(495) 993-60-40
Главная arrow Публикации arrow Разновидности стретч-пленок по способам производства и упаковки

Разновидности стретч-пленок по способам производства и упаковки | Статьи

Под полимерной стретч-пленкой в широком смысле понимают всю совокупность полимерных растягивающихся липких пленок, включая и собственно полиэтиленовую стретч-пленку, и клинг-пленку из поливинилхлорида, а также растягивающиеся липкие упаковочные пленки из сополимеров этиленвинилацетатов (ЭВА), либо из полистирола (ПС, или PS). В этой статье мы намерены сосредоточиться только на стретч-пленках, изготовленных из полиэтилена, которые будем именовать либо полиэтиленовыми стретч-пленками, либо стретч-пленкой, а иногда – просто стретчем.
  

Полимерные стретч-пленки, изготавливаемые из полиэтилена. Разновидности по способу производства

Stretch1. СТРЕТЧ-ПЛЕНКА, ПРОИЗВЕДЕННАЯ СПОСОБОМ ВЫДУВНОЙ (РУКАВНОЙ) ЭКСТРУЗИИ

Полиэтиленовая стретч-пленка (PE stretch film) представляет собой современный упаковочный материал, состоящий из линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) и ряда его сополимеров. Его основной особенностью выступает способность обратимо растягиваться с удлинением, доходящим до 280-330%, и способность прилипать к своей противоположной поверхности, но не прилипать к иным предметам.

Полиэтиленовая стретч-пленка производится двумя способами. Первый способ появился еще в середине 70-х годов прошлого века, вскоре после разработки линейного полиэтилена низкой плотности; он требует меньшего размера стартовых инвестиций в производство, но уступает другому способу по интегральной эффективности.

Полиэтиленовая стретч-пленка, произведенная способом выдувной экструзии (его называют иногда способом рукавной экструзии), может быть либо однослойной, либо состоять из двух или трех слоев. В том случае, если такая пленка состоит из нескольких слоев, она получена способом выдувной коэкструзии.

Стретч-пленка, изготовленная способом выдувной экструзии, ценится за свою высокую прочность и эластичность при растяжении с умеренной скоростью. Гарантированная способность полиэтиленовой стретч-пленки, изготовленной способом выдувной экструзии, к предварительному растяжению, как правило, составляет 75-85%. Вместе с тем у такой пленки весьма высокий коэффициент элонгации, который определяется как раз при растяжении пленки с умеренной скоростью, без рывков.

Продукция, получаемая способом выдувной экструзии, в основном используется сегодня в качестве полиэтиленовой стретч-пленки сельскохозяйственного назначения, в целях упаковки и обеспечения надлежащей сохранности упаковываемых в нее крупных мотков сена. Такие сенажные «катушки» можно очень часто встретить на полях соседних Финляндии и стран Балтии.

Еще одной сферой применения стретч-пленок, изготавливаемых способом выдувной экструзии, является упаковка спрессованных в крупные брикеты твердых бытовых отходов при их захоронении на специальных полигонах, либо используя такие упакованные в стретч-пленку брикеты в качестве базового нижнего слоя при строительстве новых автомобильных трасс или же при их реконструкции.

Такая упаковка гарантирует надежную изоляцию утилизированного содержимого от внешней среды в течение как минимум 200 лет. Но применение стретч-пленки в этом качестве еще не стало действительно массовой практикой по сравнению с действительно массовым характером использования такого типа стретч-пленки в сельском хозяйстве в ряде зарубежных стран.

Поэтому пока стретч-пленка, изготавливаемая способом выдувной экструзии, может с полным основанием позиционироваться как пленка сельскохозяйственного назначения. 

2. СТРЕТЧ-ПЛЕНКА, ПРОИЗВЕДЕННАЯ СПОСОБОМ ПЛОСКОЩЕЛЕВОЙ ЭКСТРУЗИИ

Второй способ назывется способом т.н. плоскощелевой экструзии на каст-линиях, при котором продукция получается в виде полимерного полотна, сматываемого на цилиндрические втулки, либо способом выдувной экструзии, при котором продукция получается в виде раздуваемого вдоль вертикальной оси полимерного пузыря, который сматывается в рукав и затем разрезается на полотно.

