Ориентация при раздуве

Рис. (1.2. Схема двухосной ориентации пленок методом раздува

Как схематически показано на рис. 10.1, при экструзии с раздувом расплав полимера выдавливают через кольцевую головку 2 и вытягивают вверх вытяжным устройством 5. В головку подают воздух, раздувающий рукавную (трубчатую) заготовку. Для быстрого охлаждения горячего рукава и отверждения его на некоторой высоте применяют так называемое воздушное кольцо 3. Затем раздутый отвержденный рукав сплющивают, пропуская его через прижимные валки вытяжного устройства 5. Последние приводятся во вращение от двигателя с переменной частотой вращения, что позволяет получать необходимое осевое усилие для вытягивания пленки вверх, а также способствует поддержанию внутри раздутого рукава постоянного давления, намного превышающего атмосферное. Давление внутри рукава регулируют, изменяя количество воздуха, подаваемого в головку. При экструзии пленок ориентация макромолекул полимера определяется двумя технологическими параметрами скоростью вытяжки и скоростью охлаждения. Однако при экструзии с раздувом важен еще один параметр, который может сильно влиять на ориентацию макро- [c.243]

При формовании литьевой заготовки материал подвергается некоторой продольной ориентации. Поэтому изделия получаются до некоторой степени двухосно-ориентированными. Разновидностью метода раздува, при которой за счет двухосной ориентации получают изделия существенно более высокого качества, является раздув с вытяжкой (рис. 1.13). При этом способе заготовка вначале подвергается механической продольной вытяжке, создающей продольную ориентацию. После вытяжки осуществляют раздув, который приводит к возникновению тангенциальной ориентации. Благодаря двухосной ориентации существенно улучшаются механические и оптические свойства [c.27]

Схема процесса получения пленки методом раздува представлена на рис. 15.6. Выходящую из головки трубчатую заготовку растягивают за счет избыточного внутреннего давления, создаваемого воздухом, находящимся внутри пузыря, и за счет осевого усилия, создаваемого тянущими валками. Так достигается двухосная ориентация пленки. Степень ориентации регулируется посредством изменения внутреннего давления воздуха и осевого усилия. Тянущие валки играют также роль запирающего устройства для пленочного пузыря. Радиус пузыря вначале увеличивается, а затем вблизи линии затвердевания , где Т цщ = становится постоянным, равным R . [c.567]

В гл. 1 коротко упоминалось об успешной попытке формования двухосно-ориентированных выдувных цилиндрических контейнеров, в частности бутылей. Технология изготовления таких изделий состоит в следующем цилиндрическую заготовку сначала растягивают, а затем быстро раздувают в радиальном направлении. При этом важно соблюсти продольную температурную однородность, иначе может произойти разрыв стенки. Кроме того, температура (средняя по толщине заготовки) может лишь на несколько градусов превышать Т для аморфных полимеров, используемых обычно для этих целей. Времена релаксации расплава при такой низкой температуре больше времени, необходимого для охлаждения материала, в результате чего происходит принудительная ориентация и структурирование полимера. Таким образом, используя способность полимеров к структурированию в процессе переработки, удается изготавливать легкие ударопрочные бутыли. [c.583]

В процессе экструзии с раздувом ориентация возникает в процессе раздува. Технология формования пленки требует рамы для растяжки, называемой ширильной рамой . Края пленки зажимаются, и рама движется в сторону при одновременном движении пленки вперед. Ориентация обеспечивает улучшенные физические свойства в направлениях вытяжки. В пленке, подвергнутой двухосной ориентации, свойства лучше в том направлении, в котором вытяжка производилась в последнюю очередь [8]. [c.20]

При переработке ПП для формования рукава требуется двухступенчатый ориентационный процесс. Это является следствием низкой прочности расплава. Для того чтобы иметь возможность провести кристаллизацию, пленку необходимо сначала охладить. Затем она вновь нагревается почти до температуры плавления и рукав раздувается перед прохождением через охлаждающее кольцо. Сравнение ориентации пленки в поперечном и продольном направлениях дает одинаковые показатели, если растяжение происходит одновременно в обоих на- [c.23]

Пленка, полученная экструзией с раздувом рукава, как правило, имеет двухосную ориентацию. При раздуве диаметр экструдированного рукава увеличивается, и это влечет поперечную ориентацию структуры. Ориентация должна происходить ниже температуры плавления, так что полимер кристаллизуется с ориентированными кристаллами. Расширение экструдированного рукава происходит до тех пор, пока полимерный материал еще полностью расплавлен, поэтому эффект раздува не дает тот уровень ориентации, который обеспечивается расширением диаметра [14]. [c.28]

Одновременно с расширением пленки за счет раздува она вытягивается усилием, направленным вдоль оси экструзии. Это дает продольную ориентацию. Вновь основная продольная вытяжка происходит между выходом полимерного расплава из экструдера и его кристаллизацией (линией кристаллизации). На линии кристаллизации пленка имеет максимальный диаметр и сопротивляется дальнейшему раздуванию или вытяжке в большей степени, чем непосредственно перед линией кристаллизации. Внешне этот процесс сопровождается помутнением рукава. Изменение прозрачности зависит от степени кристалличности конкретного полимера. [c.28]

Иногда после процесса раздува пленка подвергается дополнительной ориентации. Это делают при производстве термоусадочной пленки. [c.28]

Полиолефиновые пленки — это множество изделий, производимых экструзией с раздувом рукава и плоскощелевой экструзией. Как правило, пленки упрочняются двухосной ориентацией и могут быть очень тонкими. Инертная поверхность полиолефинов часто модифицируется кислородом для создания полярных групп, необходимых для адгезии для увеличения скольжения и защиты от слипания применяются специальные химикаты-добавки. Специфические свойства, такие как барьерные, возможность нанесения печати, способность к усадке, достигаются соэкструзией или ламинированием пленок с различной химической структурой. Выбор доступных пленок может показаться простым, но при более подробном рассмотрении оказывается, что даже производство пленки для простой упаковки включает сложный набор технологий. Дальнейшее развитие технологий приведет к более узкой направленности функциональных свойств пленок, при этом они станут тоньше и прочнее. [c.47]

Использование термоусадочных пленок быстро растет во всем мире и в особенности в Европе. Дешевая термоусадочная ПЭ-пленка производится на традиционном оборудовании для экструзии с раздувом. Никаких дополнительных приспособлений не требуется. Необходимо только правильно выбрать условия переработки и характеристики полимерного материала в зависимости от назначения пленки. Пленка усаживается вследствие высокой степени молекулярной ориентации или внутреннего напряжения, создаваемого во время ее изготовления. Эти напряжения замораживаются в пленке с помощью воздушного охлаждения. Когда пленка вновь нагревается до температуры выше точки размягчения (например, в термошкафу), молекулы стремятся вернуться в свое спутанное не-деформированное состояние. В результате напряжения исчезают, вызывая усадку пленки. [c.72]

Для получения сбалансированной термоусадочной пленки необходимо провести молекулярную ориентацию в обоих направлениях. Для этого, прежде всего, коэффициент растяжения в продольном направлении и коэффициент раздува (другими словами коэффициент растяжения в поперечном направлении) должны быть одинаковыми. [c.74]

НИИ. Фактически, не только ориентации в пленке, но также параметры технологического процесса ее производства, такие как температура расплава, температура экструзионной головки, коэффициент раздува, кратность вытяжки и условия охлаждения, могут приводить к различным механическим свойствам двух пленок одинакового состава [13] (подробнее см. в главе 2). [c.316]

Выдувная упаковка может быть изготовлена различными технологическими способами (табл. 7.3), однако до настоящего времени преобладающим остается способ экструзии с раздувом [1 10], второе место занимает инжекция с раздувом, и в последнее время используется способ формования из заготовок с двухосной ориентацией. Реже используются способы экструзионного и литьевого погружного формования с раздувом, а способы инжекционно-экструзионного формования, а также сварка заготовок, полученных литьем под давлением и экструзией, применяются ограниченно для крупносерийного производства однотипных изделий (например, полимерных туб). [c.92]

Рис. 9.14. Разность факторов двухосной ориентации,в зависимости от разности напряжений, - ад для полиэтиленовой пленки, полученной экструзией с раздувом рукава[66]

Увеличение коэффициента вытяжки ведет к усилению ориентации оси с в машинном направлении. Увеличение коэффициента раздува усиливает ориентацию цепей в поперечном направлении. [c.206]

Рис. 9.17. Факторы двухосной ориентации для пленок из изотактического полипропилена, полученных экструзией с раздувом рукава [72]

