Процессы >> >> Ориентация пленок

Ориентацию пленок (растяжение их в нагретом состоянии) ши­роко используют для таких пленок, как ПП, ПС, ПА, ПЭТ, для увеличения прозрачности, ударной прочности и особенно (в случае ПП) барьерных свойств.

Базовая ПС пленка в неориентированном состоянии очень хрупка и имеет крайне ограниченное применение в качестве диэлектрика в конденсаторах. Двухосноориентированные, т. е. ориентированные в двух взаимноперпендикулярных направлениях, пленки перестают быть хрупкими и могут быть отформованы в прозрачные коробочки, подносы и в более крупные изделия, например крышки для тортов. Самое широкое распространение процесс ориентации получил при производстве ПП пленок, и различные процессы будут про­иллюстрированы на примере этих пленок. Существует два ос­новных способа: плоский и рукавный. Схема плоской ориентации может быть проиллюстрирована на рис. 8.9. Поливом на хо­лодный барабан, описанным выше, производят толстую поливную пленку толщиной 500-600 мкм. Ее подают в систему валков, вращающихся с различной скоростью, например валков, вра­щающихся с возрастающей от валка к валку скоростью. Валки подогревают для разогрева пленки до требуемой температуры (ниже температуры плавления полимера). В этих условиях пленку вытягивают в продольном направлении с коэффициентом вытяжки от 4:1 до 10:1. После выхода из валковой машины пленку подают в тентерную раму, которая состоит из двух не­зависимых бесконечных ремней или цепей с установленными на них клуппами. Клуппы удерживают пленку, так что при движении клуппов вперед пленка вытягивается в перпендикулярном на­правлении примерно при тех же степенях вытяжки, что и в продольном. Пространство внутри тентерной рамы нагревают с точным поддержанием температуры. После тентерной рамы пленку охлаждают на охлаждающем валке и наматывают. Существует схема с обратной последовательностью процесса, т. е. сначала вдет тентерная рама, затем валковая машина.

Как было показано, ориентация может быть достигнута и в рукавном процессе. Расплавленный полимер экструдируют из кольцевой головки и охлаждают в форме рукава. Толщина стенки рукава определяется • частично величиной щели кольцевой го­ловки, а частично соотношением скоростей экструзии и при­емки. Рукав проходит через медленно вращающиеся прижимные валки и снова нагревается до однородной температуры. По­перечной вытяжки достигачхг за счет увеличения давления воз­духа в рукаве, подгоняя коэффициент вытяжки регулировкой объема поданного внутрь воздуха. Воздух удерживается по­средством зажимных валков в конце раздува рукава; эти валки вращаются быстрее первой пары, вытягивая пленку в продольном направлении. Рукавный процесс — это тоже способ одновре­менной продольной и поперечной ориентации.

Оба метода позволяют получать различные пленки - от двухосноориентированных с изотропными свойствами, т. е. с равными степенями вытяжки в обоих направлениях, через двух-осноориентированные пленки с анизотропными свойствами до полностью одноосноориентированных пленок (или в продольном, или в поперечном направлении). Одноосноориентированные плен­ки расщепляются при натяжении в направлении, перпендикуляр­ном направлению ориентации, что снижает их полезность в ка­честве упаковочных пленок. Это явление используют, однако, в производстве пленочных волокон.

Если ориентированную ПП пленку нагреть примерно до 100°С непосредственно после растяжения, то она будет усаживаться. Усадку можно предотвратить путем термофиксации. Пленку на­гревают при определенных условиях, удерживая в натянутом состоянии. После охлаждения такая пленка не будет усажи­ваться при температурах ниже температуры термофиксации. Фи­зические и оптические свойства пленки остаются неизменными.