Например, полиэтиленовая оберточная клинг-пленка производится, как правило, способом плоскощелевой экструзии при существенном снижении скорости намотки на намотчике каст-линии.

Производство стретч-пленки способом плоскощелевой экструзии начиналось как производство трехслойной пленки. Достаточно долгое время трехслойная каст-пленка была господствующим производственным стандартом.

Позднее, руководствуясь стремлением улучшить потребительские параметры стретч-пленки и в то же время сократить расход наиболее дорогостоящих компонентов т.н. рецептуры, производители стретч-пленки стали переходить на пятислойные и даже семислойные стретч-пленки.

Как правило, стретч-пленка, произведенная способом плоскощелевой экструзии (его называют еще каст-способом) в наши дни, состоит из пяти слоев (A-B-C-D-E), расположенные в порядке перемещения от втулки в центре роля смотанной пленки к наружной цилиндрической поверхности роля из которых:

·        A – обеспечивает адгезивные (клеющие) свойства стретч-пленки (включает в себя адгезивные добавки),

·        B и D – заполняются наиболее эластичными (растягивающимися) сополимерами линейного полиэтилена низкой плотности (обеспечивают специфическую для стретч-пленки способность к элонгации и к сохранению исходной формы),

·        C – состоит из наиболее прочных и механически стабильных сополимеров полиэтилена низкой плотности (выполняет роль своего рода силового каркаса стретч-пленки),

·        E – обеспечивает антиадгезивные (препятствующие склеиванию) и антистатические (препятствующие образованию электростатического заряда) свойства стретч-пленки (включает в себя антиагезивные и антистатические добавки) и вместе с тем обеспечивает способность прилипания к наружной поверхности слоя А.

С технологической точки зрения, каст-линии для производства стретч-пленки различаются размером (шириной полотна изготавливаемой стретч-пленки), скоростью работы (зависит прежде всего от производительности самих экструдеров и от скорости работы намотчика, сматывающего в роли произведенную стретч-пленку в качестве финишной операции), количеством слоев производимой стретч-пленки (три, пять, семь и более, вплоть до двадцати одного слоя), энергопотреблением и, разумеется, производительностью, измеряемой в тоннах готовой продукции за один час работы.

Соответственно, цены на различные каст-линии также расходятся в достаточно широком диапазоне. Основными технологическими параметрами современных каст-линий являются ширина полотна изготавливаемой стретч-пленки, а также общая паспортная и реальная производительность каст-линии, которые зависят в том числе и от толщины изготавливаемой стретч-пленки (толщина стретч-пленки, в зависимости от ее назначения, колеблется, как правило, в диапазоне от 11 до 23 микрон).

Все каст-линии имеют фиксированную ширину изготавливаемого полотна, и их размеры варьируют от 1,5 м до 4 м. Линии с шириной изготавливаемого полотна свыше 3 м до сих пор считаются экспериментальными и вызывают определенные сложности в работе и обслуживании. Современная каст-линия – это фактически целое предприятие средних размеров, потребляющее до 2 мегаватт силовой электроэнергии в час и способное произвести продукции, если мы говорим о наиболее мощных линиях, на сумму около 40 миллионов долларов США в год.

Возвращаясь к вопросу о свойствах полиэтиленовой стретч-пленки, изготавливаемой способом плоскощелевой экструзии, хотелось бы отметить, что существует предельная фактическая способность полиэтиленовой стретч-пленки к элонгации, которая может доходить до 600% и даже до 800%, которую следует отличать от т.н. гарантированной способности стретч-пленки к предварительному растяжению, определяемой из-за условия гарантированности данного параметра с определенным «запасом прочности» и применяемой только к поставленным в формат серийного производства спецификациям.
Кроме того, параметр гарантированной способности пленки к предварительному растяжению предполагает и способность пленки противостоять мощному начальному рывку, который имитирует реальные условия работы пленки в высокоскоростных паллетообмотчиках. Этот мощный начальный рывок является очень серьезным испытанием для стретч-пленки для машинной намотки и требует от изготовителей стретч-пленки предельно тщательной разработки технологических «рецептур», которые обеспечивали бы надежную работу стретч-пленки в таких экстремальных условиях.