Для производства двухосноориентированных пленок применяют технологию с двойным раздувом рукава и технологию с ширительной рамой. Однако существует мало работ [75-77], посвященных изучению ориентации кристаллических областей в сильно вытянутых пленках. В двухосноориентированных пленках из изотактического полипропилена кристаллографические оси спа лежат в плоскости пленки, а ось Ь направлена перпендикулярно ее поверхности [77]. Таким образом, [c.207]

Для пленок из синдиотактического Полипропилена типичные полюсные фигуры приведены на рис. 9.18. При увеличении коэффициента раздува быстро развивается ориентация в поперечном направлении. Типичные примеры изменения факторов двухосной кристаллической ориентации приведены на рис. 9.19. [c.208]

Пленки из изотактического поли-4-метилпентена-1, полученные экструзией с раздувом рукава Джонсоном и Уилксом [83,84], были одноосными (коэффициент раздува 1,0) в работах отмечалась их ламелярная структура и ориентация. Степень одноосной ориентации оказалась весьма высокой — близкой к степени ориентации сформованных из расплава волокон (раздел 8.10). [c.209]

В пленках, полученных поливом и экструзией с раздувом рукава, условия их формирования весьма мягкие, поэтому их ориентация невелика. [c.210]

В синдиотактическом полипропилене образуется форма I орторомбической кристаллической структуры, а кристаллографическая ось а стремится занять положение, перпендикулярное поверхности раздутой пленки. При увеличении коэффициента раздува развивается высокая ориентация молекулярных цепей в поперечном нанравлении. [c.211]

Степень раздува вместе со степенью продольной вытяжки позволяет управлять толщиной и величиной одно- и биаксиальной ориентации пленки, изготавливаемой этим мет0д0]м. Поэтому степень раздува (т. е. отношение диаметра пузыря к диаметру матрицы) имеет очень большое значение. Обычно степень раздува лежит в интервале 1,5—4. Она определяет величину ориентации пленки в поперечном направлении. Величина ориентации в продольном направлении зависит от скорости вытяжки. Ширина щели в матрице составляет, как правило, 0,05 см, а толщина пленки при этом лежит в диапазоне от 0,0005 до 0,025 см. Диаметры матрицы могут быть и менее 10 см и достигать 120 см. Строгие требования к качеству и расходу сырья при изготовлении пленки послужили причиной появления сканирующих р-калибромеров, непрерывно контролирующих толщину пленки и поддерживающих ее иа заданном уровне за счет изменения скорости вытяжки. [c.17]

ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ, имеют толщину от неск. мкм до 0,25 мм. В зависимости от метода и условий получения м. б. неориентированными (изотропными) и ориентированными. Получ. след, способами 1) экструзией расплавов полимеров (полистирола, полиэтилена, полипропилена, хлориров. полиолефинов и других полимеров, не подвергаюптхся деструкции при переходе в вязкотекучее состояние) через фильеры со щелевыми или кольцевыми отверстиями при этом в первом случае из фильеры выходит изотропная лента бесконечной длины, к-рую вытягивают в продольном и (или) поперечном направлениях, во втором — рукав, к-рый раздувают сжатым воздухом (плоскостная ориентация) 2) из р-ров полимеров (напр., эфиров целлюлозы, гл. обр. ацетатов), к-рые через фильеру наносят на движущуюся ленту или барабан (сухое формование) либо направляют в осадит, ванну (мокрое формование) структуру и св-ва пленок регулируют скоростью испарения р-рителя, составом и т-рой ванны сформованную пленку часто пластифицируют, а затем высушивают 3) каландрованием пластифицированных полимеров (главным образом поливинилхлорида). [c.448]

Из всех технологических процессов ориентации по. тпроппле-нопых пленок в двух взаимно перпендикулярных направлениях наибольший интерес представляют следующие три раздув, одновременная и последовательная ориентация. [c.280]

Известны два основных метода ориентации труб раздув сжатым воздухом и калибрование через дорн. По первому методу экструдированную калиброванную трубу пропускают через обогреваемый жидкостью фланец и раздувают сжатым воздухом, а затем охлаждают [19]. Процесс практически не отличается от показанного на рис. 11.2. Второй метод, основанный на использовании дорна [20], позволяет осуществлять ориентацию труб при более низких температурах. В результате ориентации прочность полипропиленовых труб повышается более чем на 1007о, причем по температурной усадке ориентированные трубы близки к неориентированным [20]. Ориентация дает возможность вдвое уменьшить толщину стенок труб, т. е. сэкономить 507о материала. Вместе с тем ориентированные трубы способны выдерживать большее напряжение. Технологические исследования в этом направлении пока еще не завершены. [c.285]

Получение. В пром-сти для получения П. п. (монопленок) используют след, методы 1) экструзия расплава полимера-наиб. экономически выгодный и технологически рациональный способ произ-ва пленок. Этим методом перерабатывают термопластичные полимеры в вязкотекучем состояиии. Полимер в экструдере расплавляется, гомогенизируется, и расплав продавливается через формующую головку. При экструзии через кольцевую головку П.п. получают в виде рукава. Пленочный рукав в вязкотекучем состоянии после выхода из формующей головки подвергают пневматич. раздуву сжатым воздухом и продольной вытяжке тянущими валками (слабоориентированные П. п.). По др. варианту, пленочный рукав предварительно резко охлаждают водой с виутр. и виеш. сторон, после чего осуществляют одновременную двухосную (в продольном и поперечном направлениях) ориентацию в высокоэластич. состоянии (ориентированные П.п.). Через плоскощелевую головку расплав экструдируется на приемный (поливной) барабан, на к-ром охлаждается (неориентированные П.п.), а затем может подвергаться двухосной ориентации-раздельной (сначала вытяжка в продольном, а затем в поперечном направлении) или одновременной. В случае раздельной ориентации продольную вытяжку проводят на валковых установках, поперечную вытяжку, а также одноврем. ориентацию-на спец. раме (клуппной). [c.572]

Особое место занимают сополимеры ВХ с большим содержанием винилиденхлорида (75—90%). За рубежом эти сополимеры известны под названием саран (США), крехалон (Япония). Из них изготавливают главным образом пленки, отличающиеся газо-, паро- и жиропроницаемостью, прочностью, гибкостью, морозостойкостью и химической стойкостью. Эти пленки широко используются для упаковки пищевых продуктов. В пленках, полученных экструзией с раздувом и последующим быстрым охлаждением и двухсторонней ориентацией, сохраняется аморфная структура полимера. Такая пленка с завернутым в нее продуктом при нагревании до 100 °С вследствие быстрой кристаллизации сополимера усан ивается до 60—70% при этом края пленки склеиваются, и упаковка становится герметичной. [c.79]

П. п. получают экструзией с раздувом пленочного рукава (см. Пленки полимерные). Материал экструдируется через кольцевую щель головки при 150 —180 °С в виде тонкостенной трубки, к-рую для предотвращения кристаллизации сонолимера быстро охлаждают в ванне водой при 10—20 "С или водными растворами солей с темп-рой 2—7 °С. Затем трубку из аморфного сополимера раздувают воздухом под давлением 7 кн/м (0,07 кгс/см -), что приводит к ориентации иленки в поперечном наиравлении. Образовавшийся пленочный рукав диаметром ок. 30 см растягивают в продольном направлении тянущими валками, складывают и наматывают в рулоны. Для иредотвращения слипания пленочного рукава внутрь него иногда вводят эпоксидированное масло или этиленгликоль. Описанный способ производства дает возможность получить аморфную илп частично кристаллич. П. п. [c.393]

Расплавленная пленка выходит из экструдера через кольцевую головку, в результате чего образуется полимерный рукав. При прохождении через прижимные валки верхнее отверстие рукава закрывается. Рукав раздувается с помощью подаваемого под давлением воздуха. Существенное расширение рукава возможно лишь пока полимерный материал расплавлен. Скорость, с которой рукав выходит из головки экструдера, давление воздуха и направление обдува наружным охлажденным воздухом определяют коэффициент раздува. Коэффициент раздува — это отношение конечного диаметра рз сава к диаметру кольца экструзионной головки. Это отношение вместе с шириной щелевого зазора головки определяет толщину пленки и ее поперечную ориентацию. Пленка ориентируется также в продольном направлении за счет различия между скоростью выхода из головки и скоростями прижимных валков, отжимающих рукав и подающих его на вспомогательное оборудование. Поперечная ориентация продолжается до затвердевания и часто явля- [c.25]

