Комбинированные и многослойные материалы

       Целесообразно различать понятия «многослойная  пленка, получаемая путем ламинирования», которую в данной статье мы будем  именовать «ламинат», и «многослойная пленка, получаемая методом соэкструзии». Традиционно термин «ламинат» относится к материалу, получаемому путем соединения — чаще всего склеивания — готовых пленок. Число пленок, входящих в состав ламината, равняется количеству его слоев. Например, материал РА/РЕ, полученный склеиванием пленок, является двухслойным ламинатом. Однако соэкструзионная пленка с той же самой толщиной слоев РА и РЕ, в которой толщина связывающего слоя необязательно должна быть больше толщины клеевого слоя в упомянутом выше ламинате, считается уже трехслойным материалом. Поэтому, говоря о соэкструзионной технологии, лучше использовать термин «соэкструзионная пленка».

       «Мокрое»  ламинирование

       При «мокром» способе ламинирования  удаление растворителя из клея происходит в туннельной сушилке после соединения слоев. Необходимым условием является применение в качестве одного из слоев бумаги, образующей пористый слой, позволяющий воде испаряться. Для «мокрого» ламинирования используются как крахмальные, так и синтетические клеи. Эта система применяется чаще всего для ламинирования алюминиевой фольги различными видами бумаги или картона. Чем глаже бумажная поверхность, тем меньше расход клея. Двухслойные ламинаты алюминиевой фольги с бумагой часто используются для последующего экструзионного покрытия полиэтиленом.  

       Схема «мокрого» ламинирования 1 — пленка для нанесения клея, 2 — нанесение  клея, 3 — бумажная лента, 4 — ламинирующие цилиндры, 5 — нанесение покрытия, например, защитного на алюминиевую  фольгу, 6 — туннельная сушилка, 7 —  ламинат.

       «Сухое» ламинирование с  растворителем

       В системе «сухого» ламинирования  чаще всего используются двухкомпонентные полиуретановые клеи с растворителем. Полимеризация полиуретана начинается после смешивания составных частей, например, полиэфирного с изоциановым, и усиливается во время испарения растворителя в туннельной сушилке. Ускорения полимеризации, а значит, увеличения стойкости соединения слоев ламината, добиваются путем подогрева ламинирующего цилиндра. Технология сухого ламинирования с растворителем традиционно используется в производстве ламинатов, являющихся взаимным соединением пластмассовых пленок, например: PA/LDPE, PET/LDPE, в том числе в виде металлизированных пленок, а также пластмассовых пленок с алюминиевой фольгой.

       Ламинирование без растворителя

       В настоящее время при ламинировании  готовых пластмассовых пленок преобладает  технология без применения растворителя. При этой технологии  одно- или  двухкомпонентный клей, чаще всего  полиуретановый, наносится в слегка подогретом состоянии. Очень липкий клей необходимо нанести равномерно, притом что грамматура слоя очень маленькая, около 1 г/м2. Предварительная грамматура клея, подаваемого из емкости, устанавливается с помощью вращающихся навстречу друг другу валов. Регулировка точной грамматуры клея обеспечивается с помощью валов. Ламинирование пленки происходит в системе из трех ламинирующих валов непосредственно после нанесения клея. Существенным преимуществом ламинирования без растворителя является исключение туннельной сушилки, необходимой как при «мокром», так и при «сухом» способе ламинирования с растворителем. Благодаря этому очень сильно уменьшается потребление энергии в процессе ламинирования. Упомянутая технология широко применяется, например, при взаимном ламинировании пленки ОРР, в том числе с участием металлизированных пленок. Развитие технологии ламинирования без растворителя оживил межслойную печать, отличающуюся эстетическими (видимая сквозь слой пленки печать имеет высокий блеск), функциональными (печатный текст не стирается), а также гигиеническими (отсутствует угроза непосредственного контакта пакуемого продукта с типографской краской) свойствами.

       Схема ламинирования без растворителя Валы 1 — стальной и 2 — обрезиненный забирают клей из емкости 8, валы 2 и 3 —  стальной устанавливают предварительную грамматуру слоя клея, валы 3 и 4 — обрезиненный устанавливают точную грамматуру слоя клея, 5,6,7 — система из трех ламинирующих валов, 9 — покрытая клеем пленка, 10 — комплементарная пленка для ламинирования, 11 — ламинат.

       Ламинирование расплавленным полимером

       Ламинирование с использованием расплавленного полимера в качестве связующего вещества является технологией, производной от покрытия методом экструзии. Она находит  применение при производстве длинных  серий промышленных ламинатов алюминиевой фольги с бумагой, реже — с пластмассовыми пленками. Соединение двух лент из различных материалов происходит здесь при участии тонкой струйки выдавливаемого из плоской дюзы полимера, чаще всего это LDPE. Расплавленный полиэтилен подается из щелевой дюзы экструдера непосредственно на соединяемые материалы. Соединяемые материалы дожимным роликом прижимаются к охлаждающему цилиндру (chill roll).  

       Схема ламинирования с использованием расплавленного полимера 1,2 — ламинируемые пленки, 3 — дополнительная возможность нанесения покрытия перед печатью, 4 — туннельная сушилка, 5 — выдавливание расплавленного полимера, 6,7 — ламинирующие цилиндры, 8 — ламинат.

       Ламинирование с использованием расплавов

       Ламинирование с использованием расплавов осуществляется путем нанесения между соединяемыми слоями  расплавленных смесей воска и полимера, обычно сополимера этилена с винилацетатом или соответствующего микровоска. Расплавленная масса с помощью вала наносится на один из слоев, который соединяется с другой лентой материала при использовании сжимающих валов. Эта система ламинирования применяется главным образом для соединения алюминиевой фольги с различными видами бумаги. Стойкость слоев к отрыву в этой системе значительно ниже по сравнению с прочими системами ламинирования. Охарактеризованные выше методы ламинирования, за исключением соединения с использованием расплавленного полимера, используются на многих предприятиях.

       ПРИМЕНЕНИЕ.

       Область применения многослойных материалов очень  широка. Их эффективность подтверждена многолетними практическими испытаниями упаковки мяса и мясопродуктов, обработанной рыбы, сыра, жиросодержащих продуктов, соусов, паштетов, кондитерских изделий. Они практически незаменимы для упаковки продуктов в модифицированной газовой среде. Важная область применения многослойных пленок - упаковка медицинских препаратов и изделий под вакуумом и в специально подобранной газовой среде. Многослойные пленки часто применяются для упаковки парфюмерных товаров и разнообразных химикатов. Это целесообразно для изоляции химического реагента от воздействия окружающей среды или наоборот, когда упаковываемое вещество небезопасно. Обычный покупатель, приобретая продукты в супермаркете, и не подозревает, сколько специалистов, какие ресурсы, какие разработки и технологии были задействованы в процессе изготовления небольшого пакетика с тем или иным товаром. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       НА  РЫНКЕ РОССИИ.

       В настоящее время в России, по экспертной оценке специалистов, рынок многослойных пленок переживает небывалый подъем. Насчитывается около 1800 предприятий, участков и цехов, выпускающих различные виды полимерных пленок. Из них порядка 25 компаний выпускают многослойные пленки, 9 из них делают барьерные пленки. На сегодняшний день общий объем потребления многослойных пленок от 90 000 до105 000 тонн. 43% пленок импортируются в Россию, около 37 % производится внутри страны (и в ней же потребляются), 10 % производятся в России и экспортируются, преимущественно в страны ближнего зарубежья.

       Сравнительно  высокие показатели экспорта для российского рынка многослойных пленок, стоящего в самом начале своего развития, объясняются, прежде всего, более высокими ценами сырья и конечного полимерного продукта в некоторых странах СНГ. Потенциал российского рынка огромен - экспорт и противодействие импорту за счет производства более качественной продукции и производства ее в больших объемах.

       Рынок многослойных пленок и комбинированных  материалов на основе полимерных пленок растет стремительными темпами в  России и за рубежом. Спрос на данный вид изделий определяется их высокими потребительскими качествами - привлекательным внешним видом, относительной дешевизной, отличными физико-механическими показателями, широким диапазоном выбора компонентов и добавок, придающим материалу практически любые необходимы свойства. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     СПИСОК  ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ. 

       1. Дж.Ф. Хэнлон, Р.Дж. Келси, Х.Е. Форсинио. Упаковка и тара: проектирование, технологии, применение; пер. с англ.  под общ. науч. ред. В.Л. Жавнера.  – СПб.: Прогрессия, 2008. – 632с.

       2. Розанцев Э.Г. Технология упаковочного производства. – М.: КолосС, 2002. – 184с.

       3. Д. Ф. Каган, В. Е. Гуль, Л. Д. Самарина. Многослойные и комбинированные пленочные материалы. - М.: Химия, 1989. - 288с.

       4. Trezza, Tom and Vergano, Sc.D., Peter J/ Heat-sealing of Corn-zein-coated Paper Shows Promising Potential // Packaging Technology Engineering (March). – 1995. – Vol.6. - #33.