На сегодняшний день однозначно установить, кому же все-таки принадлежит идея создания стретч-пленки, не представляется возможным. Возможно, идея принадлежала компании производившей сырье, возможно, кому-то из переработчиков. Теорий множество, однако, ни одна из них не выглядит на 100% убедительной. Что известно наверняка, так это то, что своему названию пленка обязана английскому слову stretch.
Stretch:
тянуть(ся), растягивать(ся), вытягивать(ся), удлинять(ся).
вытягивать(ся), натягивать(ся) напрягать(ся).
иметь протяжение, простираться, тянуться (в пространстве).
Историческая справка
Производство стретч-пленки было налажено в середине 70-х годов 20-го века. Своему появлению и широкому распространению данный тип пленок обязан появлению новых технологий в области изготовлению полимерных материалов. Одна из наиболее популярных версий появления стретч-пленки такова.
Топ-менеджер какой-то крупной транспортной компании, обратив внимание на регулярно поступающие от клиентов жалобы на недопоставку товаров, обратился в Polymers Enterprises (компания, специализирующаяся на разработке новых полимерных материалов), с вопросом, сможет ли она разработать такой материал, который бы позволял группировать перевозимый груз в блоки, не повреждая при этом саму упаковку.
Специалисты Polymers Enterprises взялись за работу и вскоре представили бизнесмену растягивающийся пленочный материал, слои которого склеивались между собой. С этого момента все отправляемые грузы в компании начали оборачивать данным материалом, формируя из них различного размера блоки. Результат не заставил себя долго ждать.
Жалоб на недостачу и сохранность товаров от клиентов, получивших товар, упакованный в стретч-пленку, более не поступало. Кроме всего прочего, использование стретч-пленки позволило ускорить процесс складирования и погрузки товара, что в свою очередь привело к сокращению сроков поставки продукции. Производство стретч-пленки стало одним из наиболее удачных в коммерческом отношении проектов компании Polymers Enterprises.
Классификация стретч-пленок
Стретч-пленка – способный обратимо растягиваться (до 350%) упаковочный материал. По сравнению с другими пленочными материалами обладает повышенной липкостью слоев пленки (между собой), повышенной прочностью, стойкостью к раздиранию, ударам и проколам.
В настоящее время общепризнанной можно считать классификацию стретч-пленок:
ПВХ пищевая пленка, предназначенная для упаковки свежего хлеба, фруктов и овощей, замороженных продуктов.
ПЭ пищевая пленка, предназначенная для супермаркетов, домашнего использования, магазинов.
Стягивающая скрепление длинных погонажных изделий типа вагонки, профилей и т. д.
Паллетная – групповая упаковка грузов на поддонах.
Процент предварительного растягивания (престретч) означает увеличение длины полотна пленки при уменьшении его ширины на 10% или менее. 300%-ный престретч означает, что 1 метр пленки шириной 500 мм превращается в 4 метра при ширине равной или более 450 мм.
Основные разновидности ПЭ стретч-пленок
Современные ПЭ стретч-пленки условно могут быть разделены на несколько категорий:
по способу производства (метод раздувной экструзии и метод плоскощелевой экструзии);
по составу сырья и упаковочного оборудования.
Так как на заводе «Нова Ролл» плоскощелевой метод производства стретч пленки является основным, остановимся на его рассмотрении более подробно. Метод плоскощелевой экструзии – технологический процесс, состоящий из одной стадии соэкструзии линейного полиэтилена с последующим поливом на охлаждающий барабан и намоткой готового полотна пленки в рулоны на намоточной станции.
Экструзионная линия состоит из следующих основных узлов:
- четырех систем дозирования (по 4 дозатора на экструдер);
- четырех экструдеров;
- шнек обратного питания, установленного на экструдере «В»;
- четырех ситозаменителей на каждом экструдере;
- блока соэкструзии;
- плоскощелевой головки;
- двух блоков электростатического прижима;
- формовочного агрегата (охлаждающий барабан и темперирующий вал);
- тянущего механизма с толщиномером;
- рамы шанжирования;
- намотчика с узлом резки полотна и отбором обрезных закраин;
- узла подачи втулок (конвейерный стол);
- транспортного конвейера для выгрузки готовых рулонов;
- автоматического робота укладчика готовых рулонов;
- автоматического паллетоупаковщика готовых поддонов;
- шкафов силовой автоматики.
Сырье гранулированный линейный полиэтилен высокого давления в полиэтиленовых мешках поступает на производство в контейнерах или на поддонах. При загрузке полиэтилен вручную из мешков высыпается в напольные бункера (отдельный бункер для каждого экструдера), откуда системой вакуумной загрузки транспортируется в дозатор, который установлен на бункере экструдера. При использовании в производстве нескольких различных марок материалов каждая марка сырья загружается в отдельный напольный бункер. Чтобы избежать попадания посторонних предметов в бункер во время засыпки сырья, вместо крышки на напольный бункер устанавливают каркасную раму с мелкой сеткой.
