1.2 Конструктивные особенности используемого для экструзии полиэтиленовой пленки оборудования

При экструзии полиолефинов используют одношнековые экструдеры с отношением длины червяка к диаметру не менее от 15:1 до 33:1, рекомендуемое значение составляет 24:1. Использование длинных шнеков устраняет пульсацию расплава и улучшает гомогенизацию компонентов перерабатываемое смеси (полимера и технологических добавок) Зазор между гребнями шнека и внутренней поверхностью цилиндра выбирают в интервале 0,125-0,375мм. Для экструзии пленок рекомендуется степень сжатия примерно 3:1. Большая сила сжатия дает высокий внутренний нагрев, хорошее перемешивание смеси и отвод воздуха, захваченного расплавом [10]

Для экструзии полиэтилена рекомендуется использовать шнек с уменьшающимся шагом нарезки [11]Его конструкция схематически изображена на рисунке 1.3

рисунок 1.3 – Шнек для экструзии полиэтилена

Экструзия полиэтиленапроизводится па экструдерах с несколькими зонами обогрева и независимой регулировкой температур. Температура в экструдере постепенно повышается в направлении от входа в машину к выходу из нее. В экструдер загружается холодный полиэтилен во избежание образования сводов в бункере. Рекомендуемые температуры по зонам цилиндра при экструзии пленки из ПЭВП приведены в таблице 1.1

Таблица 1.1 – Температурные режимы экструзии полиэтиленовой пленки [1]

Зона	Загрузочная часть	Цилиндр			Головка
		I	II	III
Температура, °С	80	130-140	150-180	200-225	230-235

1.3 Особенности перерабатываемого материала.

В качестве сырья используется полиэтилен высокого давления (низкой плотности)

Рис 1.4 – Зависимость вязкости пэвд от скорости сдвига

ПЭВД имеет длинные ветви, которые, как известно, обеспечивают неньютоновский реологический отклик. ПЭВД лучше поддается снижению вязкости с увеличением скорости сдвига, поэтому зависимость энергии, затрачиваемой на экструзию при типично высоких скоростях сдвига, ниже, чем при пропорциональном соотношении. Благодаря этому экструзия ПЭВД более экономична, чем экструзия других полиэтиленов; для экструдеров не требуется столь мощных двигателей. При низких скоростях сдвига вязкость значительно возрастает, поэтому высока вязкость нулевого сдвига (прочность расплава). Типичная реологическая кривая для ПЭВД показана на рис. 1.4. ПЭВД имеет более высокую прочность рукава при экструзии с раздувом, поэтому сопротивление разрыву и стабильность рукава до затвердевания выше. При использовании технологии плоскощелевой экструзии пленка будет стабильна в расплавленном состоянии между экструзионной головкой и холодными валками. Длинные ветви обеспечивают лучшее межмолекулярное зацепление при низкой скорости сдвига. При повышении скорости сдвига длинные ветви освобождаются из зацеплений, и вязкость заметно снижается. Эти реологические характеристики имеют первостепенное значение при переработке. [11]

1.4. Обзор методов получения пленки

Многообразие видов полимерных пленок определяет и разнообразие методов их производств, которые можно разделить на следующие основные группы: экструзия, каландрование, производство комбинированных пленок, пролив расплава полимера на охлажденный барабан или в воду, физико-химическая модификация пленок. Конкретный метод производства выбирается исходя из химической природы перерабатываемого полимера и назначения получаемой пленки.

Основными по объемам перерабатываемых материалов и выпускаемой продукции на сегодняшний день являются экструзионные методы получения пленок – плоскощелевая экструзия, которой получают плоские пленки и экструзия с раздувом, используемая для изготовления рукавных пленок. Сущность метода заключается в формовании заготовок необходимой формы из расплава полимера с последующим их охлаждением и фиксацией формы.

Экструзией можно получить пленку из полиолефинов, поливинилхлорида, полистирола, полиэтилентерефталата, и ряда других полимеров, способных переходить в высокоэластичное состояние, не подвергаясь при этом существенной термической деструкции.

Экструзионно-раздувный метод имеет ряд преимуществ по сравнению с другими методами получения полимерных пленок. К ним относятся: