4.2. Влияние природы полимера на изменение условий формирования рукавных пленок.

К основным технологическим параметрам, влияющим на физико-механические свойства пленки, относятся:

• Степень вытяжки (степень ориентации полимера);

• Степень раздува

• Скорость охлаждения рукава

• Высота линии кристаллизации и форма рукава

• Температура экструдата

• Ширина щели головки экструдера

• Число оборотов шнека

На структуру одного и того же полимера влияют такие факторы, как молекулярно-массовое распределение, температурно-временные и деформационные характеристики процесса подготовки расплава и предварительного формования, режимы формообразования и т. п.; это определяет сложность задачи получения полимерной пленки с заданными физико-механическими свойствами и контролируемыми параметрами структуры.

В процессе производства пленок главным образом контролируют такие физико-механические показатели пленки, как разрушающее напряжение при растяжении или предел текучести, модуль упругости при растяжении, светопрозрачность, газопроницаемость, свариваемость. Указанные параметры в большей или меньшей степени зависят от исходных свойств перерабатываемого сырья и параметров технологического процесса производства.

4.3. Основные лабораторные испытания качества пленочных изделий, производимых на заводе «Уралпластик».

Специфика областей производства, в которых используются плёночные материалы, производимые заводом «Уралпластик» (пищевая упаковка, СМС, средства личной гигиены и т.п.), обуславливает требования, предъявляемые к качеству данных материалов.

Виды брака при производстве рукавной плёнки:

• пониженная прочность плёнок;

• повышенная разнотолщинность плёнок;

• оптические дефекты;

• грубые дефекты;

• дефекты, связанные с нанесением краски на плёнку.

Так, причинами пониженной прочностипленок могут служить:

1) недостаточно высокие значения Ев (степень вытяжки) и/или Ер (степень раздува);

2) перегрев расплава полимера, приводящий к термодеструкции;

3) некондиционное сырье (повышенная влажность, остатки летучих).

В службе качества завода, а также в отделе «Р&Д», который занимается разработкой новых видов упаковок и плёнок, для контроля прочности плёнок применяются следующие лабораторные испытания:

• измерение прочности на разрыв и модуля упругости – построение деформационных кривых на разрывных машинах отечественного производства, а также с помощью прибора ZWICK Roell Z500;

• измерение прочности на прокол, продавливание – испытательная машина ZWICK Roell Z500, прибор для определения сопротивления пробоюBE-T-EX (Dart-Drop);

• определение коэффициента трения – испытательная машина ZWICK Roell Z500;

• измерение прочности соединения слоёв ламинированной плёнки - испытательная машина ZWICK Roell Z500;

• измерение прочности плёнки при истирании - машина для испытания на истирание РД-09.

Повышенная разнотолщинностьпленок может быть обусловлена:

1) неравномерностью зазора по периметру и как следствие этого — исходной разнотолщинностью рукавной заготовки; в этом случае говорят о продольной разнотолщинности;

2) повышенным уровнем пульсации расплава (поперечная разнотолщинность) и/или колебаниями скорости вращения тянущих валков;

3) при очень больших Ер и Ев пленка может быть разнотолщинной в разной степени в зависимости от гомогенности расплава и его исходной разнотолщинности;

4)нестабильностью геометрического положения раздуваемого рукава, его подвижностью относительно оси симметрии (помимо разнотолщинности образуются складки при намотке).

Определяется разнотолщинность вручную при помощи специальных рычажных скоб с ценой деления 1мкм и 2мкм.

Оптические дефектытипа "гелики", "рыбий глаз" возникают по нескольким причинам:

1) попадание непроплавленных порций полимера в головку;

2) слишком большое количество фракций полимера с высокой молекулярной массой;

3) появление искажения поверхности пленки в виде "дымчатости" по причине значительного эластического разбухания расплава;

4) плохая гомогенизация расплава во II и III зонах экструдера и на сетках;

5)"сшивание" макромолекул при повышенных температурах расплава;

б) излишнее содержание вторичного полимера;

7) действиеУФ-облучения при хранении гранул.

Для определения оптических дефектов, которые не видны невооружённым глазом используется прибор для измерения мутности HAZEMETER.

Грубые дефектыв виде пузырей или сплошных отверстий возникают в пленках из-за большого содержания влаги в исходном сырье и других летучих компонентов.

Наиболее частым видом брака является образование искривленных складок рукава в поперечном направлении. Пленка, вступая в контакт с поверхностью складывающихся щек, должна иметь минимальное трение по их поверхности, и угол их расхождения должен быть таким, чтобы длины пути по боковым и центральным линиям были равны. Если трение велико и велика разность между длинами этих путей, то по мере складывания рукава на поверхности будут образовываться складки. Пленка не будет гладкой. Для предотвращения этого дефекта рекомендуется обеспечивать по возможности минимальный угол расхождения щек. Однако уменьшение угла неизбежно вызовет увеличение эффективной длины контакта поверхности щек с пленкой. С увеличением эффективной длины щек растет поверхность соприкосновения их с пленкой, увеличивается сила трения, и посредине рукава также образуются складки. Для устранения этого необходимо либо уменьшить длину щек, либо применить специальную распорно-разглаживающую вилку, находящуюся внутри рукава на уровне складывания пленки.

Если в процессе пуска производства происходит "спайка" сложенного рукава и полотна плохо разделяются, то при­чина этого явления заключена в слишком высокой температуре пленки в момент ее попадания в зазор тянущих валков.

Также службой качества предприятия определяется паропроницаемость и газопроницаемость плёнок, для этого используются прибор для определения газопроницаемости L100 иклиматическая камера.

Дефекты, связанные с нанесением краски на плёнку, могут быть вызваны с плохим качеством краски либо с недостаточной активацией плёнки. Перед нанесением печати на пленку она должна быть обработана коронарным разрядом до значения поверхностной энергии не менее 38 дин. При непроизведенной обработке, происходит явление несмачивания поверхности полимера краской. Вследствие чего могут быть дефекты рисунка (потеки, смазывание и т.д.). Также вследствие обработки увеличивается адгезия краски к материалу.

Прочность адгезии проверяют скотч-тестом. Для этого берут специальный скотч, приклеивают к окрашенному материалу и под определенным углом отрывают. Переход краски на скотч оценивают по пятибальной шкале:

5 баллов – краска не переходит на скотч.

4 балла – на скотч переходит не более 20%.

3 балла – на скотч переходит не более 40%

Если перешло более 40% краски образец относится к браку.