Помимо способности к обратимому растяжению (обратимость растяжения обеспечивается способностью стретч-пленки восстанавливать свою исходную форму), полиэтиленовая стретч-пленка отличается от обычных полиэтиленовых пленок повышенной стойкостью к проколу и раздиру, а также ее способностью прилипать к самой себе и не прилипать к упаковываемой продукции (грузам).

Немаловажное значение имеют оптическая прозрачность стретч-пленки, обеспечивающая возможность визуального контроля упакованного содержимого, барьерные свойства стретч-пленки, обеспечивающие защиту упакованного содержимого от механических повреждений, загрязнения, намокания и делающие очевидными все сколько-нибудь успешные попытки проникновения к содержимому извне.

Огромное значение имеет способность стретч-пленки фиксировать содержимое, особенно при использовании стретч-пленки в качестве упаковочного материала при обмотке паллет с тем или иным грузом. Надежная стабилизация груза, его плотная компоновка являются решающими факторами обеспечения надлежащей сохранности грузов, особенно при их транспортировке на длительные расстояния и в особенности при использовании дорог с низким качеством дорожного покрытия и при необходимости совершать несколько перевалок груза на пути его доставки адресату.

Дополнительным достоинством полиэтиленовой стретч-пленки выступает то, что она малочувствительна к изменению температурного режима и сохраняет свои упаковочные свойства в весьма широком диапазоне температур.

hand_wrapРазновидности стретч-пленки по способу упаковки

Стретч-пленка, в свою очередь, традиционно подразделяется на две разновидности. Первой является стретч-пленка для ручной намотки (ручной стретч), применяемая для упаковки любой продукции, в том числе и пищевой, в качестве индивидуальной упаковки, а также в качестве транспортной упаковки для обмотки любых паллет с грузами на относительно небольших предприятиях, не располагающих автоматическими паллетообмотчиками. Второй выступает стретч-пленка для машинной намотки (машинный стретч), применяемая как транспортная упаковка для обмотки паллет автоматическими паллетообмотчиками.

1. РУЧНОЙ СТРЕТЧ

Ручной стретч поставляется в относительно небольших ролях весом от 2 до 2,5 кг брутто (т.е. включая вес втулки), в зависимости от утвержденной заказчиком спецификации, при этом отклонение веса роля от зафиксированного в спецификации не должно превышать 50 – 70 г брутто.

Входной контроль клиентов за весом выбранных случайным образом роликов ручного стретча является основной мерой предотвращения с их стороны возможного обмана путем поставки роликов ручного стретча с уменьшенной по сравнению со стандартом длиной намотки.

Как правило, ручной стретч имеет толщину от 14 до 23 микрон. Наиболее распространенный сегодня стандарт – 17-20 микрон. Грантированная способность ручного стретча к предварительному растяжению не превышает 75% - 100%, хотя некоторые спецификации предполагают его гарантированную способность к предельному растяжению до 140%.

Ширина роликов ручного стретча составляет либо 500 мм, либо 450 мм (последний стандарт применяется в основном при поставке роликов с пленкой толщиной 17 микрон, в этой нише он является доминирующим). В составе ручного стретча вдвое выше удельная доля полимеров бутена, поэтому реальные возможности по объемам выпуска ручного стретча зависят в том числе и от конъюнктуры рынка полимеров бутена.

2. МАШИННЫЙ СТРЕТЧ

Машинный стретч имеет основные спецификации, различающиеся прежде всего по параметру гарантированной способности к предварительному растяжению, а также и толщиной пленки. Машинный стретч поставляется в ролях весом около 17 кг брутто, приемлемые для каждого заказчика предельные значения отклонения веса роля от зафиксированного в спецификации определяются договорами поставки. Ширина роля машинного стретча – 500 мм.

Отдельное замечание для специалистов пищевой промышленности: будьте внимательны при обсуждении с поставщиками стандарта используемой ими втулки. Немаловажное значение для успешного использования машинного стретча имеет длина втулки: некоторые клиенты имеют паллетоообмотчики, рассчитанные на длину втулки 510 мм, некоторые имеют паллетообмотчики иных систем, которые предполагают использование ролей на втулках длиной 520 мм. Поэтому прежде чем вступить в диалог с поставщиком стретч-пленки, постарайтесь выяснить, к какой категории паллетообмотчиков относится имеющееся на вашем предприятии обрудование.

Машинная пленка с престретчем 150%. Предназначена для полуавтоматических паллетайзеров, не требующих от пленки высоких физико-механических показателей. Пленка обладает умеренными прочностными характеристиками. Хорошо подходит для упаковки легких и легкодеформируемых грузов.

Машинная Универсальная (престретч 220-250%). Рекомендуется к применению на различных типах паллетоупаковщиков. Уровень предварительного растяжения — до 250%. Имеет прекрасные сбалансированные показатели липкости и прочности.

Машинная Жесткая (престретч до 220%). Предназначена для применения на различных паллетайзерах. Применяется для упаковки тяжелых грузов (например, строительных материалов), когда требуется особая жесткость пленки и высокое стягивающее усилие. Уровень рабочего растяжения составляет 200-220%.

Машинная POWER (престретч свыше 300%). Рекомендуется к применению на высокоскоростных паллетоупаковщиках, снабженных механизмом престретча, позволяющим получать уровень растяжения свыше 300%. Значительный процент растяжения позволяет добиваться существенной экономии на единицу упаковки. При этом высокая прочность пленки позволяет избежать разрывов и добиться бесперебойной работы оборудования.

Чем выше гарантированная величина способности стретч-пленки к предварительному растяжению, чем выше прочностные храктеристики растягиваемой стретч-пленки, чем мощнее ее характеристики по восстановлению формы, тем более плотно обматывается паллет и тем меньшее количество квадратных метров стретч-пленки требуется приобрести для того, чтобы надежно обмотать некое определенное число паллет с товарной продукцией.

Как правило, чем выше гарантированная способность стретч-пленки к предварительному растяжению, тем она дороже. Вместе с тем ее применение обеспечивает несомненную экономию на издержках в ходе обмотки паллет.

Поэтому выверенное решение о том, какую именно стретч-пленку покупать в той или иной ситуации и какая именно пленка более выгодна, в конечном счете представляет собой задачу, решать которую отделам закупки следует на базе надлежащей компетенции персонала в области основных параметров стретч-пленки и основных требований к ее применению и при условии использования специально разработанных методик расчетов интегральной эффективности той или иной разновидности стретч-пленки.

Оборудование для упаковочного применения полиэтиленовой стретч-пленки

Основным типом оборудования для паллетирования грузов с помощью стретч-пленки являются паллетообмотчики. Гамма паллетообмотчиков, как и спектр их производителей, весьма широки. Они выпускаются, пожалуй, на всех континентах, хотя далеко не все производители паллетообмотчиков способны обеспечить их надлежащее сервисное послепродажное обслуживание.

Паллетообмотчики различного уровня отличаются друг от друга степенью автоматизации, производительностью, основанной на скорости работы, и, естественно, ценой.

Специалистам пищевой промышленности важно иметь в виду следующую подробность: чем сложнее паллетообмотчик и чем большие рабочие скорости ему по плечу, чем более жесткие рабочие режимы используются при его эксплуатации, тем более взыскательно такое оборудование к качеству стретч-пленки для машинной намотки: к качеству и геометрическим размерам втулки, к качеству намотки стретч-пленки по торцам, к разбросу толщины пленки по всей длине намотки, к равномерности натяжения намотки по всей длине намотанного полотна и т.д.

Современный мощный паллетообмотчик – это достаточно сложное в инженерном отношении устройство и его успешная эксплуатация предполагает приобретение лишь самых высококачественных материалов.

  Статья основана на материалах портала Unipack.ru