Чтобы достичь хорошей ударной прочности, необходимо найти баланс ориентаций молекулярной структуры в продольном и поперечном напрдрлениях. В частности, увеличение коэффициента раздува улучшает сбалансированность этих ориентаций. С ростом температуры перерабатываемого материала ударная прочность раетет и достигается лучший баланс ориентаций в обоих направлениях. ПЭВП проявляет более сильную тенденцию к ориентации, чем ПЭНП, и ориентируется в большей степени в продольном, а не поперечном направлении, то есть дает расщепление. [c.66]

Ударная прочность также связана с молекулярной ориентацией. При увеличении высоты линии кристаллизации без увеличения коэффициента раздува ориентация в продольном направлении возрастает. Такая однонаправлен- [c.67]

Другой эффект состоит в том, что при раздуве пленки происходит повышение механических свойств вследствие молекулярной ориентации. Это связано с тем, что на молекулярном уровне характеристики растяжения выше в направлении ковалентной связи С—С в цепи, чем в поперечном направлении, где доминируют намного более слабые ван-дер-ваальсовы связи. Поскольку кристаллы в пленках из ПЭНП ориентированны преимущественно в продольном направлении, нагрузка, приложенная продольном направлении, дает более высокие значения прочности на разрыв, чем нагрузка, приложенная в поперечном направле- [c.315]

Наиболее высокую прочность выдувной упаковки обеспечивает способ формования с предварительным нагревом заготовки, ее пр0)10льн0й вытяжкой (ориентацией) и последующим раздувом (рис. 7.3). Существует несколько вариантов процесса, отличающихся способом изготовления исходной заготовки. Если калиброванная заготовка получается экструзией в виде отрезков трубы необходимой длины, то в этом случае последующий процесс изготовления упаковки осуществляется путем нагрева заготовки и ее раздува в форме на раздувных агрегатах. При этом неизбежны отходы, как и при обычном экструзионно-выдувном формовании, хотя они гораздо ниже (йа 20—50%). Если же заготовка получается литьем под давлением, то возникает возможность продольной ориентации материала при нагреве перед раздувом, что обеспечивает снижение массы упаковки и расхода полимерного сырья на ее изготовление. В результате прод<5льной ориентации достигается увеличение в 1,5—2,0 раза прочностных свойств упаковки, улучшается ее качество благодаря равномерной толщине заготовки, повышается возможность использобания многоместных выдувных форм или роторных раздувных агрегатов и значительно увеличивается производительность оборудования отходы при этом снижаются до минимума. [c.101]

Исследования ориентации кристаллических областей полиэтиленовых пленок продолжаются уже много лет [58-63, 65,66]. Холмс с соавторами [58,59] обнаружили ориентацию оси а в продольном направлении при низких коэффициентах вытяжки. Ось Ь была направлена перпендикулярно поверхности пленки. Более подробные исследования ориентации кристаллических образований в полиэтиленовых рукавных пленках провели Линденмейер и Лустиг [60], которые получили и интерпретировали рентгеновские полюсные фигуры. В последующие годы такие же исследования проводили Деспер [61], Мэддамс и Приди [65], Чой с соавторами [66]. Во всех работах было получено, что ось Ь ориентирована нормально к поверхности, а оси а и с стремятся расположиться в плоскости пленки. При высокой степени вытяжки и низких коэффициентах раздува оси макромолекулярных цепей ориентированы в продольном направлении. При высоких коэффициентах раздува оси цепей ориентируются по касательным к окружности. [c.203]

Подобные корреляции были обнаружены Дизом и Спрюэллом [68] при исследовании полиэтиленовых волокон (рис. 9.14). Увеличение напряжения вытяжки усиливает молекулярную ориентацию в продольном направлении, тогда как увеличение давления раздува стимулирует ориентацию полимерных цепей в поперечном направлении. [c.204]

Пленки, полученные по технологии ширительной рамы и с двойным раздувом рукава, имеют высокую степеь двухосной ориентации. [c.210]

Имеется очень много работ по полиэтиленовым пленкам, полученным раздувом рукава. В этих пленках формируется а-орторомбическая структура Бунна. Двулучепреломление и факторы ориентации цепей в кристаллических областях определяются напряжениями в области кристаллизации. Кристаллографическая ось Ь стремится занять положение перпендикулярно поверхности пленки. Связь между ориентацией и напряжением для рукавных пленок такая же, как и для волокон, сформованных из расплава. Можно с уверенностью заключить, что кристаллическая морфология зависит от распределения напряжений по линии кристаллизации. [c.210]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология