Свойства полиолефиновых волокон

Вид волокна	плотность, г/см^3	Максмальная температура эксплуатции, ºС	Прочность, МН/текс (гс/текс)[1]	Относительное удлинение, %	Начальный модуль, МН/м^2 (гс/мм^2)	Влажность при нормальных условиях, %
полипропиленовое волокно штапельное   нить   моноволокно   Полиэтиленовое волокно*	0,91   0,91   0,91   0,95		300 – 600 (30 – 60) 450 – 750 (45 – 75) 500 – 600 (50 – 60) 400 – 600 (40 – 60)	20 – 100   18 – 30   15 – 25   10 – 20	1,5 – 3,0 (150 – 300) 4,0 – 9,0 (400 – 900) 6,0 – 8,0 (600 – 800) 4,0 – 8,0 (400 – 800)	0,1   0,1   0,1   0,1

* Из полиэтилена низкого давления

 

Полиолефиновые пленки (П.п.) получают экструзией: 1) тонкостенной трубы с последующим ее раздувом; при этом образуется пленка в виде рукава (рукавный метод); 2) пленочного полотна с последующим его охлаждением на металлическом барабане или, реже, в водяной ванне (плоскощелевой метод).

Рукавный метод наиболее широко распространен в крупнотоннажном производстве. Он позволяет получать пленки шириной до 6м и более и толщиной 0,015 – 0,3 мм, одинаково ориентированные в продольном и поперечном направлениях и обладающие высокими прочностными показателями. Ширина пленки определяется степенью раздува экструдированной трубы. Рукав П.п. постепенно складывается в двойное полотно, поступает в вытяжные валки, которые вытягивают пленку, и наматывается на бобины. При высоких скоростях экструзии возможно слипание рукава в вытяжных валках. Поэтому на стадии раздува применяют различные системы принудительного охлаждения (воздушное, водяное или комбинированное).

При получении пленки методом раздува на нее действуют взаимно перпендикулярные ориентационные усилия: в продольном направлении вследствие вытяжки, в поперечном – вследствие раздува. В результате получают ориентированные пленки, прочность которых на 20 – 30 % выше прочности исходного полимера. Рукавный метод удобен для изготовления гибких шлангов, мешков, пакетов, усадочной упаковки и др.

Плоскощелевой метод позволяет получать пленки шириной до 1,5 м (лимитируется шириной щели экструзионной головки), ориентрированные вдоль пленочного полотна. Этот метод, применяемый преимущественно в производстве пленок из полиолефинов, расплав которых имеет низкую вязкость, обеспечивает быстрое и интенсивное охлаждение пленки. Полученные плоскощелевым методом пленки иногда подвергаются дополнительной двухосной ориентации. Растяжение осуществляют одновременно в двух направлениях или последовательно в две стадии, когда разогретую пленку вытягивают в продольном направлении, а после вторичного разогрева – в поперечном. Последний вариант ориентации позволяет регулировать степень вытяжки на каждой стадии. Температура ориентации в любом случае должна быть несколько ниже температуры плавления полимера. Пленки, полученные полоскощелевым методом, используют для дублирования с другими материалами.

На П.п. может быть нанесена печать методами флексографии, трафаретной или глубокой печати. Для улучшения адгезии П.п. к краскам поверхность пленок подвергают предварительной химической (окисляющими агентами) или физической (пламенем газовой горелки, разрядом в электрическом поле и др.) обработке.

Полиолефины неполярны, поэтому не существует клеев, обеспечивающих их надежное склеивание. Наиболее распространенным методом соединения отдельных полотен П.п. является сварка. Изготовление мешков, пакетов и других емкостей из П.п. производят обычно на автоматах или полуавтоматах термической или термоимпульсной сварки с применением антиадгезионных прокладок, предотвращающих прилипание пленки к нагретому элементу. Максимальная толщина свариваемых этими методами пленок 0,5 мм. Термическая сварка позволяет получить герметичные швы с прочностью до 90% от прочности пленочного материала. Свойства некоторых П.п. представлены в таблице 3.3.

Полипропиленовые пленки. Эти пленки получаю преимущественно плоскощелевым методом. Они обладают хорошей оптической прозрачностью, блеском, низкой паро- и влагопроницаемостью, стойкостью к маслам и жирам, химстойкостью, относительно низкой газопроницаемостью. Высокая температура плавления полипропилена позволяет подвергать пленки термической стерилизации. Существенный недостаток полипропиленовых пленок – относительно высокая температура хрупкости (–5 – 10ºС), что ограничивает возможность применения их при низких температурах. Эти пленки используют для упаковки пищевых продуктов, в том числе жирных сортов мяса и рыбы, химических реактивов, товаров народного потребления, а также для различных технических целей.

Двухосно ориентированные полипропиленовые пленки производят со степенью вытяжки от 300 до 800%. Ориентация снижает паро- и газопроницаемость пленок, улучшает их оптические и механические свойства. Эти пленки сохраняют гибкость и не деформируются при температурах ниже –70 ºС, их можно подвергать стерилизации. Недостаток таких пленок – низкая сопротивляемость раздиру. Двухосно ориентированные полипропиленовые пленки используют для свободной и термоусадочной упаковки, применяют как электроизоляционные материалы, используют в радиотехнике при производстве конденсаторов, для дублирования с другими пленочными материалами и для других технических целей.

 

Таблица 3.3