1. Главная
2. Информация
3. Материалы для производства
4. Полиэтилен низкого и высокого давления

Полиэтилен низкого и высокого давления для упаковочных материалов

Полиэтилен (ПЭ, PE) — полимерный материал для промышленного применения. Используется как сырье в производстве упаковочных материалов: пленок, пакетов, рукавов и полурукавов, жесткой тары, емкостей. Имеет широкий диапазон свойств (зависят от технологии обработки). Поставляется в виде круглых гранул (2-5 мм), может быть порошкообразным. Его получают в результате химической реакции из газа этилена, при его полимеризации.

Применение

Полиэтиленовые упаковочные материалы изготавливаются несколькими способами:

• экструзия — изготовление пленок, листовых материалов;
• выдувная экструзия — расплав сырья с последующим формованием пластиковых емкостей (канистр, бутылок, цельной тары);
• литье пластика под давлением с использованием пресс-форм — изготовление жесткой тары или ее элементов;
• вакуумный термоформинг — производство полых емкостей, жесткой тары;
• ротационное формование — технология изготовления сложных по форме емкостей, тары.

Полиэтилен может проходить дополнительную обработку:

• сшивание, вспенивание, хлорсульфирование для производства стройматериалов;
• армирование металлом — увеличивает жесткость, прочность, позволяет получать конструкционные материалы для строительства;
• сварка (контактная, с использованием трения, разогретого газа) — соединение листов, полотен пленки, элементов жесткой тары.

Полученные в результате упаковочные материалы могут использоваться для пищевой продукции, промышленных, непродовольственных товаров. Такая упаковка универсальна:

• защищает от влаги, грязи;
• экономична;
• подходит для любых товаров;
• имеет нейтральные химические свойства, безопасный состав;
• может быть прозрачной, цветной (окрашивается в массе), оформленной с помощью печати;
• подходит для вторичной переработки (выполняется проще в сравнении с другими полимерами).

Виды

Полимер получают в результате химической реакции, которая проходит в условиях низкого либо высокого давления.

ПВД (ПЭНП, LDPE). Этилен смешивают с кислородом. Газ полимеризуется при нагреве и под давлением в 25 МПа. Продуктивность — 18-20% газа проходит полимеризацию, остаток удаляется из реактора. Полученный полимер после охлаждения гранулируется, проходит сушку. До гранулирования в состав сырья могут вводиться красители. При добавлении пигмента гранулы становятся цветными (полимер сохраняет цвет при дальнейшей обработке).

Молекулярная структура полученного материала — с разветвленными связями, с аморфной кристаллической решеткой, что обеспечивает ему низкую плотность.

Характеристики:

• масса молекулы: (30-400)*10^3;
• текучесть расплава: 0,2-20 г/10 мин при 230°C;
• стеклуется/плавится при температуре -4°C/+105-115°C;
• плотность: 0,91-0,93 г/см³;
• коэффициент кристалличности: 60%;
• при производстве дает усадку в 1,5-2%.

ПНД (ПЭВП, HDPE). Для его получения достаточно давления в 3,4-5,3 МПа. Плотность готового материала за счет сравнительно низкого давления повышается. Полимеризацию чаще всего проводят в виде реакции в растворе органического растворителя (гексана) с добавлением катализатора. Смесь разогревают до 160-250°C, давление — 3,4-5,3 МПа. Полученный раствор проходит дополнительную обработку: удаление остатков гексана, гранулирование, вымывание остатков катализатора. По такой технологии можно изготавливать порошкообразный полиэтилен. Как и ПВД, он может быть цветным при добавлении пигментов.

Характеристики:

• масса молекулы: (50-1000)*10^3;
• текучесть расплава: 0,1-15 г/10 мин при 230°C;
• стеклуется/плавится при температуре -120°C/+130-140°С;
• плотность: 0,94-0,96 г/см³;
• коэффициент кристалличности: 70-90%;
• при производстве дает усадку в 1,5-2%.

В упаковочной промышленности используются полиэтилен, сополимеры этилена следующих дополнительных видов.

Полиэтилен:

• LLDPE — тонкие, ламинированные, растягивающиеся, стрейч-пленки;
• mLLDPE — используется как дополнительный компонент при производстве пленок;
• MDPE — для производства методом ротационного формования, может использоваться при изготовлении емкостей, жесткой тары;
• EPE — вспенивающийся, используется при изготовлении амортизирующей, защитной упаковки для техники, оборудования и т.п.;
• PEC — хлорированный, может использоваться как модифицирующая добавка при изготовлении упаковочных материалов со специальными свойствами.

Сополимеры этилена:

• с бутилакрилатом (EBA и др.) — пищевые, многослойные пленки, модификатор полимерного сырья;
• с метилакриталом (EMA) — модификатор для улучшения совместимости полимеров;
• с этилакрилатом (EEA) — многослойные пленочные материалы;
• с винилацетатом (EVA) — пищевая упаковка;
• с виниловым спиртом (EVOH и др.) — свойства определяются содержанием этилена, используется для пищевых, термоусадочных пленок, формованных материалов;
• с полиолефиновыми пластомерами (POE, POP) — модификатор для многослойных пленок.

ПВД и ПНД имеют ряд общих физических, химических свойств:

• устойчивость к действию химии (чем выше плотность и молекулярная масса — тем она устойчивее материал);
• паро-, газопроницаемость может меняться для готовых материалов с разным количеством слоев, с разной молекулярной структурой, но в любом случае остается низкой;
• нейтральные химические свойства — не реагирует с щелочными концентратами, с солевыми растворами, с рядом кислот (плавиковая, соляная, карбоновая и др.), с растворителями (включая органические), спиртами, маслами;
• может разрушаться при контакте с хлором, фтором, раствором азотной кислоты (в концентрации от 50%);
• может набухать под действием органического растворителя;
• жесткость — выше для ПНД (может быть твердым), ниже для ПВД (мягкий);
• физические свойства — сгибается без переломов, сохраняет эластичность в широком диапазоне температур, устойчив к ударным нагрузкам. Не имеет собственного запаха. Диэлектрик. Не впитывает, не поглощает посторонние вещества;
• выдерживает нагрев на воздухе до +80°C;
• подвержен фотостарению при продолжительном действии прямых УФ-лучей. Возможно использование фотостабилизаторов;
• не выделяет вредных или опасных веществ, безвреден, допускается использование для упаковки пищевых продуктов.

Компания «Алита» использует ПВД, ПНД, другие виды полиэтилена в изготовлении полимерных пленок, рукавов, полурукавов, емкостей, других упаковочных материалов.