерастворимых приме¬
сей. Недостатки способа: низкая
производительность	(менее10 м/мин), трудность изготовле¬
ния пленок толщиной более
0,5 мм, пожароопасность органи¬
ческих растворителей и необхо¬
димость их регенерации, что существенно повышает расходы
на оборудование и себестоимость выпускаемой пленки.ОтработанныйвоздухРис. 2.6. Установка для произ¬
водства плейок методом отлива
из раствора на барабане:1 — металлический барабан; 2 — ггита*
. тельный патрубок с фильерой; 3 -ь су¬
шильный шкаф; 4 — намоточный ба'
рабан.От танныи'XПЖ^су**плыйТеплыйбоздухТеплыйбоздухРис. 2.7. Установка для производства пленок ме¬
тодом Отлива из раствора на бесконечной ленте:1 — бесконечная лента; 2 — подогреватель; 3 — питательный
патрубок с фильерой; 4 — сушильный шкаф; 5 — намоточный
барабан.В промышленности отливом из раствора получают пленки
из производных целлюлозы, поливинилового спирта, поли¬
карбоната, поливинилхлорида и гидрохлорированного кау¬
чука.38
2.4. МОКРОЕ ФОРМОВАНИЕФормование пленки при этом способе происходит при вы¬
ливании топкой широкой струи раствора полимера в осади¬
тельную ванну. Мокрым формованием можно получать плен¬
ки йз поливинилового спирта, желатины, а также целлофан
как по вискозному, так й по медноаммиачному способу.
Однако в настоящее время в промышленности так получают
только целлофан {схема 2.2).Схема 2.2. Производство целлофанаФормование целлофана происходит при продавливании
вискозы через щель в фильере (ширина щели 0,1—0,3 мм,
длица 1,5—4 М) в осадительную ванну, содержащую Ш%
серной кислоты, 14—18% сульфата натрия и 68—70% воды.
После этого пленка поступает в регенерационную ванну
© 7—10% водным раствором серной кислоты, где пре¬
вращается в полностью., регенерированную . целлюлозную
мйенку. Последовательное продвижение пленки через ванны
осуществляется за счет вращения расположенных в два ряда
валков (рис. 2.8). После умягчения глицерином или глико¬
лещ пленка поступает в сушильный аппарат, который39
представляет собой два ряда барабанов, обогреваемых с двух
сторон потоками нагретого воздуха. Высушенная пленка на¬
матывается на приемный барабан и поступает на склад гото¬
вой продукции.Окрашенный целлофан получают по такой же схеме, толь¬
ко перед умягчением пленку пропускают через ванну с рас¬
твором красителя и закрепителя.Толщина пленки зависит, главным образом, от концентра¬
ции раствора, объема ванны и скорости4 отбора пленки. Тол¬
щина целлофана составляет 0,02—0,04 мм. Более тонкаязВискоза VVчьеРис. 2.8. Схема производства целлофана (метод мокрого формования):7 —танк; 2 — насос; 3 — фильтр; 4 — осадительная ванна; 5 — регенерационная ванна;
в, 8, 11 — ванна для водной промывки; 7 — ванна для обезвоживания; 9 — ванна для
отбеливания; 10 — ванна для обессоливания; 12- ванна для умягчения; /3 — су¬
шилка; 14 — намоточный барабан.Пленка легко рвется, а при толщине >0,04 мм затрудняется
процесс производства вследствие увеличения времени проте¬
кания химических реакций. Скорость отбора пленки зависит
от конструкции применяемого оборудования и обычно колеб¬
лется от 30 до 120 м/мин при ширине пленки 100—200 см.2.5.	КАЛАНДРОВАНИЕПри производстве пленки методом каландрования тща¬
тельно смешивают порошок полимера, пластификатор, стаби¬
лизатор и другие добавки. Эта операция проводится в обыч¬
ных смесителях, затем полученную композицию гомогенизи¬
руют в смесителе типа Бенбери, после чего подают на валки,
где происходит пластикация материала. Далее массу подают
в экструдер, из которого она определенными порциями посту¬
пает на каландр, где происходит формование пленки (схе¬
ма 2.3, рис. 2.9) [13].На рис. 2.10 приведены наиболее распространенные схемы
расположения валков в каландрах: в виде буквы L или бук¬
вы Z; в этих каландрах применяют валки диаметром 60 и
шириной 135 см. Однако встречаются и более широкие вал¬
ки (180 см). Кроме L- и Z-расположения сущеструет улуч¬
шенный вариант Z-расположения валков (см. рис. 2.10, б).Толщина выпускаемой пленки регулируется величиной за¬
зора в каландре и обычно составляет 0,05 мм и больше. Наи¬
более тонкая пленка, получаемая каландрованием, имеетАГ\
толщину 0,02 мм. В настоящее время с хорошей производи¬
тельностью можно получать каландрованием очень широкие
пленки равномерной толщины. Кроме прозрачных пленок на
каландрах можно получать пЛенки, окрашенные в различныеРис. 2.9. Схема производства поливинилхлоридной пленки:/ — гомогенизатор; 2 — смеситель; 3 —валки; 4-экструдер; 5-каландр:
б1— валок для тиснения; 7 — охлаждающие валки; 8 — калибрующее устрой¬
ство; 9 —намоточный барабан.цвета. Однако при этом значительно усложняется оборудо¬
вание.Методом каландрования можно получать пленки из поли¬
винилхлорида, гидрохлорированного каучука, полистирола,Схема 2.3. Формование пленок каландрованиемПолимер, пластификатор,
стабилизатор, красительСмеситель-СмешениеГотовая пленка41
ацетилцеллюлозы и полиэтиленоксида. Однако этот способ
менее экономичен, чем отлив из раствора и экструзия из
расплава, и в промышленности используется только прига — 3-валковый; б— тип L; в— тип Z; г— улучшенный тип Z.производстве пленки из1пластифицированного поливинилхло¬
рида и полиэтиленоксида.2.6.	СПЕЦИАЛЬНЫЕ СПОСОБЫКроме способов, рассмотренных выше, полимерные пленки
можно получать строжкой, эмульсионным, порошковым спо¬
собом и способом напыления.Способ строжки состоит в том, что из полимера, сфор¬
мованного в цилиндрические блоки, нарезают тонкие пленки
(но не тоньше 0,03 мм). К такому способу прибегают при
производстве пленки из политетрафторэтилена.При эмульсионном способе эмульсию синтетической cmG-
лы ровным слоем наносят на металлические листы, при на¬
гревании которых происходит формование пленки. Этим спо¬
собом трудно получить свободную пленку с хорошими свой¬
ствами, так что его широко применяют лишь для покрытия
бумаги или ткани. Для получения свободных пленок- в про¬
мышленных условиях эмульсионный способ не применяется.
На опытных установках он используется для получения пле¬
нок из поливинилхлорида .и натурального каучука.Формование пленок порошковым способом происходит ну- -
тем нагревания порошка полимера, нанесенного ровным
слоем на металлическую поверхность, до температуры выше
температуры плавления. В промышленном масштабе этот
способ пока не применяется. Модификацией описанного спо¬
соба является получение пленок из поЛн'-я-ксилилена [14]. Он
состоит в следующем. «-Ксилол нагревают при 600° С под
вакуумом ниже 1 мм рт. ст. Образование пленки поли-я-кси-
лилена происходит при полимеризации паров n-ксилола на
охлажденной ниже —30° С поверхности металла или другого
материала. Особенностью этого способа является возмож¬
ность получения сверхтонкой (менее 0,001 мм) пленки.
г
3. СПОСОБЫ ПРОИЗВОДСТВА, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ
ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК3.1.	ПОЛИЭТИЛЕНОВЫЕ ПЛЕНКИ3.1.1.	Способы производства, виды и свойстваПленки из полиэтилена получают методом экструзии из
гранулированного полиэтилена, причем формующие головки
применяются как с кольцевым зазором, так и с плоской
щелью.	л	'. Полиэтиленовые пленки получаютчиз полиэтилена низкой
(0,910—0,925), средней (0,926—0,940) и высокой (0,941—
0,956 г/см3) плотности. Физико-механические свойства поли¬
этиленовых пленок различной плотности приведены в табл. 3.1.
Полиэтилен низкой плотности обычно используют в качестве
упаковочного материала, а полиэтилен средней и высокой
плотности — для приготовления высокопрочных пленок, при¬
меняемых в промышленности и сельском хозяйстве. Для упа¬
ковки чаще всего используют рукавные пленки (85%), изго¬
товляемые методов экструзии полиэтилена через формующую,
головку с кольцевым зазором.Сопалимерные и композиционные полиэтиленовые пленки.
В настоящее время мешки из крафтбумаги, применявшиеся
ранее-'для упаковки удобрений, химикатов, поваренной соли,
сахара и т.д., начинают вытесняться мешками из полиэти¬
леновой пленки,-При этом возрастают требования к полиэти¬
леновой пленке в отношении ударопрочности и прочности •
сварных швов. Для удовлетворения этих требований к поли¬
этилену добавляют в небольших количествах полиизобутилен,
бутилкаучук или полибутадиен. Кроме того, этилен сополи-
меризуют с винилацетатом и эфирами акриловой кислоты
(не более 5% по весу). .Такие добавки снижают кристал¬
личность полиэтилена, повышая ударопрочность пленки.
Сравнительные характеристики сополимерных и обычных
пленок из полиэтилена и полипропилена приведены в
табл. 3.2.Сшитая полиэтиленовая пленка. В промышленном мас¬
штабе сшитую пленку производят облучением полиэтилено¬
вой пленки пучком электронов (доза 20—30 Мрад), получен¬
ным на- электронном ускорителе.43
Физико-механические свойства пленок из полиэтилена
различной плотностиТаблица 3.1ПоказателиПлотность, г!см30,9200,9300,9400,9500,960Степень кристалличности, % . ...Разрушающее напряжение при рас¬
тяжении, кгс/см2		Модуль упругости, кгс1смг .....Температура размягчения, °С . . . .Коэффициент влагопроницаемости
(Х103), г/(мг-мм-ч) 	Прозрачность, формуемость, относи¬
тельное удлинение, ударопрочность,
газопроницаемость, способность к
термосваркеХимическая стойкость и маслостой-
кость60-7070-1701 000 - 3 000
70-1051.4-1,965-75120- 220 •
2 000-5 000
85-1151,0-1,470-80220
7 000
1191.0УхудшаетеУлучшаете!75-85250-280
8 000-9 000
121-1230,7580-90310-340
И 000-13 000
125-1270,5
Свойства пленок из полимеров и сополимеров этилена [15]Таблица 3.2ПоказателиСополимер
этилена
с пропиленомСополимер
этилена с
винилацета-
томСополимер
этилена с
этилакрнла-
томПолиэтиленнизкойплотностиПолиэтиленвысокойплотностиПолипропи¬ленИономернпленкаРазрушающее напряжение прирастяжении (при 24° С),161-600245-38кгс/см2	200-32098-26056-14090-175168-430Относительное удлинение при
разрыве (24° С), %	600650-900' 300-700600600600300-40Ударная прочность (по Изоду)
при 4,5° С	1,1 -1,2Не разру¬*Не разру¬Не разру¬20,5-1,56-15при —4,5° С	0,4шается
То жешается
То жешается0,80,8Ниже 0,3	Температура размягчения при60-82104-115нагрузке 4,6 кгс/см2, 0 С . .93-10463—38-4938 — 47Модуль упругости (Х103),
кгс/см2	3,8-7,743,81,3—2,1-6,3-8,41,2-1.471,9—2,?Газопроницаемость по кисло¬
роду при 25° С, см31(м2 ■ ммХХч-атм) 		——0,080,640,290,350,77Коэффициент влатопроницае-мости при 95%-ной влажно¬сти и 37,7° С (Х103),0,5г/(см2-мм-ч)		 .——2212Светопропускание, % ....8583—82-8579840,86Плотность, г/см3	0,9-0,910,940,930,91-0,9250,941-0,9650,90,94
Ниже приводятся некоторые свойства обычной и сшитой
пленки из полиэтилена высокого давления (рис. 3.1):Сшитая	Обычнаяпленка	пленкаТемпература размягчения, °С	 105 — 110	105 — 110Температура эксплуатации, °Смаксимальная 	 350	80минимальная 	 —60	—60Температурный интервал сварки, °С . . . 120—250	120—250
Разрушающее напряжение при растяжении,кгс/см2 		 150—250	100 — 180Относительное удлинение при разрыве, % 100—300	200—800Плотность, паро- и газопроницаемость остаются неизмен¬
ными.Сшитая полиэтиленовая пленка, ориентированная растя¬
жением при нагревании, имеет большую термоусадку, чемси £>3^ О?
§ь
3 Ci.
о? О.а ео.600 -400200 -80 90 100
Температура,°СРис. 3.1. Зависимость удлинения (/) и раз¬
рушающего напряжения при растяжении (2)
от темйературы для полиэтиленовой пленки:
	 сшитый полиэтилен;	обычный поли¬
этилен.необлученная полиэтиленовая пленка, ориентированная в
тех же условиях.Вследствие высокой термической стойкости сшитую поли¬
этиленовую пленку можно использовать в качестве упаковоч¬
ного материала, выдерживающего стерилизацию, для изоля¬
ции электропроводов и другого вида изоляции.Иономерная полиэтиленовая пленка. Иономер на- основе
полиэтилена представляет собой сополимер этилена с нена¬
сыщенными кислотами, в которых часть протонов карбоксиль¬
ных групп замещена на ионы металла I или II группы Пе¬
риодической системы. Наличие в таких сополимерах макро¬
анионов и катионов металла обусловливает специфическое46
Ионное- взаимодействие макроцепей и придает материалу ряд
ценных свойств. Так, иономерная пленка, пб сравнению с
обычной, обладает большей прозрачностью, повышенными
разрывной и ударной прочностью. Наличие в иономерной
пленке полярных групп увеличивает ее адгезию к металлам
и другим полимерам, однако несколько снижает ее водостой¬
кость- Описанные свойства позволякпчиспользовать эту плен¬
ку при 'производстве многослойных пленок и для упаковки
типа «кожа». '3.1.2.	ПрименениеБлагодаря незначительной влагопроницаемости, прочности
при низких температурах и легкости сварки 85% всей произ¬
водимой полиэтиленовой пленки используется в качестве упа¬
ковочного материала. При этом на упаковку пищевых про¬
дуктов' прйходится 34, промышленных изделий 12, крупно¬
габаритных товаров 8, пряжи 7%. 15% остальной пленки
идет' на нужды сельского хозяйства и другие цели *.. Основное количество полиэтиленовой пленки (более 85%)
выпускается в виде рукавной пленки, получаемой экструзией
через кольцевой зазор,, и л,Щ£ь 15% в виде полотна. Для
упаковки-' пищевых продуктов и иряжи используется пленка
плотностью 0,915—0,943 г/см3, толщиной 0,018—0,030 мм. Для
крупногабаритных мешков и изоляции химических реакто¬
ров применяется прочная пленка толщиной 0,025—0,075 мм,
а для длительного хранения замороженных продуктов выпу¬
скается ударопрочная при низких температурах пленка тол¬
щиной 0,05—0,075 мм. С целью повышения прочности пленки
при сохранении гибкости начинают применять комбиниро¬
ванные полиэтиленовые пленки, получаемые методом экстру¬
зии и содержащие до 65% целлофана, 25% бумаги и 10%
алюминиевой фольги.3.2.	ПОЛИПРОПИЛЕНОВАЯ ПЛЕНКА3.2.1.	Способа получения. К-акч и полиэтилен, полипропилен можно экструдировать
через- кольцевой зазор и плоскую щель. Медленное охлажде¬
ние экструдируемой пленки приводит1 к постепенной кристал¬
лизации материала, которая сильно ухудшает прозрачность
и ударопрочность полипропиленовой пленки. Поэтому, в слу¬
чае' экструзии пленки через кольцевой зазор, предусматри¬
вается конструкция; обеспечивающая быстрое охлаждение.
При. формовании полипропиленовой пленки через плоскую
щель может быть получена толстая пленка, которая в даль¬
нейшем подвергается вытяжке по способу, описанному в гл. 4,*	Далн^е за 1?§547
В последнее время налажено производство слоистых пле¬
нок, состоящих из нескольких слоев полиэтилена и полипро¬
пилена. Для этой цели экструдируют отдельно полипропилен
и полиэтилен через общую головку, имеющую несколько
щелей. Для улучшения свойств полученную многослойную
пленку иногда ориентируют вытяжкой.3.2.2.	Виды и свойстваКак указывалось выше, существует несколько видов поли¬
пропиленовых пленок, получаемых экструзией через плоскую
щель и кольцевой зазор, а также, ориентированные и много¬
слойные пленки.Неориентированные экструзионные пленки имеют почти
изотропные свойства. При вытяжке пленки в процессе ее по¬
лучения экструзией через кольцевой зазор несколько ухуд-.
шается ее прозрачность и ударопрочность при низких темпе¬
ратурах, однако возрастает модуль Юнга.Ориентация пленки из полипропилена повышает ее раз¬
рывную прочность, однако снижает относительное удлинение
и прочность на раздир. Полипропиленовые пленки обладают
высокой водостойкостью и влагонепроницаемостыо наряду
с хорошей термостойкостью (могут использоваться при
температуре около 150° С) и самым низким значением плот¬
ности (0,88—0,91 г/см3) из всех полимерных пленок. Недо¬
статки пленки: сравнительно высокая газопроницаемость,
легкая электризуемость, плохая термосвариваемость и окра-
шиваемость, а также малая прочность при низкой темпе¬
ратуре.Основные характеристики полипропиленовых пленок при¬
ведены ниже:Ориентир о- Неориенти-ванная	рованнаяпленка	пленкаРазрушающее напряжение при растяжении,
кгс/см2в продольном направлении 		1820 400в поперечном » 		1547 , 225Относительное удлинение при разрыве, %в продольном направлении 		80 425в поперечном » 	 65	300Сопротивление надрыву, кгс/смв продольном направлении		?,8 20в поперечном » 		2,8 220Ударная прочность, кг ■ см/ммпри 18—22° С		250-350 100-М50» 3—5° С 		180-290 10Светопоглощение, %		 . .	0,5—1,5 0,5 —3,5Блеск (глянец) 		>80' 75—80Влагопроницаемость при 37,7° С и 90%отн. влажн. (ХЮ3), г/(мг-мм-ч) ...	0,5 1
Газопроницаемость по кислороду,смъ/ (м2 ■ мм ■ я ■ атм) 		0,24 0,394§
Чтобы снизить газопроницаемость и улучшить сваривае¬
мость полипропиленовой пленки, ее покрывают смолой саран*,
а также изготовляют комбинированные полипропилен-поли-
этиленовые пленки. Для улучшения ■ прочности пленки при
низких температурах пропилен сополимеризуют с этиленом
и бутиленом.Широкое распространение получили также пленки, изго¬
товленные из смеси полипропилена с некристаллическими по¬
лимерами или полиизобутиленом., Полипропиленовую пленку, полученную экструзией через
кольцевой зазор и плоскую щель, сваривают контактным на¬
гревом или ультразвуковым, газопламенным и импульсным
способами. Три последних способа довольно сложны и харак¬
теризуются низкой производительностью, особенно в случае
сварки толстых пленок. Необходимо строго соблюдать тем¬
пературный режим сварки и быстро охлаждать сварной шов.
Ориентированную пленку трудно сваривать контактным на¬
гревом.N3.2.3.	ПрименениеПленки из полипропилена применяют, главным образом,
как упаковочный материал. В полипропиленовые пленки па¬
куют хл.ебо-булочные изделия, трикот'аж, галантерейные то¬
вары, бумагу. Ориентированная пленка из полипропилена
также используется для упаковки пищевых продуктов и пря¬
жи.' Кроме того, полипропиленовая пленка в сочетании с по¬
лиэтиленовой (комбинированная пленка), начала применять¬
ся для упаковки пищевых продуктов с повышенной влаж¬
ностью.Полипропиленовая пленка находит применение для по¬
крытия обложек книг и альбомов. В производстве слоистых
пластиков она используется в качестве прокладочного слоя
при изготовлении меламиновых декоративных плит. На обыч¬
ную или ориентированную пленку можно наносить металл
методом напыления и полученную металлйзированную плен¬
ку употреблять для упаковки и украшения.	'	\3.3.	ЦЕЛЛОФАН3.3.1.	Способы производстваПроцесс производства обычного и водостойкого целло¬
фана. представлен на схеме 3.1.Для получения во'достойкого целлофана одну или обе сто¬
роны обычного целлофана покрывают равномерным слоем
раствора синтетической водостойкой смолы. Под действием*	Саран — сополимер винилиденхлорида с винилхлоридом.49
горячего воздуха происходит сушка целлофана, на котором
образуется водостойкая пленка. Количество смолы, обычно
наносимой на обе стороны целлофана, 2,5—3,5 г/мг при тол¬
щине защитной пленки около 0,001 мм, а для некоторых сор¬
тов целлофана эта величина достигает 3—5 г/м2 и более.Схема 3.1. Производство обычного и водостойкого целлофанаНаносят защитную пленку протяжкой целлофана через
ванну с раствором (подробнее см. гл. 4).Таблица 3.3Японские стандарты на целлофанНомер пленкиПоказатели300350400500600О бы чный целлофанСтандартная плотность35пленки, г/м2	30405060Допустимая плотностьпленки, г/м2 .....28,2 - 32,832,9-37,537,6-42,847,0--53,556,4-64,2Толщина, мм	>0,018>0,021> 0,024> 0,030>0,036Водостойкий целлофан 1- и 2-й сортСтандартная плотность
пленки, г/м2 .....323742	Допустимая плотность
пленки, г/м2	29,7-34,334,4-39,039,1-44,3_> 0,020> 0,023>0,026—Водостойкийцеллофан, 3-й сортСтандартная плотность
пленки, г/м2	313641Допустимая плотйость
пленки, г/м2	28,7-33,333,4-39,038,1-44,3_Толщина, мм	>0,019> 0,022> 0,02350
Различают три вида покрытий целлофана: 1) лаковое,
в состав которого входит нитроцеллюлоза; 2) полимерное,
главной частью которого является сополимер винилхлорида;■	3) К-покрытие, представляющее собой смолу саран. В Япо-
нии широко распространено полимерное покрытие целлофана
и .относительно мало К-покрытие и лаковое; в других стра¬
нах; лаковое покрытие применяется для половины всего ко¬
личества водостойкого целлофана и самое небольшое коли¬
чество приходится на долю полимерного покрытия,Таблица 3.4Американские стандарты на целлофан [15]НомерпленкиСтандартная
плотность пленки,
дюйм^/фунтТолщина,милНомерпленкиСтандартная
плотность пленки,
дюймУфунтТолщина,мил25025 000о.а18218 2001,1220 .• 22 0000,9140Г4 000■1,4 '21021 0000,911611 6001,719519 5001,010310 30.01,8Слоистый целлофан-полиэтилен (СЦП) изготовляют пу¬
тем экструдирования полиэтилена на целлофановую ленту
или соединения полиэтиленовой пленки и целлофана с при¬
менением-специального клея (подробнее см. гл. 4).По Японскому стандарту целлофановые пленки разли¬
чаются по номерам: от 300 До 600. Эти номера соответствуют
определенной величине плотности 1 м2 пленки (в г/м2)' и
приведены в табл. 3,3 [16]. В других странах за стандарт
приняты - обратные величины: дюйм2/фунт или см2/кг
(табл. 3.4)3.3.2.	Виды и свойстваОбычный целлофан может быть бесцветный и окрашен¬
ным.. Окрашенный целлофан получают при добавлении
красителя в реакционную массу в процессе изготовления
обычного целлофана. Молочно-белый целлофан образуется
в результате введения в вискозу окиси титана. Окрашенный
целлофан используется для декоративной упаковки товаров,
а также для предохранения их от действия солнечного света.В качестве пластификаторов целлофана используют так на¬
зываемые водорастворимые пластификаторы, такие, как сор¬
бит, мочевина и различные гликоли (глицерин, диэтилен- итри-
этиленгликоли) в количестве 2—15% от веса целлофана. Су¬
ществуют целлофановые пленки ддя зимней и летней упа¬
ковки крупнотоннажных товаров'. Целлофан, предназначенный51
для эксплуатации в зимних условиях, содержит большее
количество пластификатора.Обычный целлофан представляет собой прозрачную плен¬
ку, которая трудно загрязняется, легко склеивается и не не¬
сет на своей поверхности электростатического заряда. Ха¬
рактерными особенностями обычного целлофана является
низкая проницаемость для воздуха и паров органических ве¬
ществ за исключением спиртов и ацетона. К недостаткам
этой пленки относятся плохая водостойкость, зависимость
свойств пленки от колебаний температуры и влажности и
изменение линейных размеров с изменением относительной
влажности воздуха.Сравнительные свойства различных сортов целлофана при¬
ведены в табл. 3.5.Таблица 3.5Свойства обычного, водостойкого целлофана и целлофан-полиэтилен [17]ПоказателиОбычныйцеллофанВодостойкийцеллофанЦеллофан-полиэтиленПлотность, г/м3	1,40-1,551,441,2Разрушающее напряжение при рас¬тяжении, кгс/мм2 	12-208-185-9Относительное удлинение при разры¬ве, % 	153030-90Модуль упругости при растяжении,кгс/мм2	150-320110-34050-120Ударная прочность (толщина 725 мк),кгс/см 	686Сопротивление продавливаиию (тол¬щина 25 мк), кгс	645Сопротивление раздиру, гс	41040Температура эксплуатации, "С . . .0-120*0-190*-20 -190 *Коэффициент термоусадки, при ско¬рости 100° С/мин	111Светорассеяние (толщина 25 мк), %11,56Коэффициент влагопроницаемости,г/(м- 24 ч • 0,1 мм) **	2209,13-6Газопроницаемость по кислороду,см3/(24 ч-м2- 0,1 мм) ......“54* 120, 190 и 190° С — температуры обугливания соответствующих пленок,
** По J1SL-0208. 'Сорта и свойства водостойкого целлофана. Водостойкий
целлофан выпускается трех видов: а) лакированный; б) с по¬
лимерным покрытием и в) К-целлофан.Водостойкий К-целлофан покрывается смолой саран со
значительной добавкой стабилизатора и смазки. Состав для
получения лакового и полимерного покрытий состоит из сле¬
дующих компонентов: 1) полимер (нитроцеллюлоза для ла¬
кированного целлофана и сополимер винилхлорида—для52
целлофана с полимерным покрытием); 2) пластификатор,
с температурой кипения, соответствующей температуре тер¬
мосварки; 3) гидрофобизатор — чаще всего парафин; 4) при¬
садка, обеспечивающая равномерное распределение покры¬
тия. Состав наносится на целлофан описанным выше спосб~
бом (стр. 50).В зависимости от назначения пленки можно варьировать
состав компонентов, входящих, в покрытие, изменяя качество
пленки. Некоторые варианты таких составов приведены
в табл. 3.6.Т а б л и ц а 3.6Состав покрытий водостойкого целлофана (в %] [18]Состав /MS-1MS-2MS-3мLSПолимер659083нитроцеллюлоза 		——сополимер винилхлорида, винил-ацетата и малеинового ангид¬рида 	80————сополимер винилхлорида, винил-йденхлорида и малеинового85ангидрида 	———Присадка161,0смола дамарановая	———канифоль, обработанная малеи-5,05,05,0новой кислотой 	— ■—Пластификатор1515дйциклогексилфталат	———дибутилфталат 		10———1,0диоктилфталат	—5,0———Гидрофобизатор1,01,0хлорированный парафин ....———парафин 	5,04,04,0 •4,0Необходимо отметить, что пленки, в которых' отсутствует
пластификатор (пленки типа М), не свариваются.Одним из существенных недостатков целлофанов с лако¬
вым ц полимерным покрытием является низкая маслостой-
кость, поэтому при контакте с маслами водостойкость пле¬
нок этого типа существенно снижается. Этот недостаток
устранен у К-целлофана, покрытого смолой саран, обладаю¬
щей высокой масло- и водостойкостью. К-целлофан не те¬
ряет водостойкости при упаковке маслосодержащих продук¬
тов. Недостаток всех сортов водостойкого целлофана — пло¬
хая прозрачность.Часто на целлофан наносят полимерное покрытие лишь
с одной стороны. Целлофан с односторонним покрытием53
Таблица 3.7Типы водостойкого целлофана, изготовляемого в США [15]Фирм а-производитель
и товарный знак пленкиХарактерные свойстваПрименениепленкиАвискоДюпонОлинЦеллофан, способный к терм.оMS-1MSD-51MST-51Основные свойства
хорошиеMS -2MSD-52MST-52Хорошая сваривае¬
мость, высокая
жесткостьMS-3MSD-53MST-53Повышенная проч¬
ность на изгиб при
низких темпера¬
турах и на много¬
кратный изгиб при
нагреванииMS-100MSD-53MST-44Высокая прочность
на изгиб, гибкость,
хорошая свари-
; ваемостьMS-4 -MSD-54MST-54Хорошая свари¬
ваемостьMS-8MSD-58MST-58MS-10MSD-60MST-60Стабильность разме¬
ровMSB-6MSAD-86MSAT-86Высокая прочность,
очень хорошая
водостойкостьMSB-7MSAD-87MSAT-87Высокая прочность
и водостойкость
при низких темпе¬
ратурахсваркеУпаковка хлеба и
колбасных полу¬
фабрикатов
Упаковка хлебо-бу-
лочных изделий и
жирно-соленых
продуктов
Изготовление меш¬
ков, прочных на
изгибИзготовление меш¬
ков, подносов, ок¬
лейка картонаИзоляция коробок,
мешки для жирных
продуктов, изоля¬
ционные прослойкиУпаковка табака,
и сигарУпаковка пирожковУпаковка товаров с
высокой влажно¬
стьюУпаковка влажных
и свежезаморо¬
женных товаровЦеллофан, не способный к термосваркеУпаковка табака
сигарУпаковка конфет
Упаковка конфет
в «фунтик»Упаковка заморо¬
женных товаров,
получение много¬
слойных пленокМ-1,2MD-31,32MT-31Высокая водостой¬
кость, легко склеи¬
вается раствори¬
телямиМ-5MD-35'MT-35_М-3MD-36 ■MT-33Высокая водостой¬
кость, повышенная
прочность при пе¬
регибеMBMAD-2Высокие водостой¬
кость и прочность54
I .Продолжение табл. 3.7Фирма-пр.оизводнтель
й. товарный; знак пленки 1Характерные свойстваПрименениепленкиАвискоДюпонОлинЦ е л л о ф а н средней влагостойкостиDSLSD .LSTНизкая водостой¬
кость, хорошаяУпаковка пирожков
сухарей, сладостей£satсвариваемостьDSBLSADНизкая термостой¬
кость, хорошая
водостойкость, хо¬
рошая сваривае¬Упаковка мясных
полуфабрикатов' !. , ^мостьMSBOMSAD-80MSAT-80,
OF-16Односторонняя во¬
достойкость, высо¬
кая прочность при
термосварке с од¬
ной стороны, высо¬
кая адгезия лако¬Упаковка мясаMS AD-10вого покрытияMSBO-IOMS AT-10Односторонняя во¬
достойкость и сва¬
риваемостьПредназначена для
получения целло¬
фан-полиэтиленаобладает 'хорошей водостойкостью, газонепроницаемостью и
легко сваривается при нагреваний: Он используется для
упаковки хлебо-булочных и кондитерских изделий. Такая
пленка,-соединенная термосваркой с полиэтиленом, имеет
хорошее скольжение, высокую механическую прочность и ис¬
пользуется в основном для упаковки мяса и мясных полу¬
фабрикатов.Для повышения прочности сцепления целлофана с водо¬
стойким покрытием на него еще в процессе получения нано¬
сят защитный слой, в состав которого входят меламинные
и мочевинные смолы, полиэтиленамии или -имин (так назы¬
ваемая водопрочная обработка). Целлофан, прошедший та¬
кую- обработку, после нанесения водостойкого покрытия мо¬
жет использоваться даже для упаковки товаров со значи-_
тельным содержанием воды, при этом не происходит
отслаивания покрытия. Это особенно важно для стран с жар¬
ким и влажным климатом.В табл. 3.7 приведенььосновные области применения наи¬
более распространенных сортов водостойкого целлофана, про¬
шедшего водопрочную обработку.Основные, характеристики и применение наиболее распро¬
страненных сортов К-целлофана приведены в табл. 3.8.55
Таблица 3.8Специальные виды водостойкого целлофана, выпускаемого в США [5]Фирма-производитель
и товарный знак пленкиАвиско ДюпонОлинХарактерные свойства
пленкиПрименениеС полимерным покрытием типа саран (К-целлофан)RS-1К-201VRS-2К-202,
203, 208VRS-7К-207v3RS-EК-204--KLAM-Отличная водостой¬
кость, воздухонепро¬
ницаемость, хорошая
свариваемость, ста¬
бильность размеров,
маслостойкость
К-203 и К-208 имеют
более высокую пого¬
достойкость, чемК-201Хорошие механические
свойства и легкость
формования. Хорошо
отделяется от пла¬
стин при термосварке
Большая адгезионная
прочность к покры¬
тиюПокрыта с одной сто¬
роны полиэтиленом
0,4 мкУпаковка хлебных, кон¬
дитерских, жирных и
влажных продуктовУпаковка жареного кар¬
тофеля, сушеных фрук¬
тов, крупногабаритные
мешки, наружная упа¬
ковкаУпаковка печенья, кон¬
фетПолучение целлофан-по¬
лиэтиленаС односторонним покрытием полиэтиленомREOMSAD-90OF-18ПрочныйУпаковка свежего мяса
и для использования
в промышленностиПокрытиесополимером винилхлорида.R-18Хорошие водостойкость
и газонепроницае¬
мость, высокая проч¬
ность термосварки,
стабильность разме¬
ровУпаковка хлеба, конди¬
терских изделийНитроцеллюлозное покрытие
антиоксидантас добавкойQF-20Стойкость к окислите¬
лямУпаковка жареного кар¬
тофеля, кондитерские
изделий56
Кроме рассмотренных сортов целлофана существует во¬
достойкий целлофан, в состав покрытия которого входят ве¬
щества, поглощающие ультрафиолетовые лучи. Такая пленка
хорошо защищает от солнца различные масла и жирные
продукты, а также всевозможные окрашенные текстильные
товары и пряжу.Виды и свойства слоистых целлофан-полиэтиленовых пле¬
нок (СЦП). СЦП приготовляют из обычного или водостой¬
кого целлофана, на который экструдируют полиэтилен. Более
подробно технология получения слоистых пленок описывается
в гл. 4. В настоящее время все большее количество целло¬
фана идет на приготовление СЦП.Одним из положительных качеств СЦП является длитель¬
ная сохранность марки на этих пленках. Специфика получе¬
ния красивой марки заключается в самом способе приготов¬
ления СЦП. Марка сначала наносится на целлофан, затем
маркированная_поверхность покрывается слоями полиэтилена.
Так как маркированная поверхность не соприкасается с упа¬
кованным товаром, то не нарушаются и санитарные требова¬
ния при упаковке продуктов. Внутренний полиэтиленовый
слой обладает хорошей термосвариваемостью, что особенно
важно для упаковок мешочного типа. В случае необходимости
упаковывать товары, хранящиеся без доступа воздуха, для
приготовления СЦП используют водостойкий целлофан. Для
упаковки товаров, содержащих большое количество воды, или
товаров, стерилизующихся после упаковки, применяют обыч¬
ный целлофан с односторонним покрытием или водостойкий
целлофан с полимерным покрытием.3.3.3.	Применение■	Обычный и водостойкий целлофан главным образом при¬
меняют как упаковочный материал (см. табл. 3.8, 3,9). Кроме
того, около 3% обычного целлофана используется в качестве
основы липкой ленты и около 1,5%—в качестве форм для
отливки полиэфирных смол. Почти 70% всей пленки расхо¬
дуется на упаковку пищевых продуктов, кроме того, обыч¬
ный целлофан в большом количестве используется для упа¬
ковки трикотажных изделий, а водостойкий — для упаковки
табака и некоторых других товаров.Из пищевых продуктов в обычный целлофан упаковывают,
главным образом, сладости, сухие продукты, маринованные
и соленые овещи, хлебо-булочные изделия. Водостойкий цел¬
лофан и СЦП используются для упаковки товаров, содержа¬
щих большое количество воды, а СЦП — еще для упаковки
крупногабаритных товаров.Мясо хорошо сохраняется в мешках из однослойного
СЦП, а жиры — в упаковке из пленки, содержащей поглоти¬
тели ультрафиолетовых лучей.57
Целлофан широко используется для упаковки парфюмер¬
ных товаров, реактивов, мыла, инсектицидов. В пленки из во¬
достойкого целлофана и СЦП запрессовываются или закру¬
чиваются таблетки и порошки витаминов и лекарств.3.4.	АЦЕТАТЦЕЛЛЮЛОЗНЫЕ ПЛЕНКИ3.4.1.	Способы полученияАцетатцеллюлозные пленки получают из ацетилцеллюло¬
зы, материалом для изготовления которой является хлопко¬
вый линтер.Реакция ацетилирования хлопкового линтера может про¬
текать по двум или трем гидроксильным группам целлюлозы.
В случае этерификации двух групп (~ 2,5 группы) образуется
диацетат целлюлозы (степень ацетилирования около 56%).
Если же в реакцию вступают три гидроксильные группы, то
конечным продуктом является триацетат целлюлозы (степень
ацетилирования 60—61,5%, т. е. ацетилируются 2,8—2,9 гид¬
роксильные группы).Пленки из диацетата целлюлозы при добавлении пласти¬
фикатора можно получать экструзионным методом, как и
пленки из поллртилена. Из-за- плохого размягчения триаце¬
тата целлюлозы получение пленок экструзионным способом
затруднено.Вообще говоря, экструзионный метод не является лучшим
для получения ацетатцеллюлозных пленок. Считается, что как
диацетатцеллюлозные, так и триацетатцеллюлозные пленки
лучше получать методом отлива из растворов.Ацетатцеллюлозные пленки содержат пластификаторы,
обычно в количестве ~10%. Пластификаторами, являются
эфиры фосфорной и фталевой кислот. Для растворения ди- ■
ацетатцеллюлозы применяют смесь растворителей, состоящую
из метилэтилкетона или других кетонов и эфиров уксуснойч
кислоты. В случае три ацетатцеллюлозы в качестве раствори¬
телей применяют хлористый метилен и различные спирты.Метод отлива пленок из раствора подробно изложен
в п.. 2.3.3.4.2.	Виды и свойстваАцетатцеллюлозные пленки обладают очень.хорошей про¬
зрачностью, блеском, их физико-механические и электрические
показатели также достаточно высоки (табл. 3.9). Подобно
полиэтилентерефталатным пленкам, они имеют хорошую
прочность при растяжении^ их относительное удлинение при
разрыве составляет 40—50%. Кроме того, к положительным
свойствам относятся высокая термостойкость, небольшая
усадка при нагревании, стабильность размеров.58
Однако ацетатцеллюлозные кленки, по сравнению с поли¬
этиленовыми, обладают большей влагопроницаемостью и со¬
ответствуют требованиям, предъявляемым к упаковочным ма¬
териалам для овощей, фруктов и текстильных товаров. Кро¬
ме того, из-за малой электризуемости поверхности пленок на
них не задерживаются частицы пыли.Таблица 3.9Свойства ацетатцеллюлозных пленок [19]ПоказателиД и ацет атцеллю-
лозныеТриацетатцеллю лоз¬
ныеПлотность, г/см?	1,31,3 'ТЗодоноглощение за 24 ч, % .123,8Вдагёпронииаемость за 24 ч, г/м2 . .550380Водороглощение при 50%-ной отно¬
сительной влажности, %	4'51,9Разрушающее» .напряжение при рас--
тяя^ени», кгс/мм2 		 . .8-1110—13Относительное удлинение при раз¬рыве, %,	20-4025-45'Предел текучёети при растяжении,7-7,5кго/ж»? 			6-8Сопротивление излому, число двой¬680ных; .ИЗГИбОВ:		530Диэлектрическая проницаемость2,5 ■2,5(1 кгц) 		Электрическая- прочность, т/мм . .8,в13,7Удельное объемное электрическое со¬101в2,7 • Ю1апротивление, ом •см .......Температура плавления, °С . . . .220290Термостойкость, °С . 			150 (расплав)1-50 (удлинение. на 2%)Светопропускание, % (видимая часть9292Триаце'татцеллюлозные пленки имеют меньшую гигроско¬
пичность и более высокие физико-механические показатели,
чем * диацетатцеллюлозные. Однако' диацетатцеллюлозные
пленки легче формуются и спариваются. Поверхность ацетат-
целлюЛозпых пленок легко воспринимает многие краски.Ацетатцеллюлозные, пленки сравнительно легко подвер¬
гаются металлизации путем напыления металлов в вакууме,
их можно использовать в качестве низкочастотной изоляции.Ацетатцеллюлозные пленки можно склеивать раствором
ацетата целлюлозы в хлористом метилене или кетонах. Проч¬
ность клеевых' швов в этом случае велика. Пленки также
прочно соединяются с бумагой, алюминиевой фольгой при
использовании специальных клеев.Ацетатцеллюлозные пленки можно получить полупрозрач¬
ными, придавая им матовую поверхность. На них можно пи¬
сать чернилами и карандашом.	159
3.4.3.	ПрименениеАцетатцеллюлозные пленки находят широкое применение
благодаря высокой прочности, прозрачности, малой деформи¬
руемости, долговечности, коэффициенту преломления, близ¬
кому к коэффициенту преломления фоточувствительных ма¬
териалов, отсутствию самовоспламеняемости. Эти пленки при¬
меняют в качестве основы для фотопленок и магнитофонных
лент и различных упаковочных материалов. Пленки легко
деформируются при нагревании и поэтому могут применяться
даже для упаковки типа «пузырь».Ацетатцеллюлозные пленки склеиваются с бумагой, фоль¬
гой, пленками из полимеров и могут использоваться в этом
случае для упаковки дорогих косметических и лекарственных
товаров. В небольшой степени они применяются в качестве
электроизоляции в конденсаторах и для межвитковой изо¬
ляции в катушках. Ацетатцеллюлозные пленки, покрытые
цинком, применяют в конденсаторах, их также используют
в качестве украшений и для изготовления канцелярских при¬
надлежностей, а матовые пленки—-для чертежей.	>3.5.	ПОЛИВИНИЛХЛОРИДНЫЕ ПЛЕНКИ3.5.1.	Способ полученияОбычно для производства поливинилхлоридных пленок
используют полимер со степенью полимеризации -800—1500;
иногда также применяют сополимер винилхлорида с винил-
ацетатом, содержащий небольшое количество ацетатных
групп.Мягкие пленки из поливинилхлорида содержат 20—35%
пластификатора. Чаще всего в качестве пластификаторов
используют диоктилфталат (ДОФ) и дибутилфталат (ДБФ).
Если требуется морозостойкость, применяют диоктиладипи-
нат (ДОА). Для придания термостойкости применяют пла¬
стификаторы на основе эпоксидных смол, а для придания
огнестойкости — пластификаторы на основе сложных эфиров.'
Для улучшения стабильности при вымывании вводят высоко¬
молекулярные пластификаторы на основе сложных поли¬
эфиров.От разложения при нагревании во время переработки по¬
ливинилхлоридную смолу предохраняют добавки стабилиза¬
торов (металлические мыла — цинковое, кадмиевое, барие¬
вое—фосфаты или оловоорганические соединения).Мягкие пленки толщиной 0,04—0,07 мм получают главным
образом каландрованием. Их можно получить также экстру¬
зией через плоскую щель или кольцевой зазор.60
Методом экструзии через плоскую щель можно получать
плоские тонкие пленки (толщиной до 0,015 мм), а через коль¬
цевой зазор — трубчатые пленки, которые применяют для
упаковки тяжелых изделий. За границей пленки получают
путем отлива из раствора, при котором в качестве раствори¬
теля применяется хлористый метилен. В Японии этот метод
мало используется. При отливе из раствора пленки полу¬
чаются однородными, и в ряде случаев можно не применять
пластификаторы или добавлять их в очень небольшом коли¬
честве, Однако этот способ неэкономичен.Жесткие пленки не содержат пластификаторов или содер¬
жат их в небольшом количестве. В отличие от мягких пленок,
их производство каландрованием затруднено. Наиболее до¬
ступным способом получения жестких пленок является отлив
из раствора с применением хлористого метилена в качестве
растворителя. Однако этот способ очень дорог.Экструзионный способ можно использовать для сополи¬
мера винилхлорида с винилацетатом, содержащего небольшое
количество ацетатных групп, что снижает температуру плав¬
ления смолы, или сополимера, содержащего звенья эфиров
с длинной алифатической цепью, являющихся внутренними
пластификаторами.Поливинилхлорид можно смешивать с высококипящим рас¬
творителем, таким как хлорбензол или дихлорбензол, тогда
пленки получают экструзией с последующим удалением рас¬
творителя. Это дает возможность получать жесткие пленки
методом, промежуточным между, экструзией с последующим
раздувом и отливом, из раствора. Ориентацию трубчатых пле¬
нок проводят вытяжкой пленки за счет введения воздуха в
трубку при нагревании; плоскую пленку ориентируют в про¬
дольном направлении протяжкой между нагретыми валками,
а в поперечном — с использованием ширильной рамы (на¬
тяжных клуппов).Кроме того, находят применение специальные пленки: тер¬
моусадочные, тисненые и окрашенные (подробнее см. гл. 4).3.5.2.	СвойстваПоливинилхлоридные пленки обладают хорошей прозрач¬
ностью, и их свойства можно изменять в широких пре¬
делах.Физические свойства поливинилхлоридных пленок зависят
от количества и вида пластификатора. Изучению этой зави¬
симости посвящено много исследований. Найдено, что по мере
добавления пластификатора снижается твердость, прочность
на растяжение и удар, но увеличивается морозостойкость,
прочность на раздир и способность к вытяжке. В табл. 3.10
приведены основные свойства пленок.61
Таблица 3.10Сравнительные свойства поливинилхлоридных и поливинилиденхлоридных пленокПоказатели'Метод измеренияПоливинилхлоридные пленкиПоливинилиден-мягкиежесткиехлоридные пленки -Плотность, г/см3 ,1,24-1,451,35-1,451,65-1,70Разрушающее напряжение при рас¬
тяжении, кгс/см2JIS Z-1702200-500600-800700-1400Относительное удлинение при разры¬
ве, %150-50015.-2540-100Сопротивление продавливанию,кгс • см2/ммJISP-81I240-60Г50-7060-70Сопротивление раздиру, гс/ммJIS Z-1031• 2,500-4,000350-400100-200Водопоглощение за 24 ч, % ■ASTM D-570 —57Т0,1-0,50,1Ниже 0,1Влагопроницаемость за 24 ч, г/л2JIS Z-020835-15010-402-6Г азопроницаемость по кислороду
(X1012), см3 • см/{см2-сек • см рт. ст.)ASTM D-143410-407-151-5Температура плавления, ° С160-180160-80150-160Усадка при нагревании, %JIS L-10310-51-311-25
Жесткие поливинилхлоридные пленки обладают: хорошими
механическими свойствами (прочностью на растяжение и раз¬
рыв) и, 'подобно целлофану, имеют хорошее скольжение, не
растрескиваются. Кроме того, эти пленки сравнительно мало
пропускают воздух, что делает их пригодными для использо¬
вания в качестве упаковочных материалов, и в частности —
для упаковки пищевых продуктов, так как они нетоксичны.
Отрицательным качеством жестких пленок из поливинилхло¬
рида является плохая cBapHBiaeMOCTb и хрупкость при низкой
температуре.У мягких поливинилхлоридных пленок хорошие показатели
по относительному удлинению и сопротивлению надрезу, од¬
нако они имеют плохое скольжение и растрескиваются. Тем
не менее, эти пленки широко применяют для упаковки и дру¬
гих целей, так как они легко свариваются и даже при низ¬
кой температуре имеют хорошую эластичность (гибкость).' Жесткие и мягкие поливинилхлоридные пленки изменяют-
свой свойства в зависимости от температуры. Летом они эла¬
стичны, Хорошо растягиваются, прочны при изгибе. Зимой они
тверды и хрупки, что создает неудобство при их использо¬
вании. Однако, как говорилось- ранее, имеются пленки, вы¬
держивающие и зимние и летние условия эксплуатации.Поливинилхлоридные пленки легко поддаются тиснению,
что дает возможность наносить на них различные узоры.• - , л .3.5.3.	ПрименениеПоливинилхлоридные пленки в основном используются
в виде мягких. Выпуск жестких пленок составляет лишь 10%
от выпуска мягких. Области-применения мягких пленок: об¬
щее, назначение 77,8%; сельское хозяйство 20,4%; прочие при¬
менения 1,8%. Общее -назначение: упаковка,, применение
в строительстве, игрушки, ленты, плащи, скатерти, канцеляр¬
ские товары, крышки, получение слоистых пленок.Для упаковки применяется 30—40% общего объема вы¬
пуска мягких пленок. Их используют для упаковки легких
трикотажных . изделий, ч пищевых продуктов, галантерейных
товаров. Кроме того, из' поливинилхлоридной пленки изготав¬
ливают мешки для упаковки удобрений.Поливинилхлоридная пленка имеет преимущества перед■
полиэтиленовой по стойкости к прокалыванию, но она более
проницаема для водяных паров и сильнее изменяет свойства
под влиянием температуры.Поливинилхлоридная пленка легко сваривается при наг
гревании, поэтому она применима для упаковок типа «кожа»
и «пузырь»..В сельском хозяйстве поливинилхлоридная пленка' наи¬
более широко применяется для устройства парников (при63
"Толщине пленки 0,03—0,2 мм); для этой дели использукхгсй
как прозрачные, так и непрозрачные пленки. Они нашли
применение также в садоводстве и на рисовых полях.Специальное применение поливинилхлоридных пленок:
липкие ленты, украшения (с напыленным металлом), основа
для звукозаписывающих лент, нанесение покрытия на фанеру,
которая используется для стен и потолков, покрытия метал¬
лических листов.Поливинилхлоридная пленка применяется в качестве тер-
моусаживающейся упаковки фруктов, канцелярских и галан¬
терейных товаров и пр. Кроме того, термоусаживающая плен¬
ка применима для завертывания сухих овощей, корпусов
сухих электрических батареек, изготовления липких изоля¬
ционных лент, -этикеток для бутылок и консервных банок,
укупорки бутылок.3.6.	ПОЛИВИНИЛИДЕНХЛОРИДНЬЩ ПЛЕНКИ3.6.1.	Способ производстваПоливинилиденхлоридные пленки представляют собой
пленки из сополимеров винилхлорида и винилиденхлорида,
которые содержат обычно 80—85% винилиденхлоридных и
20—15% винилхлоридных звеньев.Для получения пленки к сополимеру винилиденхлорида
добавляют пластификатор и стабилизатор. Из этой компози¬
ции методом экструзии через кольцевой зазор получают тон¬
костенную трубку, которую зажимают в нескольких местах
между валками и при нагревании раздувают воздухом, по¬
даваемым на каждом участке специальными шприцами.3.6.2.	СвойстваПоливинилиденхлоридные пленки обладают хорошей устой-*
чивостью к воде и химическим реагентам, таким как1 кислоты,
масла, щелочи, органические растворители.Физико-механические свойства этих пленок — средние меж¬
ду свойствами жестких и мягких поливинилхлоридных пленок.
Поливинилиденхлоридные пленки термостойки, выдерживают
стерилизаций при 100° С.Усадка поливинилиденхлоридных пленок начинается при
50—60°С, а при нагревании до 100°С достигает 30%. На
рис. 3.2 показано напряжение при усадке пленок. При 80° С
напряжение усадки достигает максимальной величины —
13—15 кгс/см2. Поливинилиденхлоридные пленки выпускают¬
ся в виде рукавных и плоских пленок различной ширины,64
толщиной рт 0,01 до 0,07 мм. Отличительной чертой этих пле¬
нок является их хорошая адгезия друг к другу и к различным
поверхностям. Это свойство не всегда является желательным,— Температура, вСРис. 3.2. Напряжение при усадке поли-
винилиденхлоридных пленок при разт
. личных температурах:а -’•.усадка поперёк; б— усадка вдоль.но оно может быть иногда использовано при применении
пленок.	,Сварка пленок производится высокочастотным и импульс-
ны$г методами, которые дают прочное соединение.3.6.3.	ПрименениеНаиболее широко распространено- применение поливини-
лиденхлоридных пленок в виде оболочек для колбас. Рыбные
и мясные колбасы пакуют в рукавную пленку толщиной
0,04—0,05 мм. Пастеризацию колбас и усадку пленок Прово¬
дят нагреванием при 80—90° С в течение 40—50 мин. Благо¬
даря плотной упаковке товар имеет красивый внешний вид.
Подобным способом упаковывают и сохраняют в течение дол¬
гого времени ветчину, сыр, бобовый творог и др. [20].3.7.	ПЛЕНКИ ИЗ ПОЛИВИНИЛОВОГО СПИРТА' 3.7.1. Способы производстваПоливиниловый спирт, смешанный с пластификатором и
добавками в количестве до 20%, растворяют в воде, и из
полученного раствора отливают пленку.Применяют также специальный метод, при котором к по¬
ливиниловому спирту добавляют эквивалентное количество3 Зак. 112365
—сн2-сн-сн2-сн-сн2-сн—ОСОСНз ОСОСНз ОСОСНз
поливинилацетатвинилоновые пленкиf> — СН2—СН— СН2—сн—сн2—сн—омылениечастичноеОН он , онполивиниловый спирт> —СН2—СН—СН2—СН—СН2—СН—омылениеI	I	IОН	ОСОСНз ОНчастично омыленный поливинилацетатIводорастворимые пленки
—СН2—СН—СН2—СН—СН2—СН—ОСОСНз СН2	ОСОСНз -ом-?н^.>IОСОСНзсополимер винилацетата с аллилацетатом—СН2—СН—СН2—СН—СН2—СНI	I	I—> он сн2 он
I
онСНз—сн2—сн-сн2—с—сн2—сн- --мылен?->I	I IОСОСНз ОСОСНз ОСОСНзсополимер винилацетата
с изопропенилацетатомСНзI—> —СН2—СН—СН2—С—СН2—СН—I	1.1"ОН	ОН ОН-СН2—СН—СН2—СН—СН2—СН- СН2—сн2I	I	I + \ / —»ОН ОН	ОН ополивиниловый спирт	окисьэтилена66
сн2—сн—сн2—сн—|	| —>■ водорастворимые пленки0	ОН1CHjIСН2ОН ..воды, а пленку получают методом экструзии [21]. Вода, содер¬
жащаяся в пленке, испаряется при нагревании.В качестве пластификаторов применяют глицерин, раз¬
личные гликоли (диэтиленгликоль, дипропиленгликоль, бути-
ленгликоль и др.), сорбит, мочевину, т. е. такие же водорас¬
творимые пластификаторы, которые применяются для целло¬
фана. В зависимости от количества и вида пластификатора
значительно меняются свойства пленок, что дает возможность
их широко применять.Поливинилспиртовые пленки, нерастворимые в воде (ви¬
ниловые пленки), получают из полностью омыленного поли-
винилацетата (степень омыления более 99%; см. схему на
стр. 66). При этом используют свойство поливинилового
спирта кристаллизоваться при термообработке и становиться
нерастворимым в воде. Если полученную пленку выдержать
при 150° С и провести специальную обработку ее поверхно¬
сти, пленка становится водостойкой.Водорастворимые поливинилспиртовые пленки можно по¬
лучать из неполностью омыленного поливинилацетата. В этом
случае поливиниловый спирт при выдержке или нагревании
кристаллизуется плохо и растворим в воде.В качестве сырья для водорастворимых пленок из поли¬
винилового спирта используют кроме частично омыленного
поливинилацетата и другие полимерные соединения, напри¬
мер сополимеры денатурированного поливинилового спирта,
содержащего алкильные спиртовые группы (изопропильные),
а также остатки фумаровой и малеиновой кислот. Применяют
и некристаллический поливиниловый спирт, который частично
содержит оксиэтильные группы, образовавшиеся в резуль¬
тате реакции с окисью этилена.3.7.2.	СвойстваВ табл. 3.11 показано снижение прозрачности полимерных
пленок после обработки их поверхности карборундом.На пленку, укрепленную под углом 45°, с высоты 63,5 см,
бросают 200 г карборунда № 80. Коэффициент пропускания
света измеряют фотоэлектрическим колориметром с зеленым
светофильтром № 7,—СН2-СН—I ‘ОН3*67
///0 — светопропускание до повреждения поверхности
пленки;I'/lо—светопропускание поврежденных пленок;I /I — величина (в %) относительного снижения светопро-
пускания.Из приведенных в таблице данных видно, что наиболее
устойчивыми к царапанью являются пленки из поливинило¬
вого спирта и найлоновые. ■Винилоновые пленки обладают прекрасной маслостойко-
стью и устойчивостью по отношению к органическим раство¬
рителям (ацетон, различные спирты и др.), малой газопро¬
ницаемостью, но хорошо пропускают водяные пары и яв¬
ляются недостаточно водостойкими. Прочность, удлинение и
другие физико-механические свойства винилоновых- пленок
лучше, чем у пленок из полиэтилена высокого давления. Од¬
нако наблюдаются значительные изменения этих свойств в
зависимости от относительной влажности.Таблица 3.11Светопропускание полимерных пленок до и после
повреждения их поверхностиПленкаЩ 0/7/о1'ИПленка///о/'//оI'llЦеллофан52Поливинилхлоридная75обычный 	8860жесткая	8866водостойкий с лако¬мягкая	876979вым покрытием .897483Полистирольная . . .883540водостойкий с поли¬Поливинилспиртовая897585мерным' покрытием856272Полиамидная (найлонПолиэтиленовая6)	897888низкой плотности .763850Полиэтилентерефталат¬высокой платности .815467ная (милар) ....864653Полипропиленовая4046Лоликарбонатная . . .885360неориентированная88ориентиров энная896775В табл. 3.12 показаны сравнительные свойства винило¬
новых, поливинилспиртовых водорастворимых, полиэтилено¬
вых пленок и водостойкого целлофана.Вследствие того что винилоновые пленки имеют узкий
предел температур плавления и разложения, их трудно сва¬
ривать при нагревании, однако они хорошо соединяются им¬
пульсным методом или при действии токов высокой частоты.
Кроме того, эти пленки можно соединять с помощью раствора68
Таблица 3.12Сравнительные данные физико-механических свойств
различных пленок [22]ПоказателиВинило¬новаяВодораст¬
воримая
из поли¬
винило¬
вого
спиртаПолиэти¬леноваянизкойплотностиВодо¬
стойкий
целло-
. ФанРазрушающее напряжение при рас¬тяжении, кгс/мм2при относительной влажности80% .	65% . ;		3,922,522,177,964,552,662Д7 ‘10,3640% 		Относительное удлинение при разры¬
ве, %4,912,742,1712,90при ртносительной влажности80%	2602602032365% ... .	277206203204Q% 				Сопротивление раздиру, гс • см/см
при относительной влажности ,2921232031480%	90,0 и выше6,065%	•	90,0 и выше5,440%:.		90,0
и выше68,090,0
и выше3,5Начальный модуль .упругости (Х10!),
кгс/мм2при относительной влажности80 % ; 		0,3210,1580,3292,6465%			0,4480,1920,3294.9940%		0,6690,4900,3295,85Предел текучести при растяжении,кгс/мм2при относительной влажности§0%		1,580,770,933,3065% 			2,26• 1,070,935,0840% . 		/	Водопоглощение, %при относительной влажности2,862,170,937,96ао%	15,8415,160,10
и выше18,5065%	10,1010,26, 0,10
и выше13,7040%		4,755,240,10
и выше8,20' ,	JПримечания. Температура 20° С. Образцы 10X100 мм: Скорость растяжения
J00 мм! мин. Прочность .на раздир Определялась на испытательной машине при неболь-
шой.вагрузке образца 2,6X2,5 см. Цифровая величина пересчитана на толщину 0,025 мм.
хлористого цинка в метаноле. Этот клей удобен в эксплуата¬
ции и получил широкое распространение.Водорастворимые поливинилспиртовые пленки хорошо
растворяются даже в холодной воде.Ниже приведена зависимость скорости растворения водо¬
растворимых пленок из поливинилового спирта от темпера¬
туры [22]:Температура воды, °С	 5 10 20 30 50Продолжительность растворения, сек . . . 22 16 10 10 7Скорость растворения пленки определена по следующей
методике: образец пленки толщиной 0,030—0,035 мм, шириной
10 мм, длиной 100 мм помещали вертикально в сосуд и
заливали до половины водой. Определяли время, необходи¬
мое для полного растворения опущенной в воду части
пленки.Водорастворимые пленки из поливинилового спирта имеют
меньшее относительное удлинение и меньшую прочность, чем
винилоновые. Однако по этим свойствам они превосходят по¬
лиэтиленовые пленки.*Водорастворимые пленки гибкие, с небольшим начальным
модулем упругости. Недостаток их — большая чувствитель¬
ность к изменениям температуры и влажности по сравнению
с целлофаном и винилоновыми пленками. Остальные свойства
водорастворимых поливинилспиртовых пленок: маслостой-
кость, паро- и газопроницаемость, адгезия и т. д. — почти сов¬
падают со свойствами винилоновых пленок.В настоящее время производят в качестве товарной про¬
дукции пленки, которые начинают растворяться в воде при
60—70° С. Они занимают как бы промежуточное положение
между винилоновыми и растворимыми в холодной воде.3.7.3.	ПрименениеВинилоновые пленки благодаря их прозрачности и гигие¬
ничности являются хорошей упаковкой для различных про¬
мышленных товаров. В Японии их выпускают толщиной
0,020—0,080 мм.Однако там, где необходима изоляция от влаги, напри¬
мер при упаковке пищевых продуктов, винилоновые пленки
употреблять нельзя.Винилоновые пленки можно использовать в качестве «раз¬
делителей» при изготовлении полиэфирных декоративных
плит и изделий из ненасыщенных полиэфирных смол.70
Винилоновые пленки обладают малой газопроницаемостью,
гибкостью и способностью вытягиваться при нагревании. По¬
этому их используют в таких же широких масштабах, как
целлофан или полиэфирные пленки.Одна из особенностей этих пленок заключается в том, что
после ориентации и окрашивания иодом из них получается
хорошая поляризационная пленка, которая может использо¬
ваться для изготовления солнцезащитных стекол.Водорастворимые пленки из поливинилового спирта при¬
меняют для упаковки растворимых в воде моющих и отбе¬
ливающих средств, красителей, которые дозируются опреде¬
ленными порциями и опускаются в воду прямо в упаковке.
Кроме того, их применяют для пропитки бумажных и ма¬
терчатых обоев, раздвижных бумажных перегородок, а также
для упаковки семян растений.Привлекает к себе внимание применение растворимых
пленок из поливинилового спирта для санитарно-гигиениче¬
ских целёй. Мешки из пленок, начинающих растворяться при
60—70° С, применяют при дезинфекции салфеток, скатертей,
бинтов, нательного белья, которые используются в кафе, боль¬
ницах [23]. Для изготовления мешков используют пленки из
поливинилового спирта особого типа толщиной 0,025—
0,040 мм. ■3.8.	ПОЛИСТИРОЛЬНЫЕ ПЛЕНКИ3.8.1.	Способ производства и свойстваПленки из полистирола получают методом экструзии с по¬
следующей вытяжкой до желаемой толщины, затем их под¬
вергают ориентации в продольном и поперечном направле¬
ниях. Толщина полистирольных пленок 0,010—0,50 мм.Ниже приведены физико-механические свойства полисти¬
рольных пленок [24]:Плотность, г/см3 			1,05Разрушающее напряжение при растяжении, кгс/см2 . .	500—800'Относительное удлинение при разрыве, %		0—5Сопротивление раздиру (JIS К-6781), кгс/см		30—90Твердость по Роквеллу				80Водо'поглощение (JIS К-67—47), %		0,03Теплостойкость, °С 			. .	97Коэффициент расширения (X10-5), греиЗ-1		2,6—3,3Усадка при 80° С, % .....'		0Удельное -объемное электрическое сопротивление, при25d С и относительной влажности 50%, ом-см ...	Ю17 —1018Диэлектрическая проницаемость, при 105 гц ...... .	2,4—2,6Тангенс угла диэлектрических потерь при 105 гц . .. .	2-5- Ю”"4Электрическая прочность, кв/мм 			 .	50 -Светопропускание (560 ммк), %		92Светопоглощение (560 ммк), % . . 			 . .	171
Полистирольные пленки обладают - прекрасными диэлек¬
трическими свойствами. Диэлектрическая проницаемость при
разных частотах находится в пределах 2,4—2,6. Диэлектри¬
ческие потери меньше, чем у всех остальных пласт¬
масс и составляют (2—5) • 10-4, электрическая прочность
50 кв/мм.На рис. 3.3 показана зависимость усадки пленок (в про¬
дольном и поперечном направлениях) от температуры.В пределах 80—90°С усадки не
наблюдается, а при температуре
свыше 95° С наблюдается резкая
усадка (60—70%).Полистирольные пленки обла¬
дают чрезвычайно малым водо-
поглощением, но имеют проницае¬
мость по отношению к парам во¬
ды в несколько раз большую, чем
полиэтиленовые. Воздухопрбйи-
цаемость довольно высокая, та¬
кая же, как у ацетатцеллюлоз-
ных пленок.Полистирольные пленки обла¬
дают устойчивостью по отноше¬
нию к кислотам, щелочам и ми¬
неральным маслам, но растворяются в ароматических угле¬
водородах: бензоле, ксилоле и др.Так как пленки не содержат пластификатора, то они легко
металлизируются.юо но
Температура°СРис. 3.3.стирольныдТермоусадка поли-
дленок (толщина
0,030 мм):1 — усадка поперек; 2 - усадка вдоль.3.8.2.	ПрименениеПолистирольные пленки благодаря ценным диэлектриче¬
ским свойствам широко применяют в электротехнической и
электронной промышленности. Если после намотки конденса¬
тора произвести его нагревание выше температуры стеклова¬
ния полистирола, происходит усадка пленки на определенную
величину и получается конденсатор с хорошей влагостойко¬
стью даже без пропитки и без корпуса. Пленка используется
также для высокочастотной изоляции кабелей, конденсато-
-ров,'работающих на переменном напряжении, и т. д.Из полистирольных пленок изготавливают пакеты ' для
упаковки пищевых продуктов.Пленки из полистирола применяют в цветной фотографии,
для изготовления коробок, канцелярских и галантерейных
товаров (нанесение на бумагу), украшений (нанесение на
металлическую поверхность)л72
3.9. ПОЛИЭФИРНЫЕ Г1ЛЕНКИ3.9.1.	Виды, способы производстваК полиэфирным пленкам относят главным образом поли¬
этилентерефталатные.Пленки' получают экструзионным методом. Из расплава
cмqлБI изготовляют толстый лист, при нагревании его растя¬
гивают В" долевом и поперечном направлениях в 3—4 раза.
Пленки после вытяжки имеют толщину 0,006—0,025 мм.Американские компании Гудьир и ЗМ (Минесота, Май-
нннг энд Мзньюфекчуринг компэни) изготавливают поли¬
эфирные пленки вцдин и скотчпак. Пленку видин изготавли¬
вают и% полиэфира, полученного поликонденсацИей этилен-
гликоля со смесыо изофталевой И терефталевой кислот,
пленку скотчпак — из полиэфира, в котором часть терефтале¬
вой кислоты заменена другой дикарбоновой кислотой, а спир¬
товая часть превращена в полиметрленгликоль, Помимо этого
полиэфирные пленки получают поликонденсацией терефтале¬
вой кислоты с 1,47Диметилолциклогексаном (фирма Истмен
Кодак)., Такие пленки по способу производства мало отли¬
чаются от полиэтилентерефталатных.	'ч ' .3.9.2. СвойстваПолиэфирные пленки отличаются особой разрывной проч¬
ностью й прочностью на удар; легко подвергаются вытяжке
(табл. 3.13). Кроме того, их можно применять в широких
пределах .температур (от —70 до 150°С). \Полиэтилентерефталатные пленки имеют хорошее удель¬
ное объемное электрическое сопротивление, но недостаточно
высокие показатели по тангенсу" угла диэлектрических потерь
и электрической прочности (табл. 3.14). Пленки имеют вы¬
сокую теплостойкость, уступая только фторопластовым (мо¬
гут применяться при температуре до 120°С), и хорошие; ме¬
ханические свойства. Поэтому они широко используются в ка¬
честве электроизоляционных материалов.Полиэтилентерефталатные пленки не содержат пластифи:
катаров и разбавителей и поэтому обладают очень хорошей
адгезией к напыляемым металлам.Эти пленки имеют узкий предел температур плавления и
ориентированы, поэтому их соединение термосваркой затруд¬
нено. Так как хороших клеев для-соединения пленок на хо¬
лоду очень мало, то их обычно соединяют с помощью клеев
горячего отверждения.	'На пленки легко наносится методом экструзии слой поли¬
этилена. Такие двухслойны^ пленки широко используются для
упаковку.7?
Полиэфирные пленки обладают сравнительно хорошей
влагостойкостью и газонепроницаемостью. Кроме того, они
устойчивы по отношению к органическим растворителям, кис¬
лотам и различным маслам, но растворяются в щелочах, осо¬
бенно сильных.Т а б л и ц а 3.13Сравнительные свойства полиэтилентерефталатных и других пленок [25]ПоказателиПолиэти¬лентере¬фталатныеПолиэти¬леновыенизкойплотностиВодостой¬кийцеллофанПоливи-нилхло-ридныежесткиеПолипро¬пиленовыеориенти¬рованныеПлотность, г/см3 ....1,400,921,44.1,400,91 •Разрушающее напряже¬
ние при растяжении,
кгс/мм2	2428-18519Относительное ■ удлине¬
ние при разрыве, % .1103003030-130НО ■Сопротивление раздиру
(при толщине пленки
25 мк), гс'/см .....1410010610Температура эксплуата¬
ции, "С	от —70
до 150от —50
до 80от —20
до 190~70от —50
до 120Влагопроницаемость,
г/ (м2 ■ сутки ■ 0,1 мм) .5,54,99,19,41,2Газопроницаемость по
кислороду, см3/ (м2 X
X сутки- 0,1 мм) . .7750510240Полиэфирные пленки, полученные при частичной замене
терефталевой кислоты изофталевой, обладают способностью
к термосварке, они довольно термостойки и могут применяться
в интервале температур от —56 до 116° С, но при нагревании
усаживаются.Пленки из полиэфира, полученного при частичной замене
терефталевой кислоты другой дикарбоновой кислотой, а эти-
ленгликоля полиметиленгликолем, имеют хорошую адгезию.
Их можно применять при изготовлении комбинированных
пленок, соединяя с другими пленками, бумагой и т. д.Кроме того, полиэфирные пленки, полученные из полимера,
исходным материалом для получения которого являлись те-
рефталевая кислота и 1,4-диметилолциклогексан, обладают
хорошими, диэлектрическими показателями и могут исполь*
зоваться в интервале температур от —50 до 260° С.74
Сравнительны'е электрические свойства полимерных пленок [26]Таблица 3.14ПленкаДиэлектрическая проницаемость
приччастоте в герцахТангенс угла диэлектрических потере
при частоте в герцахУдельноеобъемноесопротивле¬ние,ОМ'см6010310660 ■103106Полиэтилентерефталатная	3,23,13,00,0030,0030,016ю160,0040,017Поликарбонатная		3,173,13,00,00090,0011^ 0,01010‘6Полистирольная	2,42,42,40,0010,00010,0001ю162,7 .2,72,70,00030,00030,0004Полиэтиленовая		 .2,252,252,250,0050,00050,0005ю162,352,352,35Поливинилхлориднаяжесткая	3,0-3,32,8-3,10,0070,0090,006ю150,020,0170,019мягкая	5,04,03,5-6,50,100,090,091QI2-I38,0, 7>°0,150,160,10Ацетатцеллюлозная	3,5-6,53,2-4,53,2-4,40,010,010,011012-130,060,060,10Политетрафторэтиленовая	2,0-2,12,0-2,12,0-2,10,00020,00020,0002ю160,0030,00030,0003
3.9.3.	ПрименениеПрименение полиэфирных пленок в Японии для различ¬
ных назначений (в % от общего количества) представлено
ниже:Изоляция для конденсаторов . 		31Магнитофонные и киноленты .V			7Разделительные прокладки при изготовлении строительных ма¬
териалов 				6’Металлизированные пленки	35Фотографические пленки . 				7Этикетки для галантерейных товаров		7Упаковочные материалы 		3Разное назначение 		4/В основном их применяют в виде металлизированных пле¬
нок, используемых для получения золотых и серебряных ни¬
тей, и в' качестве электроизоляции при изготовлении конден¬
саторов, кабелей, электромоторов, трансформаторов, прямо¬
угольных магнето. Их также применяют для изготовления
печатных схем, изоляционных лент. Пленки используются
как самостоятельно, так и в соединении с крафт-бумагой.Металлизированные пленки применяют в радиопромыш¬
ленности, кроме того, из них изготовляют сумки, пояса
и т. д.	•Полиэфирные пленки применяют для изготовления магни¬
тофонных и кинолент. Они имеют хорошие механические свой¬
ства, могут изготовляться более тонкими, чем ацетатцеллю¬
лозные, и имеют по сравнению с последними более долгий
срок службы.При производстве полиэфирных пленок их поверхность
может быть сделана тисненой; при химической обработке по¬
лучают матовые пленки или полупрозрачные пленки типа
кальки. Пленки из ненасыщенной полиэфирной смолы слу¬
жат материалом для производства украшений.Небольшая часть полиэфирных пленок с полиэтиленовым
слоем служит в качестве упаковочного материала для про¬
довольственных товаров. Их используют в случаях «варки
в пакете». Термоусадочные полиэфирные пленки целесооб¬
разно применять для упаковки мясных продуктов.3.10.	ПОЛИКАРБОНАТНЫЕ ПЛЕНКИ3.10.1.	Способы производстваТеоретически возможно получение многих видов поликар-
бонатных смол, однако на практике налажено только про*
изводство этой смолы из дифенилолпропана.76
Поликарбонатные пленки производят в промышленном'
масштабе методом отлива из'раствора (в качестве раствори¬
теля используют хлористый метилен) или экструзионным ме¬
тодом из расплава. Их толщина от 0,010 доЮ,50 мм. Очень
тонкие пленки получают отливом из раствора, а пленки тол¬
щиной 0,02 мм и выше — экструзией, главным образом, через
плоскую щель. После формования пленки ориентируют пу¬
тем вытяжки. ,3.10.2.	СвойстваПоликарбонатные пленки обладают прозрачностью и вы-
сокбй твердостью, они очень термостойки и имеют хорошие
механические’ свойства.Основные свойства этих пленок приведены в табл. 3.15.
Способность поликарбонатных пленок пропускать водяные
пары и газы больше, чем у полиэфирных. Электрические свой¬
ства этих пленок хорошие и- уже были указаны (см,
табл. 3.14) при сравнении с аналогичными свойствами других
пленок из полимеров.Таблица 3.15Свойства поликарбонатных пленокПоказателиМетод измеренияСвойстваПлотность, г/сж3	1,2Температура плавления, °С . . . .—240Температура хрупкости, °С . . . . .—-130Разрушающее напряжение при рас¬JISZ-1702тяжении, • кгс/см?		850Относительное удлинение при разры¬
ве, % 			JISZ-170260-150Сопротивление раздиру, гс/lOQ мк .JISP-8116 -60-80Ударная прочность, см	JIS Р-6745>70Влагопроницаемость, г/ (ж2 -сутки) .JIS Z-020845-50Г азопроницаемость, г/(ж2 • сутки) . .■ по двуокиси углерода 	по кислородуASTM D-1434'1-7
0,1 -1,5
0,03-0,5Поликарбонатные пленки обладают высокой термостойко¬
стью.. Они не содержат пластификатора, поэтому имеют боль¬
шую адгезию к металлам, что позволяет легко подвергать их
металлизации. При соединении пленки применяют термо-
сварКу, импульсную и ультразвуковую сварку. Возможна Так¬
же сйарка токами высокой частоты и соединение клеем.Поликарбонатные пленки устойчивы к кислотам и мас¬
лам, однако малоустойчивы по отношению к щелочам и почти
ко всем органическим растворителям.77
3.10.3. ПрименениеПоликарбонатные пленки применяют главным образом
в качестве электроизоляции при изготовлении конденсаторов,
вариаторов и изоляционных лент. Для изготовления конден¬
саторов используют пленки, ориентированные в продольном
направлении, затем производят нагревание изделия и доби¬
ваются усадки пленок.Поликарбонатные пленки очень устойчивы к изменениям
погоды. Поэтому их используют для покрытия строительных
материалов, пластиковых декоративных плит, металлических
плит для увеличения срока их службы.Для упаковки пищевых продуктов и товаров, содержащих
влагу, применяют поликарбонатные пленки в сочетании с по¬
лиэтиленовыми. Пищевые продукты можно варить в мешке из
такой комбинированной пленки. Кроме того, поликарбонат¬
ные пленки используют в качестве основы фотопленок, для
чертежей, в сельском хозяйстве. Металлизированные пленки
используют для изготовления различных галантерейных то¬
варов и украшений.3.11.	ДРУГИЕ ПОЛИМЕРНЫЕ ПЛЕНКИ3.11.1.	Фторполимерные (фторопластовые) пленкиСреди фторполимерных пленок известны политетрафтор-
этиленовые, политрифторхлорэтиленовые, из сополимера гек-
сафторпропилена и тетрафторэтилена — поливинилфторидные
и поливинилиденфторидные пленки.Так как при нагревании политетрафторэтилен не плавит¬
ся, а только размягчается, из него нельзя получить пленки
экструзионным способом. Обычно пленки получают строжкой
цилиндрического блока из спеченной смолы. Этим способом
нельзя получать тонкие пленки, обычно их толщина 0,05—
1,0 мм, максимальная ширина 500 мм.Другой способ изготовления пленок заключается в том,
что смесь порошка тетрафторэтиленовой смолы и смазки вы¬
давливают через формующую головку и получают «сырую»
ленту.Кроме того, существует суспензионный метод изготовле¬
ния пленки из политетрафторэтилена: водную суспензию на¬
носят поливом на металлический лист, а затем спекают.Из остальных фторопластов можно получать пленки обыч¬
ным для термопластов методом — экструзией из расплава.Свойства пленок из фторопластов представлены в табл.
3.16. Из этой таблицы видно, что некоторые пленки обла¬
дают очень высокой термостойкостью и отличными диэлек¬
трическими свойствами. Кроме того, фторполимерные пленки78
Свойства фторполимерных пленок [27]Таблица 3.1-6"ПоказателиМетод испытания
по ASTM .Политетрафтор-зтиленоваяПолитрифтор-хлорэтиленоваяСополимер
тетрафторэтилена
с гексафтор-
пропиленом 'Поливинили-денфториднаяПлотность, г/см3	0-7922,13-2,222,08-2,162,14-2,171,76-1,77Водопоглощение за 24 ч, % .D-5700,000,000,010,04Термостойкость, °С	—300180204150Разрушающее напряжение при рас¬
тяжении, кгс/см2	D-651, £>-652140-305314-420190-220490Относительное удлинение при раз¬
рыве, %	Л-638200-40030-250250-330100-300Коэффициент трения по отношению
к стали 	—0,04-0,100,30-0,40—-Удельное объемное электрическое
сопротивление, ом-см	D-257>10181,2- 1018> 2 • 10182- 1014Диэлектрическая проницаемость при
60 гц (ХЮ6)	£>-1502,0'2,24-282.16,6-8,4Тангенс угла диэлектрических потерь
при 60 гц (X106)		D-150<0,00020,0012-0,0036< 0,00030,018-0,17
устойчивы к химическим реактивам. Они не впитывают
воду и только в очень незначительной степени пропускают
водяные пары. Их особенностью также является малый коэф¬
фициент трения. Все эти свойства достигают наибольшего
значения у политетрафторэтиленовых пленок и снижаются
по одере уменьшения содержания фтора в исходной смоле.Пленки из политетрафторэтилена очень плохо сваривают¬
ся и плохо подвергаются другим обработкам. Для придания
способности соединяться с другими материалами поверхность
пленки подвергается специальной обработке металлическим
натрием, растворенным в жидком безводном’ аммиаке. Поли-
тетрафторэтиленовая пленка с улучшенными адгезионными
свойствами называется склеивающейся/Применение., Фторполимерные пленки применяют, главным
образом, для изготовления электрических деталей и электро¬
изоляционных материалов. Кроме того, они нашли при¬
менение в химической промышленности для производства
уплотнительных прокладок, разделительных сепараторов, в
пищевой промышленности — антиадгезионных прокладок и
конвейерных лент.	■ ,'7Ниже рассмотрено применение основных видов фторпо¬
лимерных пленок.Строганные пленки из политетрафторэтилена применяют,
главным образом, в качестве электроизоляции для провод¬
ников. и электромоторов, а также для различных электроизо¬
ляционных прокладок. С целью придания адгезии обрабо¬
танные металлическим натрием политетрафторэтиленовые
пленки используются для получения слоистых материалов с
другими пленками и бумагой. Такие слоистые материалы ис¬
пользуют в пищевой промышленности.При температуре около 360° С пленки из политетрафтор¬
этилена спекаются и усаживаются, что дает возможность
применить их для изоляции поверхностей со сложной кон¬
фигурацией, кабелей, катушек электромагнитов и т. д. Плен¬
ки из политрифторхлорэтиленовой смолы исцользуют в хими¬
ческих производствах в качестве антикоррозионных покры¬
тий. Кроме того, из-за высокой устойчивости к влаге эти
пленки применяют для специальной упаковки различных из¬
делий.	<Пленки, изготовленные из фторсодержащих сополимеров,
термостойки и имеют хорошие высокочастотные характери¬
стики, хотя по этим свойствам они уступают политетрафтор-
этиленоВым. Их используют в виде изоляционных материа¬
лов й для упаковки пищевых продуктов.Поливинилфторидные пленки обладают прекрасной устой¬
чивостью к атмосферным воздействиям.Их свойства в сравнении с поливинилхлоридными и по-
лиэтилентерефталатными пленками даны в табл. 3.17. Поли-80
Таблица 3.17Сравнительные свойства поливинилфторидных, полиэтилентерефталатных
и поливинилхлоридных пленок (толщина 0,05 мм, температура 25° С)ПоказателиПоливи-нилфто-Полиэтцлев-терефталат-Поливинил¬риднаянаяхлориднаяПлотнрсть, г/см3 . '	1,381,381,33Разрушающее напряжение при рас¬тяжении, кгс/см2 		1 1201 680504Относительное удлинение при разры¬ве, % . 	Сопротивление раздиру (при толщи¬13514011033 ■"20не 0,025"лш), гс/см	-.18Ударна? прочность, кг ■ См/0,025 мм .5,7^ 5,80,3 'Сопротивление излому, число пере¬5 000120гибов /.;			 . . . .230 000Влагопроницаемость, г/ (10 м2 ■ ч X190130130X 0,025 щм) -- /-Газопроницаемость, г/ (10 м2 • ч XX 0,025 мм)‘ 0,3'по кислороду		" 0,3.—. по азоту 		0,020,04—по двуокиси углерода 	1,31,8вицилфторидные пленки используют для покрытия кровли,
металлов, декоративных панелей, прослоек в строительных
материалах, применяют как коррозионнозащитные пленки на
химических предприятиях. Они нашли также применение для
изготовления электрической изоляции, .дорожных указатель¬
ных знаков й в качестве разделительных прокладок при фор¬
мовании ненасыщенных полиэфирных смол.■"	3.11.2. Нейлоновые пленкиВиды, способы производства. Основными видами поли¬
амидных пленок являются найлоновые. В промышленности
полиамидные смолы выпускают нескольких марок: найлон 6,
найлон111, найлон 66, найлон бЮ.ЧЗленки из этих смол про¬
изводят экструзией через плоскую щель.Наибольшее распространение получили пленки из найло¬
на 6 и найлона 11. Найлон 66 и найлон 610 для производства
пленок применяют мало. - ■Можно получать найлоновые пленки методом экструз-ии
через кольцевой зазор с последующим раздувом рукава, но
этот метод применяют довольно редко. Чаще всего для про¬
изводства пленки смолу расплавляют и отливают на вра¬
щающемся барабане. Полученную пленку вытягивают в двух
направлениях.91
Свойства. Найлоновые пленки гибки и
приводятся их свойства [28]:прозрачны; нижеПлотность, г/см2	Разрушающее напряжение
при растяжении (толщи¬
на пленки 0,025 мм),
кгс/см2	.Относительное
при разрыве,удлинениеСопротивление раздиру (по
Эльмендорфу), кгс/см
вдоль ....
поперек . . .
Водопоглощение, %
за 24 ч ...до насыщения
Температура плавления, ° С
Влагопроницаемость,
г/(м*-сутки)
при относительной влаж¬
ности 50%	при относительной влаж¬
ности 90 %	Газопроницаемость при от¬
носительной влажности
0%, см? ■ 0,025 мм/{м2Х
X сутки)
по кислороду ....по азоту 	по двуокиси углеродаНайлон б1,13630—740 (вдоль)
700 — 910 (поперек)350—400 (вдоль)
400 — 500 (поперек)23-3520-272.9Q ^
218-2209,3300-3104014,0150Найлон 111,04700-800250-4000,8-1,2
1862,5	(50% относит,
влажн.)23 (90% относит,
влажн.)26226,21,180Ориентированные пленки имеют вдвое большую проч¬
ность при растяжении.Эти пленки выдерживают изменение температур от- —60
до 150—200° С, причем их свойства при таком перепаде тем¬
ператур меняются незначительно. Найлоновые пленки устой¬
чивы к действию щелочей, органических растворителей и ма¬
сел. По стойкости к маслам они аналогичны пленкам из по¬
ливинилового спирта.Паропроницаемость пленок сильно зависит от темпера¬
туры, например, при 205° С, по сравнению с обычной темпе¬
ратурой, этот показатель увеличивается в 25 раз. Проницае¬
мость найлоновых пленок по отношению к газам сравнитель-,
но мала и достигает значительной величины лишь при
высокой влажности.При нагревании найлоновые пленки легко изменяют свою
форму, их поэтому можно использовать в качестве упаковок
типа «кожи», «пузыря» и др.82
Найлоновые пленки можно сваривать различными спосо¬
бами: термическим, ультразвуковым, токами высокой часто¬
ты. Можно также склеивать пленки раствором найлона в фе¬
ноле или муравьиной кислоте. Однако из-за токсичности рас¬
творителей этот способ применяется редко. На найлоновые
пленки можно напылять металлы.Применение. Найлоновые пленки используют, главным об¬
разом, для производства упаковочных материалов и в сель¬
ском хозяйстве.Их применяют для упаковки таких изделий, где нужна
маслостойкость, а также там, где изделия подвергаются пе¬
репадам температур, так как пленки сохраняют гибкость и
при низких температурах. Поэтому в большом количестве
найлоновые пленки используют в качестве оболочек для кол¬
бас. Найлоновые пленки легко формуются при нагревании,
поэтому из них изготавливают лотки с глубокими ячейками
(например, для транспортировки яиц и упаковки больших
количеств колбас).Термостойкость найлоновых пленок велика, и при высо¬
кой температуре они пропускают водяные пары. Это дает
возможность применять их в медицине. Медицинские инстру¬
менты, нитки, иглы, бинты в мешках из найлоновых пленок
при 120—130° С подвергают стерилизации. После охлаждения
бактерицидные мешки вскрывают по мере необходимости.
Лучше всего для указанных целей применять пленку из най¬
лона 6.Из найлоновых пленок и пленок из полиэтилена средней
плотности получают двойные мешки: на найлоновую пленку
наносят полиэтилен или, наоборот, на полиэтиленовую плен¬
ку экструдируют найлон. Эти мешки морозостойки и выдер¬
живают кипячение, очень прочны. Двойные пленки выдержи¬
вают замораживание и могут использоваться при «варке в
мешке». При «варке в мешке» используют также трехслой¬
ные пленки, которые должны выдерживать высокие темпера¬
туры: саран-найлон-полиэтилен, полиэфир-найлон-полиэтилен.Найлоновые пленки в промышленном масштабе приме¬
няют для изготовления чехлов и полотен, используемых для
тентов и покрытия складских помещений. Лентами из ориен¬
тированных найлоновых пленок можно обматывать трубы,
получается очень долговечное покрытие.Найлоновые пленки, на которые методом напыления на¬
несен металл, могут служить в качестве упаковок, из них
также изготовляют нити для украшения.Найлоновые пленки по сравнению с пленками из поли¬
винилового спирта более подходят в качестве разделитель¬
ных прокладок при производстве слоистых пластиков из не¬
насыщенных полиэфирных смол. Они очень легко отстают
от этих материалов.83
3.11.3.	Пленки из гидрохлорированного каучукаМетоды получения различных видов гидрохлорированного
каучука. Известны два вида гидрохлорированного каучука.
В Японии латекс натурального каучука обычным способом
превращают в'трубы и вулканизуют: При небольшом нагре¬
вании и взаимодействии с газообразным хлористым водо-'
родом происходит гидрохлорирование и ориентация поли¬
мера (схема 3.2, Б).Схема 3.2 Получение пленок иэ гидрохлорированного каучукаА. Способ, применяемый наиболее широкоБ. Способ, применяемый только в ЯпочииВ других странах латекс натурального каучука или кау¬
чук растворяют, раствор обрабатывают хлористым водоро¬
дом и получают гидрохлорированный каучук. После раство¬
рения каучука в органическом растворителе добавляют пла¬
стификатор и стабилизатор. Пленки отливают из растворов.
В ряде случаев пленки ориентируют и подвергают тепловой
усадке.Пленки, полученные двумя указанными методами, разли¬
чаются по свойствам.84
Свойства и применение пленок из гидрохлорированного
каучука. Пленки из гидрохлорированного каучука обладают
очень хорошей влагостойкостью, воздухонепроницаемостью,'
устойчивы по отношению к маслам, морозостойки.Как уже было сказанот пленки получаются по двум спо¬
собам. значительно отличающимся друг от друга. В Япо¬
нии пленки из гидрохлорированного каучука получают без
пластификатора, в других, же странах при их производстве
добавляют некоторое количество' Пластификаторов.Пленки из гидрохлорированного каучука, производимые
в Японии, имеют высокую прочность при растяжении, боль¬
шую жесткость, малую степень растяжения и являются так
называемыми твердыми пленками. Они стойки к маслам и
химическим реактивам, однако обладают плохой сваривае¬
мостью. Пленки, производимые в других странах, можно лег¬
ко сваривать при сравнительно низких температурах (250—
350°С).В табл. 3.18 приведены основные свойства пленок из гид¬
рохлорированного каучука и, для сравнения, пленок из поли¬
этилена низкой плотности.Т а б л и ц а 3.18’Сравнительные свойства пленок из гидрохлорированного каучука и
полиэтилена низкой плотности [29]	,■Гидрохлорированный каучукПолиэти¬
лен
■ низкой
плотностиПоказателиЯпониядругиестраны%Плотность, г/см3 . . 			Разрушающее напряжение при рас¬
тяжении, кгс/мм2	Относительное удлинение при разры-'
ве, %..... ...... .Сопротивление раздиру, гс/см ....Водопоглощерие. за 24 ч, % . .Максимальная температура эксплуа¬
тации, 0 С . . . . . . . . . '.Влагопроницаемость, г-ОД мм/(м2X
X сутки • ч • см рт. ст.) .....1,14-1,25; 6-2050-230
' 13,5
260-701,01,11" 3,5-4,2— 500 ■
10—15
5960,90,920,98-1,82200-80010001001,0В Японии пленки из тидрохлорированного каучука ис¬
пользуют, главным образом-; для упаковки мясных продук¬
тов. рыбных сосисок. В небольших количествах они идут для
изготовления корпусов электрических батарей небольших
емкостей, упаковки реактивов, пищевых продуктов или пЬ-
лотен для предохранения пищевых продуктов.В других странах пленки.из гидрохлорированного каучу¬
ка или применяют как.'Таковые, или соединяют их с другими
материалами, такими как алюминиевая фольга, бумага,85
целлофан, полиэфирные пленки. Такие многослойные пленки
используют в качестве упаковки для сухих дрожжей, лекарств,
пряностей, но самое большое их количество идет для произ¬
водства упаковок кофе и сыра.В пакетах из крафтбумаги, покрытых изнутри пленкой
гидрохлорированного каучука, кофе сохраняется лучше, чем
в металлических банках, поскольку он защищен от удаления
углекислого газа, образующегося в свежем кофе-, и от попа¬
дания извне кислорода, уничтожающего его аромат.Водорастворимыми являются пленки поливинилспиртовые,
крахмальные, метилцеллюлозные и полиэтиленоксидные.
Ниже указаны температуры (в °С), при которых они раство¬
ряются в воде [30]:Полиэтиленоксидные 	 0—100Наибольшее применение находят водорастворимые пленки
из поливинилового спирта. Их свойства были описаныВодорастворимые пленки из крахмала уже давно широко
используют для упаковки лекарств (в облатки). Однако они
хрупки и непрочны. Если пленки изготовить из крахмала,
который содержит большое количество амилозы, то можно
цолучить упаковочные пленки достаточной прочности [31].
Эти пленки не оказывают вредного влияния на организм,
если их глотать вместе с лекарствами или пищевыми про¬
дуктами, при низкой температуре они не растворяются в воде.Пленки из метилцеллюлозы довольно гибки и их можно
использовать в качестве упаковочных материалов, эти пленки
трудно растворяются в воде при высокой температуре. Не¬
достаток их — изменение свойств в зависимости от темпера¬
туры и влажности.Полиэтиленоксидные пленки — молочного цвета, полупро¬
зрачные, свариваются при 55—70° С, растворимы в холодной
воде. На их свойствах не сказывается влажность до 80%, но
при более высокой влажности водопоглощение пленок резко
увеличивается. Пленки обладают слипаемостью, плавятся
при температуре около 66° С, поэтому их нельзя применять
при высокой температуре. После термической сварки пленок
клеевой шов имеет малую прочность, легко рвется. Полиэти¬
леноксидные пленки применяют в качестве упаковочных ма¬
териалов, растворимых в воде. Их широко используют для
упаковки лекарств, содержащих ртуть, бактерицидных ве¬
ществ и санитарно-гигиенических товаров.3.11.4.	Водорастворимые пленкиПоливинилспиртовые
Крахмальные . . .
Метилцеллюлозные0-100
52-100
0-52-(П. 3.7.2).86
Ориентированные полиэтиленоксидные пленки можно при¬
менять также в виде упаковочных лент.Свойства водорастворимых полиэтиленоксидных пленок
представлены ниже *[32]:Разрушающее напряжение при растяже¬
нии, кгс/мм2вдоль 		2,36поперек 		 1,02 и болееОтносительное удлинение при разрыве, %вдоль 			140поперек 	 715и болееПрочность на раздир, гс • см/смвдоль 	 11,9 и вышепоперек 	 90 и вышеМодуль Юнга (X Ю9), дин/см2вдоль 		3,1поперек . V		4,53.11.5.	Полибутиленовые пленкиП'олибутиленовые пленки можно изготавливать теми же
способами, что и полиэтиленовые.Ниже представлены свойства пленок из а-полибутиле-
на ** [33]:Толщина, мм		0,09Разрушающее напряжение при растяжении,
кгс/см2вдоль		370поперек 	 ..... 		326Предел текучести при растяжении, кгс/см2вдоль	........	160поперек . . 			150Сопротивление раздиру, гс [смвдоль 		500поперек . 			400Относительное удлинение при разрыве, %вдоль			260поперек			360Ударная прочность, кгс 				5,3Прочность и относительное удлинение полибутиленовых
пленок хуже,, чем у полиэтиленовых, но прочность на раз¬
дир и ударная прочность лучше.В Японии нет^ производства этих пленок, очевидно, по¬
этому и нет точных сведений об их-назначении. Однако из¬
вестно, что их можно использовать для изготовления водо¬
стойких прокладок и уплотнений.*	Измерения проводили при 20°С, относительной влажности 65% и
толщине пленки 0,043 мм.** Разрушающее напряжение, предел текучести и относительное удли¬
нение определялись по ASTM D-882—61Т,. сопротивление раздиру — по
ASTM D-1922—61Т, ударная прочность —по ASTM D-1709—62Т.87
3.11.6.	Полиуретановые пленкиПластифицированные полиуретановые пленки обладают
большой гибкостью, эластичностью при низкой температуре,
устойчивостью по отношению к трению и высокой маслостой-
костью.Сравнение основных свойств полиуретановых, полиэтилен-
терефталатных и полиэтиленовых пленок представлено в
табл. 3.19 [34].Таблица 3.19Сравнительные свойства полиуретановых, полиэтилентерефталатных и
полиэтиленовых пленокПоказателиМетодиспытанияПолиуре¬тановые’пленкиЭтиленте-рефталат-ныеПолиэти¬леновыевысокойплотностиПлотность, г/см3 ....-1,201,251,15‘
1,390,910,925Разрушающее напряже¬
ние при растяжении,
кгс/см? ........Относительное удлине¬ASTM D-8825607701190
и выше910750ние при разрыве, % .
Ударная прочность,ASTM D-882500—80070—130200—800кгс/см 	Маятниковыйкопер1Q—2525—307—11Прочность на раздир,гс/0,025 мм .....ASTM D-1922
по Эльмендор-
Фу100—30013—80100—400Минимальная темпера¬тура использования,°С	, . . .Максимальная темпера¬—54—62-54тура использования, °С
Влагопроницаемость,
г/ (сутки -10 дюйм2 X. ' ■■15025493X 0,025 мм)	ASTM 96Е30—1501512—18Газопроницаемость,
см3/(100 дюйм2 • суткиХ.X атм)по кислороду ....ASTM D-143450—1000,5550. по азоту 	ASTM D-1434400,1180по двуокиси углеро¬да 	ASTM D-1434470172,000Маслостойкость ....Отлич¬наяОтлич-'наяХорошаяТемпература сварки, °С121—176135—204113—17688
Мешки, наготовленные из полиуретановых пленок и за¬
полненные водой, не разрываются, когда их сбрасывают на
землю с вертолетов. Можно предположить, что^таким же
способом возможна экстренная доставка в чрезвычайных слу¬
чаях нефти, машинного масла и пищевых продуктов.3.11.7.	Пленки с повышенной термостойкостью и другиеОдними из самых термостойких пленок являются поли-
имидные, выпускаемые фирмой Дюпон под названием
«Н-пленки». В основнок эти пленки используют в качестве
изоляционных материалов, но в настоящее время откры¬
ваются все более широкие перспективы их применения.•	Основные виды термостойких пленок и температуры их
деформации (в °С) приведены ниже:Здесь не приводятся сведения о ряде других полимерных
пленок, ко'торые еще не нашли практического применения.В настоящее время в South West Research Institute нахо¬
дятся в 'стадии разработки полипептидные пленки, которые
получают методом отлива из' раствора. Прочность этих пле¬
нок примерно равна прочности полиэтиленовых. Они могу?
использоваться в'Щйрокйх Температурных пределах (от —75
до .290° С). Влагопроницаемость этих пленок высокая, а га¬
зопроницаемость очень низкая. Пйлипептидйые пленки
ймеются как водорастворимые, так и нерастворимые в воде.
Все эти лленки желудочнорастворимые.	-	'Полифенилоксидные
Полисульфоновые . .
Поли-4-метилпентеновые
Поли-п-ксилиленовые .191-193174180350-400
4. СПОСОБЫ ОБРАБОТКИ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК4.1.	ПОКРЫТИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОККак было сказано выше, полимерные пленки 'с покры¬
тиями используются в качестве фотографических, звукоза¬
писывающих пленок, кинолент, липких лент и др.В зависимости от покрытия меняются и свойства пленок,
например, проницаемость в ультрафиолетовой области спек¬
тра, газо- и влагопроницаемость, свариваемость.Покрытия можно получать из раствора полимера в орга¬
ническом растворителе, его эмульсии или расплава.Покрытие из раствора. Этот способ наиболее распростра¬
нен. Полимер, пигмент и добавки растворяют в органиче¬
ских растворителях, слой полученной композиции наносят
йа пленку, которую затем сушат в токе горячего воздуха.Для улучшения свариваемости и снижения газо- и влаго-
проницаемости пленок используют покрытия из растворов
поливинилиденхлоридной смолы в различных кетонах. Можно
также применить растворы в уксуснокислых эфирах или то¬
луоле сополимера винилхлорида с винилацетатом. Покрытия
получают методом погружения или набрасывающего валика.Пленки для звуко- или видеозаписи покрывают смесью
пленкообразующего материала и магнитного порошка
(^-РегОз). В этом случае с помощью ракеля или реверсив¬
ных валков получают покрытие толщиной 0,03—0,05 мм. По¬
сле сушки обрабатывают поверхность для- снятия статиче¬
ского электричества и придания магнитной анизотропии.Для получения липких лент на пленку наносят растворы
полимеров с различными добавками.Нанесение полимерного покрытия на пленку из раствора
проводят методом погружения, с помощью реверсивного ва¬
лика, методом набрасывающего валика, с применением ра¬
кельной установки. Этот процесс проходит при большой ско¬
рости, причем покрытию подвергаются обе стороны пленок.
Так, например, получают водостойкие целлофановые пленки.На рис. 4.1 показано оборудование для производства водо¬
стойкого целлофана. Водостойкость целлофановым пленкам
придают, погружая их в раствор полимера, стойкого к влаге.
Излишек раствора удаляют при пропускании пленки через90
валки 3. После равномерного нанесения раствора на пленку
ее сушат горячим воздухом. Влага, содержащаяся в пленке,
в процессе сушки испаряется и удаляется, для увлажнения
пленки в сушилку подается влажный горячий воздух.Рис. 4.1. Схема производства водостойкого целло¬
фана (способ пропитки раствором):/ — рулон целлофана; 2 — ванна с раствором полимера; 3 — от¬
жимные валки; 4 — намоточный барабан; 5 —сборник лака;6 — фильтр; 7 — котел с мешалкой.Способ набрасывающего валика (рис. 4.2) идентичен с ме¬
тодом печати. Здесь вместо доски с гравированным изобра¬
жением используется барабан 3, на который нанесен рису¬
нок. На валок 3 набрасывающим вали¬
ком 4 равномерно наносится раствор
полимерного покрытия. Излишки рас¬
твора снимаются ракелем 1. Пленка
под давлением прижимается к резино¬
вому валку 2 и покрывается слоем на¬
носимого ". состава. Толщина покрытия
зависит от глубины штампа валка 3 и
вязкости .раствора (лака). По этому
способу можно получить и частичное
покрытие. Одностороннее покрытие
можно проводить . по упрощенной
схеме.Ракельный способ покрытия плен¬
ки полимерным слоем показан на
рис. 4.3. Равномерное нанесение по¬
крытия на пленку производится с помощью ракеля 1. Для
покрытия применяют растворы полимера высокой концен¬
трации— 40% и более, тогда как при способе погружения и
набрасывающего валика концентрация составляет только
10—20%. Этот способ используется для производства липких
лент, лент для звуко- и видеозаписи.Рис. 4.2. Схема получе¬
ния покрытия методом
набрасывающего валика:
/ — ракель; 2, 3 — отжимные
валки; 4 — набрасывающий
валик; 5 —бак с лаком.91
На рис. 4.4 приведена схема нанесения раствора ревер¬
сивным валком. Раствор равномерно подается в зазор между
валками У и 2 и наносится на пленку валком 1. Процесс на¬
несения полимера из раствора
осуществляется с высокой ско-мощью валка 2. При этом, избыток раствора удаляют с пленки
путем подачи воздуха через воздушный шабер 4, а затем
пленку сушат.В качестве эмульсии используют, главным образом, поли¬
винилиденхлоридные (сарановые), а также' эмульсии поли¬
акрилового эфира, поливинилацетата, поливинилхлорида.
В случае необходимости к полимерной эмульсии добавляют
стабилизатор, пластификатор и пигмент.Хотя способ покрытия эмульсиями пригоден для любых
полимерных пленок, однако для полипропиленовых пленок и
целлофана он используется редко.Покрытие расплавом. По этому способу покрытие поли¬
мерных пленок осуществляют путем нанесения на них пара¬
фина с добавлением полиизобутилена, сополимеров этилена
с эфирами акриловой кислоты. Эти воскообразные вещества
в расплавленном состоянии наносят на пленки методом ревер¬
сивного или набрасывающего валика, После покрытия пленокПокрытие эмульсией. Эмуль¬
сионное покрытие получают
с помощью воздушного ша¬
бера, реверсивного валка, ра¬
келя.ростью.Рис. 4.3. Ракельный способ полу¬
чения покрытия:/ — ракель; 2 —прижимной валок.Получение эмульсионного
покрытия методом воздушного
шабера показано на рис. 4.5.
Покрытие производят с по-сушилке1Рис. 4.4. Схема получения по¬
крытия на реверсивных валках:Рис. 4.5. Схема нанесения
эмульсии методом воздушного
шабера:1 — резервуар <г эмульсией;1 — литьевой валок; 2 — металлизи¬
рованный валок; 3 — прижимной ва¬
лок./ - резервуар с~ эмульсией;
2, i^-валки; 4 — воздушный шабер.92
слоем'полимера их охлаждают. Этот способ экономичен. Его'
применяют главным образом для полипропиленовых пленок
и целлофана.4.2.	СЛОИСТЫЕ (КОМБИНИРОВАННЫЕ] ПЛЕНКИ ИЗ ПОЛИМЕРОВ. Для получения слоистых (комбинированных) пленок поли¬
мерные пленки соединяют с бумагой, тканью и алюминиевой
фольгой [41]. Выбор метода получения слоистых пленок опре¬
деляется свойствами пленок.Мокрый способ. Схематически этот способ получения пле¬
нок представлен на рис. 4.6.Соединение пленок осуществляют путем нанесения клея
на пленку, быстрого наложения приклеиваемого материалаи последующего прогрева. В качестве клеев применяют ка¬
зеин, крахмал, водорастворимый поливиниловый спирт или
эмульсии поливинилацетата, поливинилхлорида, полиакрило¬
вого эфира, а также латексы натурального и синтетического
каучуков.При сушке происходит удаление растворителей и других
летучих веществ, содержащихся в адгезиве. Для быстрого
удаления паров растворителей одна из составляющих комби-,
цированного пленочного материала должна быть пористой,
как- бумага, или обладать хорошей проницаемостью по отно¬
шению к растворителям, как целлофан.Этот способ является экономичным, производительным и
применяется для соединения целлофана, бумаги с алюминие¬
вой фольгой и полимерными пленками.Сухой способ. По этому способу в качестве клея исполь¬
зуют раствор натурального или искусственного каучука в ор¬
ганических растворителях, а также термопластичные смолы1,
например поливинил ацетатные, поливинилхлоридные ; и!ли
эпоксидные.х >4.2.1.	Способы производствау* Пленка БРис. 4.6. Схема мокрого прослаивания:/ — блок нанесения клея; 2— блок склеивания; 5 —су¬
шилка.
Схема процесса дана на рис. 4.7. Пленку А покрывают
клеем, сушат горячим воздухом. На поверхность с нанесен¬
ным клеем накладывают пленку Б и соединяют пленки под
давлением при нагревании.Сухой способ получения слоистых пленок несколько до¬
роже, но производительнее и требует меньшей затраты вре¬
мени, чем мокрый. Практически можно соединять любые
пленки. Сухой способ широко используется для склеивания
бумаги, алюминиевой фольги с полиэфирными, полистироль-
иыми, полипропиленовыми, полиэтиленовыми пленками и цел¬
лофаном, а также для соединения этих пленок между собой.Рис. 4.7. Схема сухого прослаивания:/ — блок нанесения клея; 2 —сушилка; 3 — нагревающий ва¬
лок; 4 — охлаждающий валок.Способ покрытия расплавом. В этом случае в качестве
адгезионного слоя применяют асфальт, парафин или парафин
с добавками полиизобутилена, сополимеров этилена с эфи¬
рами акриловой кислоты, а также сополимеров этилена с ви-
нилацетатом. Указанные соединения разогревают и в рас¬
плавленном состоянии наносят на пленку ракельным методом
или с помощью набрасывающего или реверсивного валка. За¬
тем пленку соединяют с друг-им материалом и охлаждают.Описанный способ дешев и позволяет получать водостой¬
кие пленочные материалы. Этим способом целлофан или дру¬
гие полимерные пленки соединяют с бумагой и алюминиевой
фольгой.Экструзионный способ. Слоистые пленки на основе цел¬
лофана и полимерных пленок, на которые наслаиваются по¬
лиэтилен, полипропилен, пластифицированный поливинилхло¬
рид и найлон, можно получить экструзионным способом. По¬
лимер экструдируется через плоскую щель формующей
головки, пленка в размягченном состоянии под давлением
наносится на основные пленки — целлофановые или поли¬
эфирные (рис. 4.8). Этот способ удобен и сравнительно дешев.При нанесении слоя полиэтилена на пленку с рисунком
последний может сохраниться.94
•	Для повышения адгезии целлофана к полиэтилену целло¬
фан обрабатывают соединениями титана или этиленимина
(грунтовочное покрытие).Метод совместного экструдирования. При этом способе
пленки получают методом экструзии из расплава. Из двух
экструдеров через общую формующую головку с двумя или
тремя кольцевыми зазорами экструдируют различные поли¬
меры. Полученные рукавные пленки соединяются при раз¬
дуве. При совместном экструдировании полиэтилена и поли¬
пропилена получаются пленки с хорошей прозрачностью, сила
сцепления обеих пленок очень большая.ПолимерРис. 4.8. Схема прослаивания пленки при экструдиро¬
вании:I — загрузочная воронка: 2 - цилиндр экструдера; 3 — Т-насадка;4 — регулировочный винт; 5 — прижимной валок; 6 - охлаждающий
валок.Недостаток этого способа в том', что нельзя производить
обработку поверхности для улучшения прочности соединения
между пленками. Кроме того, при этом способе невозможно
создание рисунков на внутренних сторонах соединяемых
пленок.4.2.2.	Применение и свойстваПленки получили широкое применение в различных об¬
ластях. Это расширяет требования к свойствам пленок
в разных аспектах. Очень часто, пленки одного вида не могут
удовлетворить этим многочисленным требованиям, поэтому
все чаще стали использоваться слоистые (комбинированные)
пленки.Наиболее широкое распространение получили слоистые
пленки на основе целлофана и полиэтилена. Ояи соединяются
между собой или с бумагой, алюминиевой фольгой, тканями.
Часто пленки имеют три слоя и более.В табл. 4.1 показаны характерные свойства и применение
слоистых пленок. Главным образом эти пленки используют
в качестве упаковочных материалов для пищевых продуктов,
в фармацевтической и военной промышленности.95
Таблица 4.1Характеристика различных слоистых пленок, применяемых
для упаковкиМатериал пленкиХарактерные свойстваУпаковываемые товарыЦеллофан — полиэтиленПолиэтилентерефталат —
полиэтиленПоликарбонат — поли¬
этилен
Непластифицированный
поливинилхлорид —
полиэтилен
Ориентированный поли¬
пропилен — полиэти¬
ленЦеллофан — полиэти¬
лен — целлофан
Целлофан — воск — цел¬
лофанЦеллофан — клей —
фольга — полиэтиленЦеллофан — клей — бу¬
мага — полиэтилен
Бумага — клей — фоль¬
га — полиэтилен
Целлофан — липкий по¬
лиэтилен — клей —
фольга — полиэтилен
Фольга — полиэтилен —
клей — бумага — по-
' лиэтиленПолиэтилентерефталат с
сарановым покрыти¬
ем — полиэтилен
Полиэтилентерефталат—
клей — фольга — по¬
лиэтилен
Полиэтилентерефталат—
клей — саран — поли¬
этилен
Полиэтилентерефталат—
клей — полиэтилен
средней плотностиУстойчивы к влаге, ат¬
мосферным воздей¬
ствиям, обладают не¬
значительной газо¬
проницаемостью, спо¬
собны к термосварке
Влагостойки, могут
подвергаться стери-■	лизации, способны к
термосварке
То жеВодостойки, сваривают¬
ся при нагреванииТо жеВысокие влагостойкость
и прочность
Очень влагостойки, об¬
ладают высокой меха¬
нической прочностью
Очень влагостойки,
имеют низкую влаго-
и газопроницаемость,
свариваются при на¬
греванииТо жеОчень влаго- и масло¬
стойки, свариваются
при нагревании
Очень водо- и масло¬
стойкиТо жеОчень термостойки, во¬
достойки, выдержи¬
вают кипячениеРазличные материалыТовары, сохраняемые в
вакууме, и стерильные
материалыТо жеТовары, сохраняемые в
вакуумеРазличные товарыЗамороженные продук¬
тыПищевые продукты, чув¬
ствительные к влагеРазличные товарыСыпучие пищевые про¬
дуктыТо жеТо же (в, том числе мо-.
лотый кофе)Сыпучие пищевые про¬
дуктыМаслоТоматная -паста
КофеПищевые продукты96
Продолжение табл. 4.1Материал пленкиПолиэтилен — найлонОриейтир'ов'анный поли¬
пропилен — клей —
винилон — клей — по-,
лиэтилен/
Ориентированный поли¬
пропилен — клей —
найлон — полиэтилен
Фторполимерная плен-.
ка полиэтиленХарактерные свойстваОчень влаго- и масло¬
стойки, выдерживают
кипячение
Очень влаго- и масло¬
стойки, свариваются
при нагреванииТо жеОчень влагостойки, об¬
ладают незначитель¬
ной паро- и' газо-■	проницаемостью, тер¬
мостойкиУпаковываемые товары
МясоПищевые продуктыТо же
ЛекарстваНапример, при соединении полиэтилена- с целлофаном
остается преимущество целлофана — способность восприни¬
мать печать, малая газопроницаемость, технологичность при
упаковке. С другой стороны, слоистая пленка обладает каче¬
ствами -полиэтилена: влаго- и водостойкостью, хорошей тер¬
мосвариваемостью, высокой силой сцепления, гибкостью. При
соединении полиэтилена с целлофаном, на который нанесен
рисунок,- последний не соприкасается ни с упаковочным то¬
варом, ни- с внешней средой; что положительно в санитарном
отношении и дает возможность избежать повреждения ри¬
сунка. Однако слоистые пленки из, полиэтилена и целлофана
обладают йизкой водостойкостью и их нельзя подвергать сте¬
рилизации при нагревании.В настоящее время получили широкое распространение
слоистые'пленки, пропускающие влагу.Ниже представлена влагопроницаемость некоторых сло¬
истых пленок за 24 ч в г//.г2:Целлофан •— полиэтилен
-толщина, мк'20 -I 20 . . . 		 2320 + 30 			15•	'20.+ 40 :		 		 1120 + 50 		 9' 20 + 70 	 6,5Целлофан — полиэтилен — фольга — полиэтилен .
толщина, мк2&+ 13 + 9 + 30.		 : .-7 0 - 4,520 + 13 + 12 + 30 . :			0—1,520 + 15 + 30 + 30 . .	 0Полиэтилен — полиэтилентерефталат
ТОЛщйна, мк ' • '12 + 30 . . . . -. ............ 134 Зак. 112397
4.3. ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТИ ПЛЕНОК4.3.1.	Обработка поверхности для улучшения
адгезионных свойствОбработка поверхностей полиэтиленовых и полипропиле¬
новых пленок. Вследствие того, что полиэтилен, полипропилени.	другие полиолефиновые пленки изготовлены из неполярных
углеводородов, они не обладают необходимой адгезией к ти¬
пографской краске и обычным клеям [42].Адгезия пленок может быть улучшена активацией их
поверхности за счет введения полярных групп (таких,как —ОН, —СООН, —С = 0
и др.).Обработку поверхности
проводят тремя методами: хи¬
мическими реагентами, откры¬
тым пламенем, электрическим
разрядом.По первому методу поверх¬
ность пленок обрабатывают
раствором хромовой смеси.
Окисление длится несколько
секунд, после чего пленки про¬
мывают водой. При повыше¬
нии концентрации кислоты или
увеличении температуры эф¬
фект обработки возрастает.
При передержке пленка теряет
прозрачность и прочность.
Этот'метод обработки в настоящее время поэтому почти не
применяют.Способ обработки пламенем очень схож с обжигом ворса
ткани. Обычно, охлаждая холодным валком одну из поверх¬
ностей пленки, проводят термообработку другой поверхности
пламенем щелевой газовой горелки. При этом трудно контро¬
лировать процесс обработки, и в настоящее время этот способ
также не используют.Способ обработки электрическим разрядом применяется
довольно широко для полиэтиленовых и полипропиленовых
пленок. Пленки пропускают в зазор (обычно 0,5—0,6 мм)
между металлическим валком 1 (рис. 4.9), покрытым хайпа-
лоном или каучуком повышенной плотности, и металличе¬
ским валком 3, укрепленным сверху. В зазор между валками
подается высокое напряжение — от нескольких тысяч до не¬
скольких десятков тысяч вольт (частота — несколько сот ки¬
логерц в секунду)—и производится разряд. Во время про¬
цесса регулируют напряжение, потребление тока, скорость
протяжки пленок.98Рис. 4.9. Схема обработки по¬
верхности электрическим разря¬
дом:/ — заземленный валок; 2 —покрытие из
полиэтилентерефталата, каучука сверх¬
высокой плотности . или хайпалона;
3 — металлический валок.
Если пленки слишком долго обрабатывать даким спосо¬
бом, то их адгезия может не улучшиться, а ухудшиться. Сле¬
довательно, при проведении такой обработки необходимо обя¬
зательно проверять ее эффективность.Возможны следующие методы проверки эффективности
обработки поверхности: 1) по прочности склейки лент из цел¬
лофана; 2) по адгезивности типографской’ краски (метод
Чэпмена); 3) по адгезивности к специальным лентам, чув¬
ствительным к давлению; 4) по краевому углу смачивания
поверхности водой [37—41].Наиболее надежные результаты дает последний метод,
однако на практике чаще всего используют определение адге¬
зивности типографской краски или пасты Фламастера.Обработка поверхности целлофана. Типографская краска
хорошо фиксируется на целлофане, поэтому нет необходимости
в предварительной подготовке его поверхности к печатанию.
Однако в случае покрытия целлофана водостойкими соста¬
вами необходима предварительная обработка их поверхности.Водопрочная обработка целлофана. Для придания водо¬
стойкости поверхность целлофана покрывают растворами нит¬
роцеллюлозы, сополимеров винилхлорида или винилиденхло¬
рида (см. гл. 3).В Японии при получении водостойкого целлофана обяза¬
тельно проводят специальную предварительную обработку
с целью придания целлофану стойкости к воде (водопрочная
обработка). Для этого еще в процессе производства целло¬
фана добавляют в ванну для умягчения низкомолекулярные
продукты поликонденсации мочевин и меламинов, а также
таких веществ,' как полиэтиленимин. Только после такой об¬
работки на целлофан наносят водостойкие покрытия.Можно также получать водостойкие покрытия после обра¬
ботки обычного целлофана раствором (0,1—1,0%-ной концен¬
трации) мочевины, меламина, полиуретановой смолы, а так¬
же полиэтиленимина в органических растворителях (толуол,
метанол).Известны и другие способы придания- целлофану водо-
прочности. Так, можно наносить на целлофан слой сополи¬
мера, содержащего свободные ангидридные группы (напри¬
мер, сополимера малеинового ангидрида). При дальнейшей
термообработке происходит раскрытие ангидридного кольца
с образованием водостойкого- покрытия [43]. В водостойкий
лак добавляют небольшое количество производных иминов и
инициируют реакцию с полимером, содержащимся в водо¬
стойком покрытии.Предварительная обработка при получении слоистых по¬
лиэтиленовых пленок. Когда получают полиэтилен-целлофа-
новые Или целлофан-полиэтиленовые пленки без предвари¬
тельной обработки пленок, прочность сцепления их мала' и4*99
упаковочные материалы из них не обладают достаточной во¬
достойкостью. Поэтому необходимо проводить предваритель¬
ную обработку для повышения адгезии, для чего производят
грунтовочное покрытие.Для получения грунтовочного покрытия используют рас¬
твор соединений титана [45], полиэтиленимина [46] или имин-
ных соединений [47]. При применении органических соедине¬
ний титана смешивают в определенном соотношении быстро-
гидролизующийся тетрабутилтитанат и медленно гидролизую¬
щийся тетрастеараттитанат. Смесь растворяют в неполярных
растворителях, таких как гептан, гексан, пентан, ксилол, до¬
водя концентрацию титанатов до 2—3%. Полученный раствор
наносят на целлофан различными методами (окунанием
в раствор, пульверизацией, ракельным методом, методом на¬
брасывающего валка) и сушат горячим Воздухом, регулируя
степень влажности. „	^Если в качестве лака используют полиэтиленимид, то
предварительную обработку проводят раствором в метаноле
или толуоле с концентрацией 0,01—0,1%.Целлофан, при обработке которого применяется полиэти-
ленимин, .часто становится хрупким, поэтому к полиэтилен-
имину рекомендуют в небольших количествах добавлять такие
полимеры, как поливинилацетат, поливинилбутират и др. [48].
Если в качестве грунтовки используют производные этилен-
имина, соединение между слоями получается очень прочным.Когда полиэфирные, ориентированные полипропиленовые
и другие пленки прослаивают полиэтиленом, грунтовочное
покрытие производят, как изложено выше.Поверхностная обработка фторполимерных пленок. Среди
фторполимерных пленок пленки из политетрафторэтилена со¬
единяются труднее всего как между собой, так и с другими ма¬
териалами. Поэтому обычно проврдят их обработку раство¬
ром натрий-нафталинового комплекса. Такой способ (ASTM
D-2093—62T) уже применяют в Америке, и он, по-види¬
мому, является наилучшим для предварительной обработки
при соединении пленок из фторполимеров.4.3.2.	Тиснение и матированиеМатированные или гравированные пленки используКгг
в сельском хозяйстве и для других специальных целей.Способы тиснения и матирования отличаются в зависимо¬
сти от вида пленок и их назначения, ниже они рассматри¬
ваются для нескольких видов пленок.Тиснение (гравирование) поливинилхлоридных пленок.
Пленки, которые легко размягчаются при довольно низкой
температуре, и в частности пленки из некристаллизующихся
полимеров, напрцмер поливинилхлоридные, легко можно гра¬
вировать при нагревании.100
На поверхность металлического барабана 2 (рис. 4.10)
диаметром 10—30 см наносят соответствующий рисунок
(гравировка), после чего поверхность барабана хромируют.
Подогрев" барабана осуществляют паром' или электрическим
током. Барабан 3 (покрытый резиной) под давлением прижи¬
мается к барабану 2. 'Пленки гравируются между бараба¬
нами 2 и 3 и после охлаждения на барабане 4 готобы к упо¬
треблению.	; ■.Большинство тисненых пленом, начиная с поливинилхло¬
ридных, применяемых для ванн, получают по этому способу.
В последнее время тис¬
неные пленки исполь¬
зуют в сёльском хозяй¬
стве Q/' теплицах в каче¬
стве отражателей пря¬
мых, лучей.Матирование ацетат-
цел^юлозных И ПОЛИВИ- рис 4 jg Схема тиснения пленок:НЙЛСПИрТОВЫХ	пленок. / — печ1: 2 — обогреваемый тиснильный барабанMaTHDOBaHHe пленок, КО- (металлический); 3 — барабан, покрытый рези-
■ г	ной; 4 — охлаждаемый барабан. .торые получают отливомиз раствора (ацетатцеллюлозные и поливинилспиртовые),
может быть осуществлено при вытекании раствора на бара¬
бан с рисунком. --Таким^ способом изготовляют ацетатцеллюлозные и поли¬
винилспиртовые пленки, Применяемые для декоративной упа¬
ковки. т:	—Матирование полиэфирных пленок. Полиэфирные пленки
матируют химическими и физическими методами. Способ, при¬
меняемый для .поливинилхлоридных пленок, для них мало
пригоден, так как полиэфирные пленки имеют высокую тем¬
пературу размягчения и теряют свои свойства при нагрева¬
нии. При химическом способе пленки погружают в концен¬
трированный раствор едкого натра, в котором происходит
набухание поверхности пленок, и затем. отмывают щелочь
водой. Физический, способ заключается в том, что плёнки
обдувают сжатым воздухом вместе с мельчайшими частицами
металла, которые повреждают поверхность пленок и создают
матовость. При таком способе.получается красивое, однород¬
ное матирование, свойства щенок при: этом не ухудшаются.>, 4.4. МЕТАЛЛИЗАЦИЯ4.4.1.	Способы металлизацииОдин из наиболее распространенных способов металли¬
зации пленок заключается в следующем^Металл (например, алюминий), нагретый до температуры
выше точки плавления, при высоком вакууме "(порядка
10~4 мм рт. ст.) испаряется и рассеивается на несколько де¬
сятков сантиметров. При внесении охлажденной пленки пары
металла конденсируются, оседая на поверхности пленок очень
тонким, мономолекулярным слоем (толщиной от нескольких
до 100 ммк) и придают пленкам красивый блеск и ряд дру¬
гих ценных свойств.Для металлизации пленок из полимеров применяют алю¬
миний, цинк, серебро, медь, свинец,
кадмий и другие металлы.Современная установка для ме¬
таллизации полунепрерывным спо¬
собом показана на рис. 4,11 [49].Полимерная пленка с бараба¬
на 3 поступает на барабан 8. Ме¬
талл расплавляется в тигле 7, его
пары оседают на поверхности плен¬
ки, после чего пленка наматывает¬
ся на охлаждаемый барабан 1.
Пленки, обработанные на бараба¬
не 8, сматываются в рулон. В- верх¬
ней части установки для металли¬
зации пленок давление 10-2 мм
рт. ст., в нижней части—10~4 мм
рт. ст.Металлизация пленок требует
довольно больших температур при
высоком вакууме, поэтому напыле¬
ние невозможно, если в пленках
содержится много влаги или ис¬
паряющихся веществ.При обработке целлофана или найлона их предварительно
сушат при пониженном давлении, а затем металлизируют.Так как пары металла имеют высокую температуру, то
пленки из полиэтилена высокого давления с низкой темпера¬
турой размягчения и из пластифицированного поливинилхло¬
рида металлизировать трудно.Поликарбонатные, полиэтилентерефталатные и " найлоно¬
вые пленки обладают хорошей адгезией к металлам, а цел¬
лофан и полипропиленовые _пленки — очень плохой, поэтому
для них предварительно проводят обработку поверхности или
наносят грунтовочное покрытие (см. п. 4.1).Чтобы избежать повреждения металлизированной поверх¬
ности и ее помутнения из-за окисления, поверхность пленки
покрывают растворами полиуретановой, полиамидной, эпо¬
ксидной смол или срполимеров винилхлорида, т. е. наносят
защитное покрытие.Кроме того, в защитное покрытие можно добавлять раз¬
личные красители.102Рис. 4.11. Схема установки
для металлизации пленок:/ — намоточный барабан; 2 — тру¬
бопровод для отсоса воздуха из
верхней камеры; 3 — подающий
барабан; 4 — качающийся натяж¬
ной ролик; 5 — подогреватель;
6 — трубопровод для отсоса воз¬
духа из нижней камеры; 7 —ти¬
гель; 8 - барабан.
4.4.2.	Виды и применение металлизированных пленокУкрашения. Металлизированные пленки широко исполь¬
зуют в, качестве декоративного материала, начиная от'тесьмы,
поясов, сумочек и т. д., и кончая липкими лентами. В основ¬
ном используют пленки поливинилхлоридные, ацетатцеллю-Зч.	у. J... IIJ,. I. .и■ Л2Z}—(У'З
-4Рис. 4.12. Поперечный разрез металлизированной пленки
для получения золотистых и серебристых нитей:
а — японское производство: 1~ пленка; 2 — слой алюминия; 3 — верх*
нее покрытие;	•б — европейское производство: i — пленка; 2 — слой алюминия;
3—пленка; 4 — $лей.лозные, полипропиленовые и целлофан, однако там, где тре¬
буется механическая прочность — сумки, пояса, липкая лен¬
та— применяют полиэтилентерефталатные пленки.Изготовление «золотых» и «серебряных» нитей. Пленки,
металлизированные алюминием (вакуумным напылением),
после нанесения защитного
покрытия (рис. 4.12, а) или
после склеивания с другой
пленкой (рис. 4.12, б) исполь¬
зуют для получения «золотых»
и «серебряных» нитей, приме¬
няемых для изготовления тка¬
ней.Для получения нитей плен¬
ки разрезают на узкие полос¬
ки (пленка шириной 26 мм
делится на 80—100 полосок).«Золотые» нити получают в
результате добавления краси¬
теля золотисто-чайного цвета
в раствор защитного покры¬
тия или, в клеящее вещество.При изготовлении нитей в
основном • используют поли¬
этилентерефталатные пленки.Ацетатцеллюлозные пленки, целлофан, полиамидные пленки
применяют в небольших количествах.Металлизированные пленки для конденсаторов. Если для
изготовления конденсаторов использовать металлизированные
пленки, то можно добиться их самовосстанавливаемости: приРис. 4.13. Расположение макро-
молекулярных цепей полимера
при одноосной (а) и плоско¬
стной (б) ориентации пленок:/, 2, 3 —цепи макромолекул. Стрел¬
ками указаны направления ориента¬
ции.103
разрушении изоляции под действием энергии разряда напы¬
ленная пленка вокруг поврежденной точки оплавляется и за
короткий период восстанавливает изоляционные свойства.При использовании в конденсаторах металлизированной
пленки коэффициент поверхностного сопротивления тонких
пленок толщиной 0,004—0,009 мм составляет 1,7 ± 0,5 ом.
Необходимо оставлять неметаллизированными края пленки.
Те части, которые не должны напыляться, заранее покрывают
специальным маслом. Для металлизации пленок используют
алюминий и цинк, но так как кристаллические частицы цин¬
ка велики, предварительно' проводят напыление тонкого слоя
серебра или меди.Для изоляции конденсаторов применяют пленки из поли-
этилентерефталата, поликарбоната, полистирола.При производстве миниатюрных конденсаторов на по-
лиэтилентерефталатную пленку наносят слой поликарбо:
ната толщиной 0,001 мм,- после чего проводят металли¬
зацию.Другие виды использования металлизированных пленок.Нанесение печати золотого или серебряного цвета на спе¬
циальные материалы, такие как пластмасса, кожа или высо¬
кокачественная бумага, производят следующим образом: к ма¬
териалу прикладывают металлизированную пленку с нанесен¬
ным на ее поверхность .слоем термоадгезионного полимера и
нагретым штампом приклеивают пленку. Для этого исполь¬
зуют полиэтилентерефталатные, найлоновые, целлофановые и
другие металлизированные пленки.Металлизированные пленки имеют блеск, который необхо¬
дим для этикеток и других назначений. В большом количестве
используют металлизированные ацетатцеллюлозные, жесткие
поливинилхлоридные и другие пленки.Изучается применение металлизированных пленок для
упаковки и украшения галантерейных товаров и в электро¬
технике — для изготовления электролюминесцентных и печат¬
ных схем.4.5.	ВЫТЯЖКА ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОКПолимерные пленки при i нагревании могут подвергаться
вытяжке в одном или двух направлениях, при этом проис¬
ходит ориентация макромолекул относительно осей вытяги¬
вания, как показано на рис. 4.13 [50]. Растяжение пленок из
полистирола проводили еще перед второй мировой войной,
а в последнее время проводят вытяжку пленок из поливини¬
лиденхлорида, полиэтилентерефталата, полипропилена, сши¬
того полиэтилена, поливинилхлорида, гидрохлорированного
каучука и др.I104
4.5.1. Способы вытяжкиНепрерывная вытяжка пленок осуществляется с помощью
ширительной рамы или трубчатым методом, о котором будет
сказано ниже. Кроме того, вытяжка пленок может произ¬
водиться между валками. Однако этот способ редко исполь¬
зуется. :	;Вытяжка пленок с помощью ширительной рамы. При этом
методе полимер в виде расплава выдавливают через Т-об¬
разную насадку, затем пропускают через охлаждающие вал¬
ки или охлаждающую ванну с вбдой. После этого получен¬
ную неориентированную пленку нагревают "до температуры1Ш111Уа.' N-JЯгЫГ(ПрЩгг1ЛЛг•]а:I3HLЩУ7.и т/'^т 1ХЦРис. 4.14. Схема установки для двухстадийной ориентации пленок:в —вид сбоку: 5 — вид сверху; / — бункер; 2 — Экструдер; 3 — Т-насадка; 4 — ме¬
ханизм ^продольного вытягивания; 5 — охлаждающий бар_абан; 6 — механизм по¬
перечного вытягивания; 7 — подача ' горячего воздуха;" Й — охлаждающая ко¬
лонна; 9 — наматывающий вал;,/ —экетрудирование;- // — формование пленки; III — продольное вытягивание;
/К — поперечное вытягивание; К—намотка;. V/ — нагрев; VII — вытягивание;
VIII — термофиксация (термообработка); IX - охлаждение.ниже ^температуры плавления полимера' и вытягивают^.при
определенном коэффициенте вытяжки в продольном напра¬
влении-, затем на ширительной раме — в поперечном напра¬
влении. После вытяжки проводят термофиксацию закреплен¬
ной с двух сторон пленки при повышенной температуре1 На
рис. 4.14 представлена схема установки для вытяжки непре¬
рывного действия.Можно проводить вытяжку в ..продольном и поперечном
направлениях полимерных пленок; из поливинилхлорида и
гидрохлорированного' каучука, полученных отливом из рас¬
твора или каландровым способом.	•Вытяжку в продольном направлении проводят путем про¬
пускания пленки через ряд обогреваемых валков (рис.
4.15, а), в движение приводятся только первый и последний
валки, центральные валки вращаются свободно. Последний
валок вращается с большей скоростью, чем первый;;105
5Рис. 4.15. Установки для продольной ориентации
пленок.а —вариант 1: / — передний движущийся валок; 2 — задний
движущийся валок; S — блок растяжения при нагревании,
о-вариант 2: 1 — блок предварительного нагревания;
2 — нагреватель; 3 — охлаждающий блок; 4 — растягиваю*
щий блок.Рис. 4.16. Установка для одновременной двух~
осной ориентации пленок:а — способ с зажимами; / — зажимы; 2 — направляющий
рельс;б — способ с направляющими роликами: / — направляющий
рельс, 2 — направляющие ролики,
При продольной вытяжке часто происходит неравномер-.
ное вытягивание пленок. Кроме того, из-за усадки ширина
пленки- в поперечном направлении уменьшается. Первый не¬
достаток устраняется путем повышения точности работы обо¬
рудования и улучшения условий охлаждения, второй (суже¬
ние пленки) — путем изменения способа вытяжки (рис.
4.15,6). Способ, представленный на рис. 4.15,6, заключается
в том, что пленку предварительно нагревают на нескольких
валках, затем вытягивают при нагревании
между валками А и Б.Вытяжка в поперечном направлении
проводится на установке типа ширитель-
. ной рамы, применяемой для тканей. В этом
механизме оба края пленок захватываются
зажимами на расстоянии 2—5 см. Процесс
поперечной вытяжки состоит из трех ста¬
дий: нагрева, вытягивания и термофикса¬
ции. Для того чтобы при поперечном вы¬
тягивании не происходило разрыва пленки
и вытяжка шла равномерно, используют
различные приемы, которые здесь не рас¬
сматриваются.При вытягивании пленок, способных к
усадке при нагревании, обычно на послед¬
ней стадии процесса не проводят термо¬
фиксации.Рис. 4,17. Установка для плоскостной ориентации
трубчатой пленки [69]:1 — экструдер; 2 —водяная ванна; 3 — охлаждающая стенка;
4 — Отжимные валки; 5, 7 — нагреватель; 6 — промежуточные
отжимные валки; 5 — подогреватель; 9 — охлаждающие валки;
10 — намоточный валок; / — зона пневматического растяже¬
ния;//—зона термофиксации.гаВозможна [51] одновременная вытяжка в продольном и
поперечном направлениях (рис. 4.16), ’ однако этот метод не
нашёл широкого распространения в промышленности.На ширительной раме происходит вытяжка пленок при
следующих режимах [52]:Темпера- Коэффициент
тура, °0	вытяжкиПолистирол 		100—130 2—4Полиэтилентерефталат . .	80—130	2,5—4Поливинилхлорид		80—120	1,5—3 >Полипропилен . . . .	130—170 3 — 10Трубчатый способ. По этому способу пленку экструдиру¬
ют в виде трубы, после резкого охлаждения ее вновь нагре¬
вают и подают внутрь трубы воздух (иногда понижают107
внешнее давление). Труба под давлением раздувается, при
этом происходит ориентация пленки (рис. 4.17) [53].При этом способе растяжения в зависимости от вида плен¬
ки несколько изменяется оборудование, но во всех случаях
способ является очень эффективным.Трубчатый способ применяется при получении пленок из
полиэтилентерефталата, поливинилхлорида, поливинилиден¬
хлорида (температура вытяжки 20—50° С, кратность 3—5),
полистирола (температура вытяжки 100—150° С, кратность
3—5) и др.4.5.2.	Свойства ориентированных полимёрных пленок
и их применениеИзвестно, что свойства полимерных пленок при ориента¬
ции изменяются. Стецень изменения свойств пленок из поли¬
эфира, полипропилена, т. е. хорошо кристаллизующихся по¬
лимерных материалов, довольно значительна.« S
Е *§4э- С)
с!
§&
о'З
JO s
»><ьАО3020,10О0	0.*25 0 -25 -50(Температура, °сРис. 4.18. Зависимость ударной
прочности плоскостноориентиро¬
ванных (О) и неориентирован¬
ных (Д) полипропиленовых- пла¬
нок от температуры.При растяжении больше всего увеличивается ударная
прочность. Нэ примере полипропиленовых пленок проводится
1 сравнение ударной прочности при различных температурах
(рис. 4.18) [64].Ориентированные полиэтилентерефталатные, полистироль¬
ные и полипропиленовые пленки нашли широкое применение,
так как их свойства значительно лучше, чем у неориенти¬
рованных пленок.Специфическим свойством ориентированных пленок яв¬
ляется способность значительно усаживаться при нагрева¬
нии из-за наличия внутреннего напряжения, вызванного рас¬
тяжением. Это дает возможность использовать такие пленки
для упаковки (см. п. 1.3,1).109
. Соединение этих пленок из-за термоусадки затруднено,
применяются такие способы, как сварка- с одновременным
разрезанием и импульсная сварка.Таблица 4.2Изменение основных свойств полимерных пленок,
ориентированных в двух направлениях, по сравнению с
неориентированнымиПлёнкаПолипропиленоваяПолиэтиленоваявысокой плотности
средней плотности
низкой плотностиПолйбутиленоваяПоказательМодуль Юнга.Относительное удлине¬
ниеВодо- и газопроницае-, мостьРазрушающее напряже¬
ние при растяженииУсадка при 100° СПрозрачностьУдарная прочностьРазрушающее напряже¬
ние при растяженииБлескИзменение показателяУвеличивается в Зраза
Уменьшается на 10—
30% -
Уменьшается на 50% ■Увеличивается
6 раз4-Увеличивается в 3 раза
Увеличивается на 20%
Увеличивается в 6—
9 разУменьшается н-а 20%Увеличивается в 2—3 ра¬
заВ табл. 4.2 [54] показано, как изменяются основные свой¬
ства полимерных пленок, ориентированных в двух направле¬
ниях (плоскостная ориентация), по сравнению с неориенти¬
рованными.	-
5. СОЕДИНЕНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОКТак как пленки из полимеров при применении почти
всегда необходимо сваривать или склеивать, их хорошая ад¬
гезия является важным фактором. Большинство пленок тер¬
мопластичны, поэтому их можно соединять сваркой при на¬
гревании; если сварка затруднена, пленки склеивают.5.1.	МЕТОДЫ СВАРКИПленки, которые не разлагаются при температурах, близ¬
ких к температурам плавления, легко свариваются при нагре¬
вании.Нетермопластичные пленки (например, целлофан) и плен¬
ки, имеющие высокую температуру плавления (например, по¬
лиэтилентерефталатные), можно сваривать, если предвари¬
тельно на их поверхность нанести термоадгезионный слой.
Температурные пределы сварки широки, и процесс не вызы¬
вает затруднений.В случае свободных (одинарных) пленок температурные
пределы также широки: пленки из полиэтилена низкой плот¬
ности, устойчивые при температурах, близких к температуре
плавления, мягкие поливинилхлоридные, найлоновые и другие
легко соединяются при нагревании.Полипропиленовые пленки, полученные экструзией .через
плоскую щель, .жесткие поливинилхлоридные пленки, которые
легко разлагаются при температурах, близких к температурам
плавления, пленки из поливинилового спирта, полиэфира
с высокой температурой плавления, поликарбонатные пленки,
пленки из фторопластов трудно соединить методом сварки
при нагревании. Наиболее трудно осуществить сварку при
•нагревании термоусадочных пленок. Так как пленки из поли¬
винилхлорида, сарана, полистирола, полиэтилена, полиэтилен-
терефталата уже при низких температурах усаживаются, их
сварку необходимо проводить такими методами, при которых
термоусадки не происходит, — импульсным, ультразвуковым и
чгазопламенным.110
В табл. 5.1 показаны способы соединения различных пле¬
нок, в табл. 6.2 дана характеристика этих методов.Таблица 5.1Способы соединения основных полимерных пленок+ + —способы, которые находят применение: + — возможные способы; —трудные или
невыгодные способыСваркаПленкамеждунагре¬тымипласти¬намиимпуль¬снаяультра¬звуковаявысоко¬частотнаяСклеива¬ниеПолиэтиленоваяПолипропиленовая+ ++ ++——неориентированная+ ++ ++ +—— .ориентированнаяЦеллофан++ ++ +обычный	———-+ +водостойкий *+ ++—+ +АцетатцеллюлознаяПоливинилхлоридная++++ +жесткая+++ ,+ +4*мягкая+ +++4- +4-Поливинилиденхлорид-ная+++4* +—Полистирольная+ + .+ ++ +++ 4*Из поливинилового спир¬
та+ ++ +4- 4-++ 4-Поликарбонатная++ +4- 4-—+Найлоновая+ ++ +4- 4-+4-Полиэтилен-целлофан+ ++ +———Полиэтилентерефталат¬ная+++5.1.1: Сварка между нагретыми пластинамиСпособ сварки под давлением между нагретыми металли¬
ческими пластинами показан на рис. 5.1, а и б.Если температура металлических пластин слишком низка,
прочность сварного шва незначительна (соединения пленок
может совсем не произойти). При слишком высокой темпера¬
туре в сварном-шве наблюдаются дефекты, возможно разло¬
жение полимера. Температура нагревания пленки регули¬
руется приборами, установленными в нагревательном элемен¬
те (обычно применяют простейшие устройства — биметалли¬
ческие термопары).При проведении непрерывной сварки вместо пластин ис-
пользукЛ нагретые валки (см. рис, 5.1,в и г).
Характеристика методов соединения полимерных пленок [55]Таблица 5.2СваркаПоказателимеждунагретымипластинамиимпульснаяультразвуковаявысокочастотнаяСклеиваниеВозможность непрерыв¬
ного осуществления
процессаНевозможно *ВозможноВозможноВозможноВозможноТолщина пленкиСредняяТонкаяТонкаяКолеблется в широких
пределахКолеблется в широких
пределахСтоимость оборудованияСамая низкаяНизкаяВысокаяВысокаяОчень низкаяДлительность циклаБойьшаяСредняяСредняяКороткаяКороткоеВремя, необходимое для
соединения ■ДлинноеКороткоеСреднееКороткоеКороткоеВремя нагрева»»Короткое»Без нагреваСтоимость насадкиНизкаяНизкаяВысокаяНизкая—Срок службы насадкиДлинныйКороткийКороткийДлинный—Внешний вид шваХорошийПревосходныйПревосходныйПревосходныйОчень хороший* Возможен непрерывный процесс сварки специальных пленок (таких, как водостойкий целлофан).
.При сварке пленок с термоадгезионным покрытием (подоб¬
ий водостойкому целлофану) очень часто' используется метод
протягивания пленок по нагретым пластинам (см. рас. 5.1, д).
При этом можно соединять одновременно несколько слоев.дПленкаУн{-уРис. 5.1. Схемы различных способов термосварки полимерных
.. . пленок, между пластинами и роликами:•	-	. ,-Н — нагрев; О - охлаждение.Чтобы при термосварке избежать налипания плавящегося по¬
лимера iia горячие пластины и добиться хорошего внешнего
вида сварного шва, пластины не -Должны непосредственно со¬
прикасаться с пленкой. Ме¬
жду ними обычно прокла¬
дывают ■ фторопластовые
плеяки* которые обладают
высокой термостойкостью и
хорошо отделяются от по¬
лимеров, или стеклоткань,
покрытую фторопластом.. Сварку проводят также
между нагретыми пласти¬
нам^ с. большим числом бу¬
горков (рис. 5.2). этот спо¬
соб Носит название «много¬
точечной» сварки. 1
Для соединения
большой толщины,|WVWWV^Рис. 5.2. Поверхность пластин для
многоточечной сварки пленок:I — вид сверху; 2 — вид сбоку (поперек);
3 - вид сбоку (вдоль).пленок
напри¬
мер при производстве крупногабаритных мешков из полиэти¬
лена и пластифицированного поливинилхлорида-, когда необ¬
ходимо очедь прочное соединение, пленки помещают между
движущимися . непрерывными стальными лентами, где они
нагреваются, расплавляются, а затем сразу же охлаждаются1/а5 Зак^ 1123>113
(см. рис. 5.1,е). Этот процесс можно осуществить методом
импульсной сварки, который будет рассмотрен ниже.Способ сварки между пластинами широко используется,
так как установка для этого способа проста, недорога и может
работать в течение длительного времени. Этот способ приме¬
няется для соединения пленок из полиэтилена, водостойкого
целлофана, полиэтилен-целлофана и др.Сварочную установку монтируют на одной линии с агре¬
гатами для изготовления мешков и упаковочными машинами.В связи с тем, что нельзя строго регулировать температуру
пластин и приспособлений для охлаждения, применение этого
способа для ориентированных пленок — полиэтиленовых, са-
рановых, полиэфирных — затруднено. При использовании пле¬
нок с узким пределом температур сварки — из поливинилового
спирта, полипропилена, полученного экструзией через пло¬
скую щель, непластифицированного поливинилхлорида — не¬
обходима осторожность при сварке по этому методу.Ниже приведены пределы температур сварки основных
полимерных пленок (в °С):Полиэтиленоваянизкой плотности	140—195средней плотности		145—170высокой плотности	150—170Полипропиленоваянеориентированная 			180—220Водостойкий целлофанлакированный			110—165с полимерным покрытием ........	125 — 195Полиэтилен-целлофан	130—165Ацетатцеллюлозная		195—250Поливинилхлориднаямягкая	100—110жесткая 	150—170Поливинилиденхлоридная 			155 — 165Винилоновая 				150—170Полистирольная . . 		140—180Полиэтилентерефталатная	150—220Из гидрохлорированного каучука (полученная
отливом) 		140—190Влагостойкий целлофан, полиэтилен низкой плотности, по¬
ливинилхлоридные пленки сваривают при самой низкой тем¬
пературе, для сварки полиэфирных пленок необходима высо¬
кая температура,5.1.2.	Импульсный методПринципы импульсного способа сварки и способа сварки
между нагретыми пластинами аналогичны. При сварке между
нагретыми пластинами пленки соединяются под давлением;
после нагревания в течение определенного времени и охла-114
ждевия давление снимается. При импульсном ь^етоде сварки
нагревание осуществляют мгновенным прохождением электри¬
ческого тока через нихромовую пластину, а не с помощью на¬
гретых пластин.Схема установки показана на рис. 5.3. Сложенные пленки
кладут на опорную плиту, на них под давлением ручным, нож-'
ным (педальным) или автоматиче¬
ским способом опускается нагрева¬
тельный блок, автоматически пу¬
скается электрический ток в нихро¬
мовую пластину и производится
мгновенная сварка; ток отклю¬
чается, процесс заканчивается сня¬
тием давления после охлаждения.^,Изменение Температуры в зоне
сварки при импульсном способе
показано на рис. 5.4 [56]. При свар¬
ке между металлическими пласти¬
нами температура в зоне, сварки
остается постоянной, а при им¬
пульсном способе она меняется.В зависимости от толщины и вида пленки изменяют время
нагрева и температуру (напряжение тока).При импульсном способе нагрев пленки происходит только
в свариваемой части, поэтому внешний вид шва хороший,Рис. 5.4. Зависимость температура — время при
склеивании пленок импульсным способом:,, , - I — тонкие пленки; 2 — толстые пленки./-^-нагрев; // —охлаждение; /// — релаксация. /+// —вре¬
мя обработки пленки. ,прочность достаточная, и можно соединять термоусадочные
цленки. Недостатком этого способа является цикличность ра¬
боты и длительность цикла.. Для сокращения продолжительности охлаждения, сварного
шва обе стороны нихромовой пластины или внутреннюю часть
опорной плиты охлаждают водой. Кроме того, ускоряют охла¬
ждение, используя пластины с большой теплоотдачей.Рис. 5.3. Схема прибора для
сварки пленок импульсным
способом:/ — нихромовая пластина; 2 —'по¬
литетрафторэтилен; 3 — пленка;
4, 5 — подставки.115
Один из возможных вариантов непрерывной сварки им¬
пульсным способом был показан ранее (см. рис. 5.1,е).
На практике непрерывный процесс не осуществляется.Еще один недостаток импульсного способа сварки заклю¬
чается в том, что нагрев производится мгновенным пропуска¬
нием электрического тока большой силы в нихромовую пла¬
стину., поэтому возможны ее перегрев и разрушение.’.Тем не менее, при этом методе сварки получается красивое
и прочное соединение. Метод применяют для сварки полиэти¬
леновых, полипропиленовых (ориентированных и неориентиро¬
ванных), поливинилспиртовых, найлоновых, а также термоуса-
жиаающихся пленок из поливинилхлорида, сарана и полисти¬
рола.Этот метод применяют для упаковки под вакуумом с ис¬
пользованием пленок из полиэтилен-целлофана, полиэтилен-
терефталат-полиэтилена, найлон-полиэтилена.5.1.3; Сварка ультразвукомСущность метода заключается в том, что на полимерные
пленки подают ультразвуковые колебания, при этом возни¬
кают внутримолекулярные колебания и выделяется тепло. Со-Рис. 5.5. Схема прибора для сварки ультразвуком:а— способ с магнитной катушкой; б —способ с использованием кри¬
сталла; / — катушка; 2 —магнитный сердечник (пластина из сплава
никеля); 8 — нулевая точка вибрации; 4 — точка сочленения; 5 — раз-
рядчик; 5 —головка (карбид Вольфрама); 7 — индикаторное устрой¬
ство; 8, -10“ мёталйичёбкие крышки; 9 -кристалл (титанат бария).единение происходит в расплаве. Как показано на рис. 5.5
[57], в генераторах ультразвука магнитного или пьезоэлектри¬
ческого типа создают резонансный фон. Энергия ультразвука
концентрируется на конической насадке сварочной головки.
Свариваемые пленки помещают между головкой и ферритовой
или металлической подкладкой.116
; “Пра сварке пленок ультразвуком получается прочный шов
с хорошим внешним видом. \ .	•■	'Ультразвуковой способ сварки можно применять почти для
всех •'термопластичных полимерных пленок; нередко его ис¬
пользуют дая сварки ориентированных полипропиленовых, по-
листирольных, поливинилхлоридных .пленок, которые трудно
свариваются другими методами.-Отличительной чертой спо¬
соба является возможность сварки плёнок с тисненой поверх-
ностью или рисунком и даже замасленных пленок. Этим спо¬
собом можно сваривать пленки из полимеров, близких по
строению: поликарбонатные с полиэфирными, поливинилхло¬
ридные с- сарановыми, возможно соединение бумаги и пряжи
с полимерными пленками.	'	-Однако стоимость установки для ультразвуковой сварки
очень высока по сравнению, со стоимостью установки для свар¬
ки между нагретыми пластинами. Недостатком является так¬
же малая производительность установки.Температура_■ 5.1.4. Сварка токами высокой частоты '■VПолимерные пленки с большим тангенсом угла диэлектри¬
ческих потерь (например, пленки из поливинилхлорида, са¬
рана и др.) можно сваривать токами высЪкой частоты
(рис; 5.6) [58]. Сварка пленок
происходит за счет тепла, воз¬
никающего' в полимерном ма¬
териале,. под действием высо¬
кочастотных колебаний.При высокочастотном • спо¬
собе тепло'= концентрируется - в
зоне сварки; по внешнему
виду швы не имеют дефектов,.их. прочность велика. Этим
способом на • поверхность
пленки можно наносить буквы
ил» линии по форме электро¬
дов.Этот способ широко при¬
меняют для пленок из поли¬
винилхлорида, поливинилиденхлорида, поливинилового спир¬
та, наилОна. Сварка п'ленок с .малым значением тангенса
угла 'диэлектрических потерь может быть осуществлена при
введении между пленками и электродами прокладок g боль¬
шим- тангенсом угла диэлектрических потерь (целлофан).
Однако этот способ1 применяется в исключительных случаях.
Недостатком его. является также высокая стоимость обору-
; дования.И7Рис. 5.6. Схема установки для
сварки пленок высокочастотным
способом и распределение темпе¬
ратур:7 - пресс; 2 —пленка; 3 - прокладка;
4 — опорная плита.
5.1.5. Сварка с одновременным разрезаниемПри данном способе пленки сваривают и одновременно
разрезают в свариваемой части. Если вместо горячих пластин
для сварки использовать обогреваемый нож с острым углом
(рис. 5.7,а), то пленки свариваются и одновременно разре¬
заются. При наложении двух слоев пленки можно получитьРис. 5.7. Схемы сварки с одновременным разреза¬
нием:1 — амортизатор; 2 — пленка; 3 — нихромовая проволока для
нагревания пленки.Н — нагрев; О — охлаждение.•одинарный мешок, а если наложить четыре слоя, получается
двойной мешок. Сварной шов ровный, без подтеков.Для нагревания используют не нихромовые пластины, как
при импульсном методе, а обычную нихромовую проволокуРис. 5.8. Схема сварки пленок плавлением!/ — металлические пластины; 2 — пленка; Н —на¬
грев; О — охлаждение.(рис. 5.7,6). Этим способом можно сваривать полимерные
пленки без разделительных фторопластовых прокладок.При ультразвуковой сварке, заменив коническую насадку
сварочной головки на ножевую, также можно производить
сварку с одновременным разрезанием.Недавно стали использовать и другие способы сварки. По
одному из них пленку разрезают под прямым углом ножом,
нагретым до красного каления, одновременно с этим проис¬
ходит сварка. Этот способ широко применяют для соединения118
пленок из полимеров, имеющих значительный интервал тем¬
ператур плавления (например, полиэтилена, полипропилена
и др.;, и для термоусадочных пленок (например, поливинил¬
хлоридных).Очень похож на описанный способ соединения в расплаве
(рис. 5.8). Пленки зажимают между двумя металлическими
пластинами, оставляя свободными края пленок. Нагрев про¬
изводят пламенем или источником инфракрасного излучения.
Этот способ применяют, когда необходимо очень прочное со¬
единение, особенно при сварке пленок большой толщины.5.2. СКЛЕИВАНИЕЭтот способ соединения наиболее прост и экономичен,-од¬
нако при склеивании пленок друг с другом обычными клеями
влага и растворители, содержащиеся в клее, трудно удаляются
(за исключением случаев склеивания пленок из, обычного цел¬
лофана и поливинилового спирта). Поэтому можно вести про¬
цесс склеивания при нагреве и под давлением. Объяснение
этого способа дается ниже,5.2.1.	Склеивание при обычной температуреПри склеивании целлофана с бумагой или полимерными
пленками или обычных целлофановых пленок друг с другом
возможно даже применение клеев, содержащих воду в каче¬
стве растворителя, так как бумага и целлофан пропускают
воду.Для склеивания пленок Из обычного целлофана-друг с дру¬
гом или Субумагой б качестве клея применяют водные раство¬
ры крахмала, карбоксиметилцеллюлозы, метилцеллюлозы,
полиакрилата натрия, казеина, поливинилового спирта, а так¬
же эмульсии поливинилацетата, эфиров полиакриловой кис¬
лоты и др. При склеивании обычного целлофана с алюминие¬
вой фольгой в качестве клея можно использовать водные рас¬
творы крахмала или арабита, однако прочность склеивания
ими очень мала. Поэтому Обычно используют эмульсию поли¬
винилацетата, эфиров полиакриловой кислоты, каучуковые
латексы или клеи с растворителями для пленки.Клеи с растворителями (табл. 5.3) состоят из основного
компонента (полимера), адгезионного компонента, пластифи¬
катора, растворителя. Они различаются по составу в зависи¬
мости от вида пленки и способа склеивания. Для этих клеев
еще нет установленных стандартов, так как они должны про¬
веряться на практике в течение ряда лет.Пленки из поливинилового спирта и ацетатцеллюлозные
хорошо склеиваются. Поливинилспиртовые пленки склеивают
растворами фосфорной кислоты или хлористого цинка в мета-119
ноле или ацетоне, а ацетатцеллюлозные — раствором ацетил¬
целлюлозы в ацетоне или сложном эфире уксусной кислоты.В тех случаях, когда нет подходящих клеев, на пленку на¬
носят растворитель, от которого она хотя бы набухает, напри¬
мер, в случае поливинилхлорида — метиленхлорид, в случае
полиэфирных пленок — крезол и т.д. Склеивание проводят
под давлением при нагревании.Т а б л и ц а 5.3
Состав клеев с растворителями для полимерных пленокОсновной компонентАдгезионный
' компонентПластификаторРастворительПоливинилацетатСополимер поли¬
винилхлорида
Эфиры полиак¬
риловой кислоты
ПоливиниЛбути-
ральПриродные смолы,
Хлорированные
смолы
НитроцеллюлозаНеопренПолиизобутиленПоливинилэфирКанифольЭфирные смолыКанифоль с водойКумароновая
смола
Фенольные смолы
Нефтяные смолыПолибутиленЭфир ' фталевой
кислоты
Эфиры фосфорной
кислоты
Эфиры адипино-
вой кислоты
Эфиры жирных
кислот
Дифенилхлорид
Хлорированные
парафины
Касторовое мас¬
лоУксуснокислыеэфирыГексанТолуолКсилолБензолДиоксанКетоныСпиртыДиметилформ-амид5.2.2.	Склеивание при нагревании и под давлениемПри соединении друг с другом или с алюминиевой фоль¬
гой большого числа полимерных пленок, которые плохо по¬
глощают или пропускают воду и растворители (например,
полиэтилен, полипропилен), часто используют клеи, чувстви¬
тельные к давлению или нагреву и дающие прочное соедине¬
ние при обычной температуре. Они применяются для изгото¬
вления бытовых липких лент. Раствор такого клея в раство¬
рителе наносят на пленку, затем нагревают, и растворитель
испаряется. После этого пленки склеивают, прижимая друг
к другу. В другом случае клей, в обычном или нагретом со¬
стоянии, наносят на пленку и сразу под давлением соединяют
с другой пленкой.Клеи, которыми склеивают под давлением, получают при
добавлении канифоли, даммаровой, полиэфирной и других
смол к природным смолам, поливинилбутиралю, поливинило¬
вому эфиру, кроме того, добавляются стабилизаторы и пла¬
стификаторы. В отдельных случаях эти клеи изготовляют
из полиизобутилена и полиакриловых смол.120
Клеи, чувствительные к нагребу, HSHOcflf на пленку. После
сушки при нагревании производят склеивание. В других слу¬
чаях клей наносят на пленку в подогретом состоянии и сразу
же производят склеивание. В качестве таких клеев исполь¬
зуют сополимеры этилена с винилацетатом или их смеси,
а также сополимеры этилена с эфирами акриловой кислоты.Недостатки склеивания с помощью рассмотренных клеев—*
слабая прочность склеивания, особенно при высокой темпера¬
туре, и расслаивание клеевого соединения при длительных
нагрузках. Поэтому этот вид склеивания применяется только
в особых случаях.6 Зак5 1123
6. СПОСОБНОСТЬ ГТЛЕНОК К ОБРАБОТКЕОсновные характеристики полимерных пленок, важные
для их дальнейшей обработки:Однородность по толщине. Толщина пленок должна быть
одинаковой по всем направлениям. Желательно равномерное
натяжение пленок в рулоне, чтобы не было фалдистости, скла¬
док и т. п.Вязко-упругие свойства. Пленки могут быть жесткими, эла¬
стичными и обладать соответствующими вязко-упругими свой¬
ствами. Желательно, чтобы при незначительной нагрузке не
наблюдалось деформации пленок (удлинения).Скольжение и слипаемость. Коэффициент трения между
пленками, а также между пленкайи и другими материалами
должен быть небольшим, чтобы пленки при нагружении не
слипались.Электризуемость. Электрический заряд, возникающий
при трении пленок, должен быть мал или совсем отсутство¬
вать.Стабильность свойств и размеров. Необходимо, чтобы свой¬
ства пленок и их размеры при изменении температуры и отно¬
сительной влажности изменялись незначительно.Способность к сварке и склеиванию. Желательно, чтобы
соединение пленок друг с другом или с другими материалами
можно было осуществить сваркой при нагревании или с по¬
мощью клеев.6.1.	ОДНОРОДНОСТЬ ПЛЕНОК ПО ТОЛЩИНЕВ настоящее время большинство пленок используется
в виде больших рулонов. Длина пленок в рулоне достигает
3000—4000 м. Поверхность рулона при неодинаковой толщине
пленок имеет неровности, бугры, складки, морщины, что
затрудняет последующую -обработку. В случае разнотол-122
1ЦИШГОСТП пленок не следует сматывать их в большие ру¬
лоны.	' . vПолучение однородных по толщине полимерных йленок яв¬
ляется важной технической проблемой при- формовании.
В производстве пленок на этот фактор обращают особое вни¬
мание при любом способе формования. Наилучшая однород¬
ность по „толщине достигается при получении пленок методом
отлива из раствора и способом мокрого формования. Пленки,
полученные каландрованием и плоскощелевой экструзией,
а также ориентированные пленки удовлетворительны по рав-
нотолщинности. Пленки, сформованные раздувом, как прави¬
ло, неравномерны по толщине. Ацетатцеллюлозные пленки,
поликарбонатные пленки, которые формуются методом отлива
из раствора, целлофан, полученный методом мокрого формо¬
вания, водостойкий целлофан и ориентированные полиэфир¬
ные, полипропиленовые и полистирольные пленки имеютг пре-,
восходную равномерность по толщине. Считается, что с не¬
однородностью по толщине частично связаны различные
недостатки пленок. Так называемая фалдистость наблю¬
дается' в том случае, когда края или отдельные участки пленки
в -центральной части имеют утолщения, в процессе намотки
деформируются ■ и при размотке теряют плоскостность. Если
же натяжение пленок неравномерное, то затрудняютсяч такие
операций,, как нанесение покрытий, прослаивание, печатание
рисунка. 7К недостаткам полимерных пленок, как и бумаги, относит¬
ся их скручиваемость.6.2.	ВЯЗКО-УПРУГИЕ СВОЙСТВАСуществуют мягкие, жесткие и эластичные пленки. Воз¬
можности обработки во многом зависят от того, имеют ли
плёнки .эластическую восстанавливаемость (релаксационные
свойства) , в какой степени они деформируются при неболь-■
ших нагрузках. При обработке плёнок, не обладающих эла¬
стической восстанавливаемостью, производство мешков или
упаковок при высоких скоростях затрудняется, так как пленки
нельзя складывать.-Кроме того, при многоцветной печати воз¬
никает смещение цветов и хорошего качества печати не
удается получить.	\Для характеристики вязко-упругих свойств пленок необ- „
холимо провести измерения жесткости путем испытания на
изгиб или .определить модуль упругости при постоянной сте¬
пени удлинения, а .также путем измерения динамического
модуля- упругости на приборе с вибрирующим язычком.
Можно испОльзовать также данные кривых нагрузка — удли¬
нение.	-	..	.6*f123
Ниже приведены результаты определения жесткости пле¬
нок (в гс) методом изгиба [59]:Полиэтиленоваянизкой плотности 	средней плотности .	, 	высокой плотйости 	Полипропиленовая (получена плоскощелевойэкструзией) 	•Целлофанводостойкий 		прослоенный полиэтиленом	Ацетатцеллюлозная	Поливинилхлоридная 	Поливинилиденхлоридная (саран) 	Полистирольная 		Полиэтилентерефталатная 	Найлоновая 			Из гидрохлорированного каучука 	Результаты определения модуля упругости (кгс/им2) раз¬
личных пленок при растяжении с постоянной степенью удли¬
нения приведены ниже [60]:Полиэтиленовая низкой плотности		40полученная плоскощелевой экструзией . .	90ориентированная . . .'		200Целлофанобычный 	1Б0 — 320водостойкий 	110—340Полиэтилен-целлофан			50—120Ацетатцеллюлозная		240Поливинилхлориднаямягкая		20жесткая 			140Поливинилиденхлоридная (саран) 		40Полистирольная 		120Из найлона 6		 . . . . . .	60Из гидрохлорированного каучука 		240Во всех случаях, чем больше модуль упругости, тем боль¬
ше эдастическая восстанавливаемость пленки.Пленки полиэтилентерефталатные, полистирольные, аце¬
татцеллюлозные, поликарбонатные, найлоновые, влагостойкий
целлофан, поливинилхлоридные, с большими величинами
жесткости и модуля упругости, обладают эластической восста¬
навливаемостью. У пленок из поливинилхлорида, поливинило¬
вого спирта, поливинилиденхлорида значения этих величин
малы и эластической восстанавливаемости нет.Пример нелинейной зависимости нагрузка — удлинение
представлен на рис. 6.1. Для пленок из полиэфира, ориенти¬
рованного полипропилена, водостойкого целлофана кривая
зависимости резко идет вверх, точка перегиба довольно высо¬вдольпоперек2,5-4,53-75-106-148-1610-2017-2711-2737-6518-3140-6020-4025-4025-457,5-4010-451015505040405-165-2015-2515-25124
кая. Наоборот, пленки из полиэтилена низкой плотности, пла¬
стифицированного поливинилхлорида легко вытягиваются
при незначительной нагрузке (кривые пологие). Целлофан,
водостойкий целлофан, ацетатцеллюлозные пленки, пленки из
поливинилхлорида, полистирола, поликарбоната удобны в об¬
работке. Пленки из полиэтилена низкой плотности, пластифи¬
цированного поливинилхлорида, поливинилиденхлорида, по-Относительное удлинение,%Рис. 6.1. Зависимость нагрузка — относительное удли¬
нение для полимерных пленок (определения прово¬
дились при 20° С и относительной влажности 65°/0):/ — полиэтилентерефталатные; 2 — ориентированные полипро¬
пиленовые; 3 — влагостойкий целлофан (поперечная орйента-
ция); 4 — из полиэтилена средней плотности (поперечная
ориентация); 5 —жесткие из поливинилхлорида; 6 — влагостой¬
кий целлофан (продольная 'ориентация);' 7 — пленки поли¬
пропиленовые • (получены экструзией^ через плоскощелевую
головку); 8 — из полиэтилена низкой ^плотности (поперечная
ориентация); 9 — мягкие поливинилхлоридные.ливинилового спирта, найлона — эластичные и их обработка
затруднена.Эластическая восстанавливаемость, так же как и другие
свойства, изменяется в зависимости от температуры и влаж¬
ности. С повышением температуры она уменьшается, поэтому
пленки, которые не обладают эластической восстанавливае¬
мостью, целесообразно обрабатывать при низкой температуре.
Существует методы обработки, при которых повышать темпе¬
ратуру нет необходимости. У пленок с большим коэффициен¬
том влагопоглощения, таких как целлофан, пленки из поли¬
винилового спирта и другие, жесткость ■ значительно изме¬
няется в зависимости от относительной влажности. Поэтому125
'влажность при обработках пленок поддерживается в задан¬
ных пределах.Когда эластическая восстанавливаемость незначительна,
можно получить хорошие результаты, если проводить обра¬
ботку пленок при пониженной влажности. С понижением вла-
госодержания пленок посредством сушки увеличивается эла¬
стическая восстанавливаемость и улучшается способность
к обработкам. У полимерных пленок, содержащих пластифи¬
каторы, таких как обычный целлофан, водостойкий целлофан,
пленки поливинилхлоридные, адетатцеллюлозные, поливини¬
лиденхлоридные, из гидрохлорированного каучука и поливи¬
нилового спирта, жесткость значительно изменяется в зависи¬
мости от количества пластификатора, На это необходимо об¬
ращать внимание, так как даже у пленки одного названия
свойства, например жесткость, могут различаться.Ниже представлены величины модуля упругости Е' и мо¬
дуля потерь Е" (в кгс/см2) основных полимерных пленок, из¬
меренные динамическим способом [61]:Полиэтиленоваянизкой плотности 	средней платности ........Водостойкий целлофан	Ацетатцеллюлозная 	. .Поливинилхлориднаяжесткая	мягкая 		Полиэтилентерефталатная 	Поликарбонатная . .ч	Полистирольная 		6.3.	СКОЛЬЖЕНИЕ И СЛИППри обработке полимерных пленок большое значение имеет
коэффициент трения между пленками или пленками и дру¬
гими материалами4, т. е. способность пленок к скольжению.
Если пленки имеют плохое скольжение, то при нанесении по¬
крытий, печатании, упаковке, изготовлении мешков и других
операциях требуются большие усилия для протягивания пле:
нок, которые при этом деформируются. Пленки с плохим
скольжением трудно сматывать в рулоны. Если скольжение
даже при ручных операциях плохое, производительность край¬
не низка. В производстве желательно, чтобы пленки имели
хорошее скольжение. Однако если у пленок скольжение слиш¬
ком хорошее, они соскальзывают с рулона. При использова¬
нии таких пленок могут быть трудности. Например, товары,
упакованные в пленки из полимеров, часто укладываются
в высокие штабеля и переносятся вручную. В этих случаях
они выскальзывают из рук, а штабель рассыпается.ЯМО* £М02 \2,57,65,59,019,438,415,0. 25,08,025,010,0 •12,017,65,09,26,03,28,0АЕМОСТЬ126
НиЖе приведен динамический коэффициент трения основ¬
ных полимерных’пленок:	.„	ДинамическийТолщина, кйэйиЬштрнтПолиэтиленоваянизкой плотности 	средней плотности (полученная плоско-щелевой экструзией) 	высокой плотности (полученная плоско¬
щелевой экструзией)' 	Полипропиленоваяполученная плоскощелевой экструзией
полученная экструзией с последующимраздувом 	Целлофанобычный . 		лакированный .... 		с полимерным покрытием	Поливинилхлориднаямягкая 		Жесткая _	; .Поливинилиденхлоридная 	 .Полиэтилентерефталатная •	«Цоликарбонатная 		Из поливинилового спиртавинилоновая 	 	•" водорастворимая	Из гидрохлорированного каучука 	* Получен' при трении по стали, скорость скольжения 0,12 мм/сек, на-
трузка 100 гс.Качественно определить скольжение пленок несложно. Для
этого сворачивают, очень плотно 10 слоев пленки, вставляют
в центр стержень и проверяют, обладает, ли плёнка телеско-
пиФнретью; Можно сказать, ,.что способность полимерных пле¬
нок к обработкам хорошая,, если пленки имеют хорошее сколь¬
жение с обеих сторон.Полиэфирные пленки, пленки-из полистирола, водостой¬
кого целлофана, ацетатцеллюлозные, жесткие пленки из поли¬
винилхлорида, полиэтилена высокой плотности, - обладают
удовлетворительной способностью к скольжению. Мягкие
пленки из поливинилхлорида, пленки- из поливинилового
спирта, полиэтИлена низкой плотности поликарбоната, поли-
винилиденрюрида (сарана), найлона имеют неудовлетвори¬
тельную способность к скольжению.v Коэффициент трения сильно изменяется в зависимости от
состояния поверхности. Даже у одинаковых полимерных пле¬
нок он зависит от степени кристалличности, наличия добавок
(пластификаторов и веществ, способствующих скольжению),
температуры и влажности.ммтрения500,36550,40520,32500,30500,20300,40250,4021. 0,38220,30230,25250,40800,50300,26300,37300,38400,35400,27500,32127
Состояние поверхности. Если поверхность полимерных пле¬
нок гладкая, как зеркало, способность к скольжению плохая;
скольжение хорошее, если на поверхности имеются царапины
и неровности. Коэффициент трения при этом понижается из-за
уменьшения площади соприкосновения. Для придания шеро-
ховатости нередко на поверхность пленок наносят порошки
(крахмал, двуокись кремния), применяют тиснение или мати¬
рование (см. п. 4.3.2). Однако с уменьшением гладкости по¬
верхности уменьшается блеск и прозрачность пленок.Степень кристалличности. При производстве пленок из
частично кристаллизующихся полимеров (полиэтилен, поли¬
пропилен) экструзионным методом пленки быстро или мед¬
ленно охлаждают. В зависимости от этого значительно ме¬
няется скольжение. При быстром охлаждении получается хо¬
рошая прозрачность, но ухудшается скольжение. Поэтому
пленки даже из одинаковых полимеров различаются по спо¬
собности к скольжению.Ориентированные пленки имеют очень хорошее сколь¬
жение.Влияние различных добавок. У пленок, содержащих пла¬
стификаторы (целлофан, ацетатцеллюлозные, поливинилхло¬
ридные, пленки из поливинилового спирта, гидрохлорирован¬
ного каучука’и др.), с увеличением количества пластифика¬
тора скольжение ухудшается. Скольжение таких пленок, как
обычный целлофан, поливинилхлоридные, полипропиленовые
и полистирольные, улучшают добавлением специальных ве¬
ществ, содержащих алкильный радикал с длинной цепью
(в основном это производные жирных кислот). Однако при
увеличении количества этих добавок ухудшается способ¬
ность к тепловой сварке и восприятию типографской
краски.Для .улучшения скольжения пленок с полимерным покры¬
тием, например водостойкого целлофана, в наносимый раствор
полимера добавляют парафин, эфиры жирных кислот, порош¬
ки каолина и кремнезема.Влияние температуры и влажности. Скольжение полимер¬
ных пленок ухудшается при повышении температуры. У пле¬
нок с большим содержанием влаги (обычный, водостойкий
целлофан, пленки из поливинилового спирта) скольжение зна¬
чительно изменяется в зависимости от относительной влаж¬
ности воздуха. С увеличением относительной влажности сколь¬
жение ухудшается. Поэтому при обработке пленок необходимо
обращать внимание на температуру и относительную влаж¬
ность воздуха в помещении. Обработку пленок с плохим сколь¬
жением следует проводить в условиях с малой относительной
влажностью при низкой температуре. В ряде случаев пленки
из обычного целлофана и поливинилового спирта сначала
сушат при нагревании, а затем обрабатывают.128
Пленки с плохим скольжением слипаются при намотке
в рулон и хранении в местах с высокой температурой или
влажностью. Слипаемость тесно связана со скольжением, ка¬
чественно эти две характеристики взаимосвязаны.6.4.	ЭЛЕКТРИЗУЕМОСТЬНаложенные друг на друга пленки электризуются при тре¬
нии или разделении, что сопряжено с различными помехами
в процессе обработки пленок. Возможно слипание или оттал¬
кивание пленок, притягивание пыли и даже возникновениестальуглеродцеллюлозаполивиниловый '
спиртнайлонполивинилхлоридполиэтилентерефталатполипропиленфторопластРис. 6.2. Объемное электрическое сопротивление и элек¬
трический ряд напряжений основных полимеров.пожара, если поблизости находятся растворители, воспламе¬
няющиеся типографские краски или вещества для получения
покрытий. Электрический ряд напряжений и объемное сопро¬
тивление основных полимеров представлены на рис. 6.2.[64].Обычный целлофан, пленки из поливинилового спирта
почти не электризуются при обычной температуре и влажно¬
сти, тогда как пленки с низким влагосодержанием — поли¬
эфирные, полипропиленовые, полистирольные, фторопласто¬
вые, полиэтиленовые, поликарбонатные — электризуются
легко.Для снижения электризуемости добавляют антистатиче¬
ские вещества [62], обрабатывают пленки при высокой отно¬
сительной влажности (правда, при этом уменьшаются сколь¬
жение и эластическая восстанавливаемость) или проводят©С5«оБоо.сО)10 '-2*	Xо., оГУ	•Е	°*о*О10
106
10s
10й
10-'
10"
10*
101углеродцеллюлозаполивинило¬
вый спиртнайлонполивинил¬хлоридполиэтилен¬терефталатполипропиленполиэтиленфторопластполистирол3а:<хXсо£<ъа»э3*оу3а£*QJ0129
деэлектризагХию пленок. Однако полное удаление заряда за¬
труднительно.Для. уменьшения' электризуемости полимерные пленки по-
крываю1- антистатическими и силиконовыми веществами [63].-	Деэлектризацию полимерных пленок (кроме целлофана и
пленок из поливинилового спирта) осуществляют путем за¬
земления производственных установок, а также с помощью
методов, основанных -на ионизации воздуха вблизи пленок
с использованием изотопов' и дуговых разрядов. В настоящее
время в основном применяются способы деэлектризации с по¬
мощью электрического разряда (рис. 6.3)’. Напряжение в не¬сколько тысяч вольт подается в зону приложения напряжения
и на клеммы заземления; разряд происходит на концах стерж¬
ней, расположенных с интервалом в несколько сантиметров.В процессе покрытия, прослаивания, печатания полимер¬
ные пленки нагревают, а затем охлаждают. При этом изме¬
няются их размеры, что может вызвать, например, смещение
красок при многоцветном печатании, нарушение размеров при
производстве мешков, образование «провисания» и «складок»
при обработке пленок.Естественно, что .при изменении температуры размер полй-
мерных лленок меняется, особенно тех, которые размяг¬
чаются при низкой температуре." У гидрофильных пленок (целлофан, водорастворимые плен¬
ки, найлоновые и-др.) коэффициент влагопоглощения изме¬
няется в зависимости от температуры или относительной
влажности, при этом меняются и размеры пленок.При практическом.. использовании полимерных пленок
сварка — обычная операцйя, поэтому важным фактором при
переработке пленок является их способность к сварке (см.,
гл. 5). .а5 АРис. 6.3. Схема прибора для деэлектризации пленок:'
а — поперечный разрез; б —продольный разрез; / — клемма; 2 — подвод
напряжения; 3 — изоляционный материал; 4 — пленка; 5 — заземление.6.5.	СТАБИЛЬНОСТЬ РАЗМЕРОВ6.6.	СПОСОБНОСТЬ К СВАРКЕ139
7. ПРОСТЕЙШИЕ СПОСОБЫ ИДЕНТИФИКАЦИИПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОКДля идентификации полимерных пленок проводят опреде¬
ление физических свойств и растворимости, анализ продуктов
сухой перегонки, элементный анализ, анализ' инфракрасных-
спектров поглощения. Однако здесь мы хотим' остановиться
па' простейших способах идентификации с помощью ножниц,
спичек и легкодоступных растворителей. Такие методы .удоб¬
ны, но достоверны при достаточной числе экспериментов на
известных^образцах. В противном случае проводят одновре¬
менно параллельные испытания на известных и идентифици¬
руемых образцах пленок.’В качестве основных способов идентификации пленок ав¬
тор приводит методы, описанные в работе' [65] и Mod. Pack.
Encyclopedia [5], а также собственные.При идентификации пленок ряд моментов требует особого
внимания.Наличие покрытия или слоистости. Определить наличие
покрытия на пленке простыми способами исключительно труд¬
но,. Проводят ряд "экспериментов. Если предполагают, что на
пленке имеется покрытие, то погружают пленку на'несколько
часов в смесь растворителей,'состоящую из этилацетата и то¬
луола,, а затем на несколько часов в тетрагидрофуран. После
такой обработки покрытие почти полностью удаляется и мож¬
но проводить идентификацию пленки. Необходимо обратить
внимание^а то, что при удалении покрытия может раство¬
ряться и основная пленка.Определение слоистости пленок проводят следующим об¬
разом:- на одном крнце пленки делают ножницами надрез,
а затем рвут пленку, медленно растягивая, при этом пленка
будет рваться двумя сло'ями. Можно также поджечь кусок
пленки;-скорость горения слоев пленки будет разной. В том
случае, когда пленки могут расслаиваться, проводят испыта¬
ние на пленках в расслоенном состоянии. Если расслаивание
затруднено, пленку -погружают на несколько часов в воду.
Если даже в этом случае пленки не расслаиваются, то свари¬
вают части поверхности пленки и опускают на 2—3 дня в воду.131
После этого расслаивание идет легко. Помимо этого, пленки
погружают в два-три растворителя: этилацетат, толуол, ме¬
танол. При этом также происходит расслаивание.Классификация полимерных пленок по способам идентификацииГруппа Г	Группа ДРастяжение пленок. Перед испытанием разрезают образ¬
цы пленок на полоски шириной 5—10 мм и длиной -—-100 мм.
Необходимо вырезать образцы в долевом и поперечном напра¬
влениях полотна.Различают пленки хорошо растягивающиеся (удлинение
при растяжении выше 60—100%) и плохо растягивающиеся.132
К последним относятся ориентированные полипропиленовые
пленки, обычный и водостойкий целлофан, ацетатцеллюлозные
пленки, жесткие пленки из поливинилхлорида,поливинилиден¬
хлорида (сарана), полистирола, поликарбонатные пленки.
Полиэтилентерефталатные и найлоновые пленки растягивают¬
ся лучше. Хорошо растягиваются полиэтиленовые, полипропи¬
леновые, водорастворимые пленки, а также мягкие пленки
из поливинилхлорида, гидрохлорированного каучука, поливи¬
нилового спирта (винилон). При растяжении полиэтиленовых,
неориентированных полипропиленовых пленок и винилона
образуется «шейка» (уменьшение поперечного сечения образ¬
ца пленки). В месте образования «шейки» происходит побе-
ление пленок из. полиэтилена низкого давления, пленки из
полиэтилена высокого давления становятся прозрачными,
а полипропиленовые — сильно утоньшаются.Классификация пленок по способам их идентификации
дана на схеме (стр. 132).7.1.	ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПЛОХО РАСТЯГИВАЮЩИХСЯ ПЛЕНОКПлавление пленок при горении. Отрезают кусок пленки
шириуой 5—10 мм, поддерживают его горизонтально или на¬
клонно пинцетом или скрепкой и поджигают с одного конца.
Обычный'и влагостойкий целлофан при горении не плавится,
а горит как бумага, при этом остается немного пепла. Осталь¬
ные полимерные пленки при поджигании начинают плавиться.Пленки, которые не плавятся при горении, относятся
к группе В.■	Усадка пленок. Пленки при медленном приближении огня
могут давать сильную или незначительную усадку. Ацетат¬
целлюлозные, поливинилхлоридные, поликарбонатные и поли¬
эфирные пленки почти не подвергаются усадке. Такие пленки
относятся к группе Д. Ориентированные полипропиленовые,
поливинилхлоридные, поливинилиденхлоридные (саран) и по¬
листирольные пленки имеют сильную усадку. Эти пленки от¬
носятся к группе Г.Способы идентификации обычного и водостойкого целло¬
фана (группа В). При распознавании обычного и водостойкого
целлофана пленку подносят ко р.ту и дышат на нее, водостой¬
кий целлофан при этом тускнеет, обычный — нет. При наличии
навыка результаты получаются очень точные. Еще более на¬
дежный метод состоит в следующем: в пленку заворачивают
кусочек ваты, смоченный горячей водой, при этом у водостой¬
кого целлофана внутренняя сторона тускнеет из-за образова¬
ния росы.В зависимости от вида покрытия водостойкий целлофан
бывает трех типов: лакированный, с полимерным покрытием
и К-тип. Простых способов идентификации этих трех типов133
целлофана нет, однако их можно установить при капельном
анализе (см. специальные испытания, п. 7.5),.Способы идентификации ацетатцеллюлозных, поливинил¬
хлоридных, поликарбонатных, полиэфирных и найлоновых
пленок (группа Д). Для этой группы пленок желательно про¬
водить комплексно три вида испытаний: на разрыв, горение
и растворимость.Один конец пленки захватывают щипцами и, медленно
растягивая, рвут. Поливинилхлоридные, поликарбонатные,
ацетатцеллюлозные пленки легко разрываются, полиэтилен¬
терефталатные пленки разрываются с трудом. При испыта¬
нии на растяжение следует учитывать толщину исследуемых
пленок, так как сопротивление разрыву .сильно изменяется
в зависимости от их толщины..Далее проводится испытание на горение. Ацетилцеллюлоз-
ные пленки горят желто-зеленым пламенем, и слегка плавятся
при горении. При этом появляется специфический запах ук¬
сусной кислоты. Поливинилхлоридные пленки горят с появ¬
лением зеленой окраски в нижней части пламени, такая окрас¬
ка характерна для хлорсодержащих веществ, запах — едкий,
неприятный. При удалении огня пленки затухают. Поликар¬
бонатные пленки горят с выделением черного дыма и продол¬
жают медленно гореть даже после удаления источника огня,
при этом почти не ощущается запаха. Полиэтилентерефталат¬
ные пленки при горении плавятся, появляется характерный
запах. Пленки из найлона можно легко распознать, так как
при их горении остается остаток светло-желтого цвета.Следовательно, пленки группы Д можно распознать при
испытании на разрыв и горение. Однако часть пленок можно
различать и при испытании на растворимость. Если поме¬
стить кусочки пленок в ацетон, то диацетатцеллюлозные
пленки растворяются, поливинилхлоридные и триацетатцел-
люлозные сильно набухают, а другие пленки почти не изме¬
няются.Поликарбонатные пленки, в отличие от других пленок, при
нагревании растворяются в толуоле (см. п. 7.2).Идентификация ориентированных полипропиленовых, по¬
ливинилхлоридных, поливинилиденхлоридных и полистироль-
ных пленок (группа Г). При погружении кусочков пленки в
воду полипропиленовые пленки всплывают, так как их плот¬
ность меньше плотности воды, остальные пленки этой группы
в воде тонут.	'Когда проводят испытание на горение, ориентированные
полипропиленовые пленки горят и хорошо плавятся, при этом
появляется характерный запах парафина. Полистирольные
пленки хорошо горят с выделением черной копоти; напротив,
ориентированные поливинилхлоридные и поливинилиденхло¬
ридные пленки горят плохо и затухают при удалении пламени,134
горение сопровождается появлением характерного едкого за¬
паха, присущего хлорсодержащим веществам.При растворении в толуоле хорошо растворяются только
гголисГйрольные пленки.^ремуге того, полистирольные пленки при^ перегибе'издают
характерный-металлический звук.Ориентированные поливинилхлоридные пленки от пленок
из поливинилиденхлорида с помощью простых испытаний
трудно отличить. Для их идентификации проводят специаль¬
ные испытания (см. п. 7.4).Поливинилхлоридные пленки очень сильно набухают и
частично растворяются в ацетоне, поливинилиденхлоридные
пленки при этом почти не изменяются. Это также можно ис¬
пользовать для идентификации пленок.7.2.	ИДЕНТИФИКАЦИЯ ЛЕГКО РАСТЯГИВАЮЩИХСЯ ПЛЕНОКХорошо растягивающиеся пленки, которые при кипячении
в воде растворяются, относятся к группе Б. Полиэтиленовые,
полипропиленовые, поливинилхлоридные (пластифицирован¬
ные) и пленки из гидрохлоридного каучука, не растворяю¬
щиеся в воде, относятся к группе-А.Идентификация винилона и водорастворимых пленок
(группа Б). Водорастворимые пленки хорошо растворяются
в воде и при обычной температуре. Винилон растворяется
в кипящей воде. Следует учесть, что некоторые водораствори¬
мые пленки начинают растворяться в воде при температуре
Еыше 60° С.Идентификация полиэтиленовых, полипропиленовых, поли¬
винилхлоридных пленок и пленок из гидрохлорированного
каучука (группа А). При погружении в воду полиэтиленовые
и полипропиленовые пленки всплывают. Поливинилхлоридные
и пленки из гидрохлорированного каучука тонут. Этим можно
воспользоваться для распознавания пленок. Проводятся
также испытания на горерие. Полиэтиленовые и полипропиле¬
новые пленки хорошо горят и плавятся, а поливинилхлорид¬
ные и пленки из гидрохлорированного каучука горят плохо
и затухают при удалении источника огня.Способы,, при помощи которых можно было бы точно от¬
личить полиэтиленовые пленки от пленок из неориентирован¬
ного полипропилена, еще не найдены. При испытании на го¬
рение полиэтиленовые пленки плавятся и горят, роняя капли.
■Напротив, полипропиленовые пленки почти не дают капель.Поливинилхлоридные пленки можно отличить от пленок
из гидрохлорированного каучука по растворимости в толуоле,
в котором пленки из гидрохлорированного каучука раство¬
ряются, а поливинилхлоридные^ пленки почти не изменяются.
Кроме того, при испытаниях на горение пленки из135
Горючесть полимерных ппенокТ а б лица <.1ПленкаГорючестьОсобенности горенияЗапахЦвет золыПолиэтиленоваяХорошаяПлавится, горит, роняя каплиХарактерный для пара¬
финаЧерныйПолипропиленоваянеориентированная»Плавится, горит, капли. почти не
роняет*ориентированная»Горит хорошо, плавится, сильно
усаживается при приближении
огня*Целлофанобычный»Горит хорошо, подобно бумагеЗапах бумагиОстается немного
пеплаводостойкий»Горит хорошо с появлением не¬
большого белого дыма» »Остается пепел
черного цветаАцетатцеллюлознаяСредняяМедленно горит с появлением чер¬
ного дыма, плавится, затухает при
удалении огняЗапах уксусной кисло¬
тыЧерныйПоливинилхлориднаянеориентиров а инаяОчень плохаяИмеет цвет пламени, характерный
для хлорсодержащих веществ, вы¬
деляет черный дым, затухает при
удалении огняСпецифический острый
запах»
ориентированнаяУсаживается при приближении ог¬
ня, горит с небольшим плавлениемТо же*'Поливинилиденхлорид¬наяУсаживается при приближении огня,
цвет пламени зеленый*»Из поливинилового спир¬
тавинилоноваяХорошаяСильно горит со вспышками, пла¬
витсяЗапах шерстиСветло-пепель¬
ныйводорастворимая»То же» »То жеПолистирольная»Горит с выделением черного дыма,
сильно усаживается при прибли--
жении огняЗапах, характерный для
мономера стиролаЧерныйПолиэтилентерефталат¬наяСредняя/Горит с выделением копоти, пла¬
вится, усаживаетсяЗапах особенный
\»Поликарбонатная»Горит с выделением черного дымаНет запаха»ФторполимернаяПлохаяГорит плохоПочти нет-НайлоноваяСредняяГорит, но затухает при удалении ог¬
ня, плавится, пламя синего цветаХарактерныйСветло-желтыйИз гидрохлорированного
каучукаОчень плохаяОчень плохо горит, усаживается при
приближении огняЗапах резиныЧерный
гидрохлорированного каучука имеют значительную усадку
даже при приближении пламени; при озолении ощущается
сильный запах резины.7.3.	ИСПЫТАНИЯ НА ГОРЕНИЕКуски пленок берут пинцетом или закрепляют зажимом и
зажигают, поднося огонь спички или зажигалки с одного
конца. Горят ли пленки хорошо, продолжается ли горение при
удалении пламени спички, каковы цвет огня и дыма, запах,
как изменяется состояние пленки при горении, каковы цвет
и состояние золы — по этим факторам производится иденти¬
фикация пленок. При использовании указанных методов ча¬
сто полагаются на индивидуальное «восприятие». Поэтому не¬
обходимо параллельно проводить испытания на известных
образцах пленок.Результаты испытания основных пленок на горение .приве¬
дены в табл. 7.1. Испытания пленок на-горение описаны в ли¬
тературе [66].7.4. ИСПЫТАНИЯ НА РАСТВОРИМОСТЬВ качестве вспомогательного средства установления со¬
става пленок исследуется растворимость образцов в органи¬
ческих растворителях.Растворимость, полимерных пленок показана в табл. 7.2.
Здесь приведены далеко не все данные, поэтому в случае не¬
обходимости следует обращаться к справочникам [67].7.5.	СПЕЦИАЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯИдентификацию некоторых полимерных пленок можно
проводить специальным капельным анализом. Ниже рассма¬
тривается этот анализ для основных пленок.Идентификация лакированного целлофана. Если на -по¬
верхность пленки-нанести раствор, состоящий из 100 см3 кон¬
центрированной серной кислоты, 0,1 г дефениламина и 30 сж3
воды, появляется красивая голубая окраска. Этот способ и
используется для определения водостойкого лакированного
целлофана.	,Идентификация пленок из поливинилхлорида и поливинили¬
денхлорида. Берут небольшие образцы пленок, немного на¬
гревают их в 5' см? пиридина, затем добавляют 0,5 см3 спир¬
тового раствора КОН. При- этом пленки, которые содержат
поливинилхлорид или поливинилиденхлорид, приобретают ко¬
ричневую окраску, через некоторое время появляется осадок
темно-коричневого цвета.Этот сцособ можно использовать для определения водо¬
стойкого целлофана с полимерным покрытием (поливинил-13?
139>	■	Таблица 7.2 .Растворимость полимерных пленок^	- v	..-Обозначения: р — растворяется; нр—не растворяется; чр — частично растворяется; н — набухает.. ПленкаВодаАцетон"/Уксусно-,этиловыйэфирТолуолу С*Мети леяхло ри дПолиэтиленовая низкой плотности' ---р (при
нагревании)-ПолипропиленоваяЦеллофан' . —’нобычныйн————лакированныйнр (покрытие)р (покрытие)—- ■с полимерным покрытиемнр (покрытие)р (покрытие)р (покрытие)р (покрытие)К-типнр (покрытие)——ДиацетатцеллюлознаяРР—РТриацетатцеллюлозная ' ■—чрчр—РПоливинилхлоридная—чр■ ——РПоливинилиденхлоридная (саран) t
Из поливинилового спиртавинилоновая ■р. (при ,
нагревании)водорастворимаяр (в холодной
воде)Полистирольная——рРР ' .Полиэтиленовая высокой плотности————Поликарбодатная—МутнеетМутнеетр \■Р !Фторполимерная——— ■-Найлоновая————' —Из гидрохлорированного каучукаVРПримечание. Нерастворимые поливинилиденхлоридные пленки (саран) частично 'растворимы в циклогексане; полиэфирные пленки
растворимы в смеси растворителей: о-хлорфенол, л-крезол и тетрахлорэган; найлоновые пленки растворяются при нагревании в крезоле’.
хлоридным или сарановым), а также служит для идентифика¬
ции пленок из гидрохлорированного каучука, поливинилхло¬
рида, поливинилиденхлорида.Идентификация пленок из поливинилиденхлорида и со¬
полимеров винилиденхлорида. Берут небольшое количество
сарановой пленки и погружают на ночь в морфолин. Пленка,
которая содержит винилиденхлорид, окрашивается в темно-
коричневый цвет. Этот способ, основанный на окрашивании
винилиденхлорида, может быть использован для определения
водостойкого целлофана К-типа.Реакция Либермана — Сторка — Моравского. На неболь¬
шой кусок пленки помещают 2—3 капли горячей безводной
уксусной кислоты, а затем 1 каплю концентрированной серной
кислоты и оставляют на 20 мин. За это время происходит из¬
менение окраски.Различные типы полимерных пленок различаются по изме¬
нению окраски:Поливинилхлоридная
Из сополимера винилхлорида с
винилацетатом
Поливинилиденхлоридная
Из поливинилового спиртаЧастично омыленный винилаце-
татАцетатцеллюлознаяНитроцеллюлознаяМедленно синеет
Медленный переход от зеленого
к коричневому
Медленно желтеет
Светло-коричневое — красно¬
коричневое окрашивание
Светло-коричневое — светло-
зеленое окрашивание
Светло-коричневое окрашива¬
ниеВыделение NO2
ПРИЛОЖЕНИЕТаблица 1Основные свойства полимерных пленок [68]Методы испытания по ASTMПлотность .......	D 792— 60Т	Сопротивление раздиру	D 889 —62Разрушающее напряжение, при растяжении D 882 —6IT	Водопоглощение		 . •	D 570 —63Относительное удлинение при разрыве . . D 882 — 61Т	Газопроницаемость	D 1434 — 63Сопротивление продавливанию	D 774—63Г	Термостойкость и морозостойкость ....	D 759 —48Пленки изполиэтиленаПоказателинизкой плотностисредней плотностивысокой плотностииономерные пленкиСпособ формования	Э к С тр у 3 И Я0,025 - 0,25Толщина, мм . 			0,025-0,250,018-0,250,01-0,25Выход пленки толщиной 0,025 мм, м2/кг . .42,641,841,141,7Плотность, г[см3 		0,91-0,9250,926-0,940,941-0,9650,94Разрушающее напряжение при растяжении,87,5-175140-245168-427350кгс!см2 	'.	Относительное удлинение при разрыве, %200-70050-65010-560240-450Сопротивление продавливанию при толщи¬10-12не 0,025 мм, кгс/см	———'Сопротивление раздиру100-30050-300'15-300' 30гс 	к гс/см	11,7-103——Водопоглощение за 24 ч, %	0,010,010,30,4Влагопроницаемость3 	1,40,71,6Газопроницаемость 629002500580по двуокиси углерода 	» водороду 	—1950	18055031553542185600
ПродолжениеПленки из полиэтиленаПоказателиНИЗКОЙ плотностисредней плотностивысокой плотностииономерные' пленкиТермостойкость, °С 	Морозостойкость, °С . :	Температура сварки, °С	82-93-56,6120-200г104-56,6120-200121-45,6130-20060-70-78,990-260ПоказателиПолипропиленовое пленкиВлагостойкийцеллофанДиацетатцеллю-
лозные пленкиСпособ формования 		Толщина, мм		Выход пленки толщиной 0,025 мм, мг/кг . .Плотность, г!см3 . .		Разрушающее напряжение при растяжении,KacjcM2 	■	Относительное удлинение при разрыве, %
Сопротивление продавливанию при толщи¬
не 0,025 мм, кгс/см	Сопротивление раздиру, кгс/см	поперёк		вдоль 	Водопоглощение за 24 ч, % .......Влагопроницаемость® 		Газопроницаемость6 		 .по двуокиси углерода		 .» водороду 	 .П лоскоще лев ая
экструзия0,012 и выпце
44,0
0,885-0,9315-700600-1000600
45
0,005
0,06-1,0Ч800Двухосная •
ориентация -0,012-0,0343,40,902-0,9071680-237060-9010-200,0050,36-0,45300-500Мокроеформование' 0,02 -0,047
15,4 +- 35,01.4-1,5/490-1260
10-5055 — 652-2019-9245-1150,4-1,340,4-6,01.5-2,2Отлив из рас¬
твора, плоскоще¬
левая экструзия
0,012-6,25
30,1
1,28-1,31 ,840-144815-7030-404-10
9-74
5-9 (0,125 мм)
219860-1000
» азоту 	. ^ .кислороду . .Термостойкость, °С
Мор9зостойкость, °С . .Температура сварди, °С.40250132-148-20140-205ПоказателиТриацетатцеллюлоз-
ные пленки■Способ формованияТолщина, мм ...... 		Выход пленки толщиной 0,025 мм, м2/кг .Плотность, г/см3 		Разрушающее напряжение при растяжении.кгс/см2 			•Относительно^ удлинение при разрыве, %
Сопротивление продавливанию при толщи¬
не 0,025 мм, кгс/см		Сопротивление раздиру . 		гс 		: .' kzcJcm	Водопоглощение за 24 ч, %	Влагопроницаемость11 .........Г азопроницаемость 6по двуокиси углерода	» водороду			» азоту . 		'. . . .» кислороду 	 ....../Термостойкость, °С ...........Морозостойкость, “С . . 		Температура сварки, °С 	Отлив из
раствора0,02-0,530,11,28-1,31,630 —1120
10-40' 50-70'4-10
10-71
’ 2-4,5
75088030150150-205
10-25105-150140 .
-50 •0,5-1,6
0,2—5,0 (при
относительной
влажности 0%)
150
1 -20
/' @3-170г. 65 — 105-25 . ■ 	170-230/.Ацетобутират-Пропионатцеллю-Пленки из поливинил¬целлюлозные пленкилйзные пленкихлорида (жесткие)Отлив изЭкструзияОтлив из раствора,раствора,каландрование,экструзияэкструзия0,027-1,250,075 - 7,50,025 и более30,132,628,4-32,61,19—1,201,201,20—1,50350-640280-350490-70050-10060 — 80(0,125 мм)2540-22050-7030-405-10100^(0,125 мм)10-70014-19• 18-16218-881-31,5-2,5Незначительное790150-3500,35-2,0'6000-970250——950—150 (50% относи¬тельнойвлажности)49-8265-9365-93—-20——190-215 .150-215
ПродолжешПоказателиПленки из поливинилхлорида
(мягкие)Пленки из сополимеров винилхлорида и винилацетатажесткиемягкиеКаландрование, отлив из раствора, экструзия0,018-2,00,025—1,00,025—0,25Выход пленки толщиной 0,025 мм, м2/кг : .28,4-32,628,4—32,628,4—32,6Плотность, г/смъ 	1,20-1,501,20—1,591,20—1,45Разрушающее напряжение при растяжении,кгс/см2 		98-350385—56098Относительное удлинение при разрыве, %150-5002—25150—500Сопротивление продавливанию при толщи¬не 0,025 мм, кгс/см	20—20гс 	60-140010—3030—1400кгс/см		18—88——Влагопоглощение за 24 ч, %	НезначительноеВлагопроницаемость3 . . . 		0,35—2,00,23Газопроницаемость 6по двуокиси углерода 	970 (при относительной—влажности 50%)» водороду 	—-» азоту 	’ ———» кислороду 	150 (при относительной—_влажности 50%)Термостойкость, °С 	65—95—65—93Морозостойкость, °С . . . 		—45- ——Температура сварки, °С 		160—180140—180150—160
ПоказателиПленки из цоливи-
ниЛрденхлорида
(сараа)I Экструзия0,01-0,05Выход пленки толщиной 0,025 мм, мг/кг . .23,1-24,8Плотность, г/см3 		 •1,57-1,68Разрушающее напряжение при растяжении,562-1406Относительное удлинение при разрыве, %35-110Сопротивление продайливаняю при толщи-25-35'Сопротивление раздиру10-100кгс/см	1,8-18Водопоглощение за 24 ч, %	Незначительное0,1 -0,3 аГазопроницаемость®воздух 	1по двуокиси углерода 	12» водороду . . .	: .-» азоту 		—» кислороду 	2,4 (50% относи¬
тельной влаж¬ности)Термостойкости, °С 	63—93 (сухие)
150 (влажные)Морозостойкость, °С	-17
Плёнки из поливи-Пленки из полисти¬Пленки из полиэти-' нилового спиртаролалентерефталатаОтлив из раствора0,012-0,330,61,21-1,31ч.	281-703
180-600250-800
45— 144
80
0,1 а200120 (50% относи¬
тельной влаж¬
ности)Ориентирование Отлив из раствора»
экструзия0,01 и более
37,3
1,05-1,06562-8443-4016-355,0
48-89
0,04-0,06
8,0-10,0 в1051080242049,5310■ 79-96
-56, -700,003-0,3
28,1-31,91,23-1,3951758-2109 '
70-120
50 (экструзионная^6612-15
180-234
<0,8
1,8 81610014-8150-6(к
ПоказателиПленки из поли¬
эфира (сополимер)Способ формования 	ЭкструзияТолщина, мм 		ОО1о00Выход пленки толщиной 0,025 мм, м2/кг . .28,5Плотность, г/см3 	1,34Разрушающее напряжение при растяжении,
кгс/см2 		.'		590Относительное удлинение при разрыве, %4Сопротивление продавливанию, при толщи¬не 0,025 мм, кгс/см		 . . . .14Сопротивление раздируг		 		25кгс/см ....... j 		 L .—Водопоглощение за 24 ч, %		4 0,5Влагопроницаемость . 			2-2,5 вГ азопроницаемость6по двуокиси углерода 	40» водороду			 .Воздух 6—7» азоту 	—» кислороду 	 ,9-10Термостойкость, °С . . . 	\43-105Морозостойкость, °С 		-40Температура сварки, °С	—
ПродолженияПленки из поликар¬
бонатаПленки из политетра-
фторэтиленаПленки из поли-
винилфторидаЭкструзия, отлив
из раствораСтрожка, отлив
из раствора,
экструзияЭкструзия0,012-0.25до 0,250,012-0,0533,818,124,41,202,1-2,21,38591-619105 - 280490-126685-110100-350115-25025-35-19-7020-2510-10012-40197-282-179-2520,350,000,50,7—1,12 а.03,24 s1500-1700—15 '-58160-200— ,0,25900-950—3133260105-122 ,-95-90-73—■ — /205-225
_ . ■ Показателе' ' ' 1•Пленки из найлона йРленки из гидрохло¬
рированного каучукаПленки из
полиуретанаПЬливму&яу». пленк!1 ■ — :Способ формования . . . . . . . . . ...Экструзия ......Отлив из рас¬Отлив, калан-_■, /• ••*твора’ дрование, экстру-11 L J .), зия '0,025 - 0,125Толщина, мм . . , . . , . , ■; . . ...0,012-0,7©0,01-0,0650,125 и вышеВыход цленки толщиной 0,025 мм, м2/кг . .. 34,735,531,927,5Плотность, г/см3 ........ 	1,1291,111,124-1,261,42Разрушающее напряжение при растяжении,490 - 6301750 .кгс/см2 ........		633-1260240-350Относительное удлинение - при разрыве, %250-500200-800550-65076Сопротивление продавливанию при толщи¬Удлиняются.75не 0,025 мм, ■кгс/см . 		- Удлиняются—Сопротивление раздиру ''v ■8гс 			50-9060- 1600—кгс/см . . . . \ ..... .^	180-217—03-108 .—Водопоглощение за 24 ч{ % . . , ... . .9,550,55-0,772,9Влагопроницаемость . Je < . . . . . . . .,19—20 в (при тол¬0,007-0,23 а26 а. 5,4вщине 0,025 мм)Газопроницаемость®45по двуокиси углерода 1. ■. . . . . .9,7288-13 500—» водороду ... . . .' . . . ‘ . . . .— ■——2500,9——6» кислороду . . . . . . .2,693-18838-2 250—25Термостойкость, °С . 			82-988840073,0-30— 73,0-268Температура сварки, °С .........205 - 245* г!(сутки-м2-мм толщины-см pf. ст.), при 25° С;слз.100 дюймЩмил-сутку-атм), при 25° С, 50% относительной влажности;
8 гКсутки-100 дюймУмил), при 25° С.
Сравнительные данные по основнымОбозначения:
+ + очень хорошо
+ хорошо
— среднеПленкачС8е.Sfgs2«га о) айй^<d s
я хX V* га>> О-<иSЙи4СЕ)5	>»06|Эи &,0 4н «
У с
о в!'а ьПолиэтиленоваянизкой плотпости0,91 -0,93++-+ ++ ++ +высокой плотности0,93-0,96XX+-Ь. +++ +Полипропиленоваянеориентированная0,90-0,91+ ++ +++ ++ ++ +ориентированная0,90-0,91+ ++ +-X-Ь +Целлофанобычный1,40-1,50+ ++ ++ +XXXXводостойкий1,40-1,50+ ++ ++ +XXXПолиэтилен-целлофано-вая1,00-1,40+++ ++—Ацетатцеллюлозная1,25-1,30+ ++ ++ +XX. +Поливинилхлориднаямягкая1,25-1,40+ ++ +—+ ++++ +жесткая1,40-1,454+ +ч+ +-ЬXX+ Ч~Поливинилиденхлорид¬
ная (саран)1.60-1,70+ ++ ++-++ +Из поливинилового спир¬тавинилон1,30+ ++ +_+ ++ ++ +водорастворимая1,30+ + д+ +_+ +.+ ++ +Полистирольная1,05+ ++ ++ +XXXX+Полиэтилентерефталат¬1,38-1,39+ ++ ++++++ +наяПолика рбонатная1,20+ ++ ++ +X_—Найлоновая1,10-1(20+ ++ ++ + ■+ +++ +Из гидрохлорированно¬1,12— 1,25—++ ++++ +го каучука (Япония)® Случай, когда влажность велика.Хорошо поддаются склейке.
в Легко свариваются при помощи токов высокой частоты.
г Не стойка к воде, спирту, ацетону.
д Прозрачность теряется при матировании.
е Обработка поверхности не представляет труда.148
+ +
.+ ++++ +
+ ++ +
-ы-++vX X+
+ +++
+ .+ I II XxxX + IX I II I rf-I IX X
x X++XX XX X++X+ +
+ +X X
X X+ +
+ +XX+ +
+ +XXX + ++++ X I+XXI II < I++++++ + +
+ + +++ I+ .+
+ ++,+++ XXX+ +
+ ++ +
+ ++X+ + X
+ + X+ ++ ++ +
+ +++X + + + XX XX
+ l X + + + X X X XX + X
X 4- X+++ + +
+ + ++
+ ■XXX +
X ++ + +
+ + ++ I+X * X+ + -t-
+ + +X X
X XXXX+++++ +
+ +XXX ++ ■ +
+ +X + X+++ + +
+ + ++ ++X +++ + +
+ + +г. I II II ! jI iМаслостойкостьВодостойкостьВлагопроницае-мостьГазопроницае¬мостьЭластическаявосстанавливае¬мостьСкольжениеАнтистатичностьСвариваемостьСпособность
к обработкеВосприимчи¬
вость к печатиМаксимальная
температура
эксплуатации,°СМинимальная
температура
эксплуатации,°СXXXо-сз£	1:3(6	оя	хtr	оохьсвойствам полимерных пленок
Литературал .1.	Г. Т а к а х а с и, Кобунси, 13, 100 (1964).2.	Статистические данные компании «Нихон секухин когё гаккой», 1963.3.	W. Т. Koch et al., Food Eng., 1962.4.	В а т а к а б э и др. Из доклада на конференции, 1965.5.	Mod. Pack. Encyclopedia, 1966.6.	Mod. Pack. Encyclopedia, 1965.7.	Накамура, Кобунси, 13, 136 (1964).8.	Mood. Pack. Encyclopedia, 1961.9.	T а к ax а си, Кобунси, 13, 100 (1964).10.	О.бзор упаковочных материалов из пластмасс (Японская ассоциация
синтетических смол), Токио, 1964, стр. 14.11.	Формование и обработка высокомолекулярных полимеров, Токио,
1964, стр. 122.12.	Накамура, Формование волокон и пленок из полимеров, 13 изд.,
т. 2, Токио, стр. 335.13.	То же, стр. 90.14.	Mod. Pack., 38, № 9, 54 (1965); Chem. Eng., March 20, 48 (1965).15.	F. B. Show, Mod. Pack, 39, № 9, 158 (1966).16.	Яп. пат. 1521, 1963.17.	Справочник по технологии упаковки, Токио, 1966, стр. 416.18.	Такахаси, Сёхинситтаку, 1965, № 3, стр. 467.19.	Судзуки, Полимерные пленки, 1964, стр. 34.20.	D. Е. W е s t с о 1t, Н. Н. R е i n п о 1 d s, Mod. Pack, 32, № 3, 147 (1958).
21: Яп. пат. 177901.22.	Такахаси, Когё дзаирё, 10, № 7, 41 (1962).23.	Mod. Plast'., 40, № 11, 98 (1963). ~24.	X а к а я в а, Полимерные пленки, Токио, 1964, стр. 76.25.	Хаттори, Полимерные пленки, Токио, 1964, стр. 90.26.	Такэ, Кобунси, 13, № 143, 123 (1964).27.	Хак.зява, Полимерные пленки, сб. J, Токио, 1964.28.	Mod. Plastics Encyclopedia, 196429.	Справочник полимерных упаковочных материалов (Нихон госей дзюси
кёсай), 1964. .	’•30.	Mod. Pack. Encyclopedia, 1964.	‘ ..31.	Chem. Week, 7, march, 63 (1964).	-'32.	Когё дзайре, 10, № 7, 5 (1962).33.	Пориэтирен, 10, № 6, 95 (1966).34.	Асихара, Краткий справочник, 1961,35.	Пориэтирен, 10, № 7, 28 (1966); Хамагути, Обзор упаковочных ма¬
териалов из пластиков, 1964, стр. 155.36.	Sherwood Leeds, Tappi, 44, № 4, 22 (1961); Brit, plast. march. 142
(1964); Пат. США 2632921; 2704382; 2746084.37.	Proposed Commercial Standart for for Polyethylen film, Society of
the Plastics Industry, New "fork, май 17, 6 (1958).38.	A. F. С h a p m a n, Mod. Pack 28, № 12, 117 (1955). .150
39.	Н. Е. Wechsbery, L. В.-Weber, Mod. Plast., 36, № И, 101 (1959).40.	A. T.Xi. Aljan, Polym. Sci., 38, 297 (1959). .41.	W. D. Harkins-, H. F. Yordan, J. Am. Chem. Soc., 52, 1751 (1930).42.	Такахаси, Кобунси, 9, 362 (1960).43.	Яп. пат. 8641, 1957 ; 3464, 1962.	.44.'Яп.	пат-. 17590, 1960. '	>45.	Сэттяку,-7, № 10, 752 (1963).46.	Я п. пат. 9990, 1961.47.	Я п. пат. 10490, 1961.	-48.	Я п. пат. 9990, 1962.49.	М.ис'има, Когё дзай рё, 12, № 10, -38 (1966).50» F. Т. Forrest ег, J. Т. Horner, W. S a s k s, Mod. Pack, 38, № 8,
205 (1966). '51.	Итога, Справочник полимерных упаковочных’ материалов (Нихон
госсй дзюси гидзицу кёсай), 1964, стр. 26.52.	Итога, Справочник полимерных упаковочных материалов (Нихон
госей дзюси гидзицу кёсай), 1964, стр. 24. 153.	J. Jack, Brit. Plast., 34, 312 (1961).54.	,F. T. Forester, J. T. Horner, W. Sack, Mod. Pack, 39, № 8, 205(1966). .55.	D. R о b e r t, Farkas, Heat sealing, 1964, стр. 15.56.	Там, же, стр. 58.57.	.Тамже, стр. 142.58.	Там же,' стр, 85.59.,	Mod. Pack Encyclopedia, 1966. Методы определения: Mod. Pack, 36,
ЛЬ 6, 121 (1963).60.	Справочник полимерных упаковочных материалов (Нихон госей дзюси
■гидзицу кёсай), 1964, стр. 92.61.	Такахаси, Кобунси, 9, 367 (1960).62.,	Югав а, Кобунси, 10, 367, (1961); Сакамото, Кобунси, 10, 375
(1961). . ■	'	.63.	Хир в аки, Кобунси, 10, 371 (1961).64.'	К о б о у т и, Пурасутику, 15, 6, 13 (1964).65.,	С. L. Blair, Mod. Pack, 32, № 2, 135 (1958).66.'	С. L. Blair, Mod! Pack, 32, № 2, 135 (1958); Есида Сама, Кобун-
"ch, 6, 509 (1957).67.	Кобунси, 11, И (1962).68.	Mod. Plastics Encyclopedia, 1966.	’
ГИСАКУ ТАКАХАСИс. 152ПЛЕНКИ ИЗ ПОЛИМЕРОВЛенинградское отделение издательства «Химия»,
Невский пр., 28Редактор издательства В. И. П о з и н а
Техн. редактор Ф. Т. Черкасская
Корректор В. Б. Г е н г у т
Обложка художника Л. А. ЯцёнкоСдэно в набор 3/V 1971 г.	Подписано в печать 25/Х 1971 г.Формат 60X90 l/i^. Печ. л. 9,5., Уч.-изд. л. 9,51. Бумага № 2. Тираж 5000 экэ,
Цена 95 коп. Зак. 1123.Ордена Трудового Красного Знамени
Ленинградская типография N8 2 имени Евгении Соколовой Главполиграфпрома
Комитета по печати при Совете Министров СССР, Измайловский пр., 29*
ОПЕЧАТКИСтр.СтрокаНапечатаноСледует читать52 ''Табл. 3.5,
1 графа,
9 сверхутолщина 725 мктолщина 25 мк107Подпись
к рис. 4.17плоскостной ориентациидвухосной ориентации109Табл. 4.2,
2 графа,2—3 снизуРазрушающее напряжение
при растяженииПрочность на раздир115Подпись
к рис. 5.4склеиваниисоединении1247 снизуиз поливинилхлоридаиз пластифицированного
поливинилхлоридаЗак. 1123