После попадания в бункер экструдера гранулы полиэтилена захватываются вращающимся шнеком и перемещаются вдоль оси материального цилиндра экструдера по винтовому каналу шнека. Там полиэтилен разогревается за счет тепла, подводимого от расположенных на цилиндре нагревателей, а также выделяющегося при вязком трении, и превращается в однородный (гомогенный) расплав. В загрузочной зоне цилиндра экструдера имеется вставная нарезная втулка, предназначенная для улучшения захвата гранул шнеком. Зона загрузки охлаждается водой во избежание преждевременного плавления полимера и схватывания его со шнеком.
Шнек сжимает, перемешивает и выдавливает расплав через решетник с пакетом фильтрующих сеток в трубопровод расплава, который соединен с блоком соэкструзии (адаптером). В блоке соэкструзии происходит наложение слоя на слой и формирование пятислойной структуры пленки. Сформированный в многослойную структуру, расплав полимера попадает затем в плоскощелевую формующую головку. Фильтровальные сетки, установленные в блоке замены сеток, предотвращают попадание крупных загрязнений, геликов, пыли и непроплавов в пленку, что стабилизирует процесс экструзии. Пакет фильтрующих сеток (состав пакета задается технологической службой) заменяется при возрастании давления расплава перед фильтром до 300 320 бар. Замена фильтр-пакета требует остановки производства.
Для получения окрашенной пленки в один из дополнительных бункеров системы гравиметрического смешения и дозирования, установленных над зоной загрузки одного из экструдеров, загружают суперконцентрат красителя. Конкретная марка сырья и суперконцентрата, концентрация и режим переработки для каждого типоразмера пленки определяется технологической службой цеха и указывается в сменном задании ежедневно, для каждой смены отдельно. Точно так же производится добавка к полиэтилену регранулята (возвратного полиэтилена), полученного из полиэтилена этой же марки. Количество добавляемого регранулята определяется технологической службой и не должно вызывать сбои производства или ухудшать внешний вид и физико-механические свойства пленки.
Перед началом работы технологической линии включаются обогревы всех зон цилиндров экструдеров, трубопроводов расплава, адаптера и головки. Установка задания, а также контроль за температурными режимами в процессе работы осуществляется по приборам на шкафах КИПиА.
Следует избегать чрезмерных нагрузок на главные приводы и головку на период пуска экструдеров после длительной остановки. Для этого необходимо проводить пуск осторожно, начиная с самых малых оборотов приводов и увеличивать обороты только после снижения нагрузки на приводах. При пуске выход на режим отслеживается по давлению расплава перед фильтром. Процесс продвижения материала вдоль цилиндра за счет механической работы червяка сопровождается выделением тепла, поэтому возможен перегрев расплава по сравнению с заданием (воздушного охлаждения зон цилиндра обдува вентилятором, предусмотренного конструкцией машины – иногда недостаточно).
Экструзионная головка служит для формования пленочного полотна. Для калибровки щелевого зазора и регулирования толщины пленки предусмотрены специальные термоболты. Конструктивно головка тяжела в разборке и обслуживании, и чистка щели обычно производится без полной разборки головки специальным скребком или щупами, выполненными из латуни. В случае если очистить щель не удается, приходится распускать термоболты для увеличения зазора в зоне загрязнения и продолжать чистку скребком или специальным крючком. Обогрев головки производится ТЭНовыми электронагревателями, разделяющими головку на регулируемые, независимые друг от друга зоны (как правило, температуры всех зон головки устанавливают одинаковыми, за исключением краевых областей).
При экструзии плоской пленки расплавленный полимер продавливают сквозь плоскощелевую головку, затем он попадает на охлаждающий барабан. Смысл процесса состоит в быстром охлаждении экструдированной пленки, и поэтому охлаждение начинают на очень маленьком расстоянии от губок головки (обычно 25 65 мм). Такое расстояние диктуется также необходимостью уменьшить сужение пленочного полотна, так называемого neck-in-effect. Охлаждающий барабан представляет собой хромированный полый вал с водяным охлаждением. Быстрое охлаждение приводит к формированию маленьких кристаллитов, что дает более прозрачную пленку. Чем ниже температура охлаждающего вала, тем лучше пленка скользит и меньше слипается, а при высокой его температуре пленку легче наматывать, не образуются складки, физические свойства такой пленки лучше.
Полученную пленку наматывают в рулоны на картонные втулки. При намотке втулка, надетая на внутренний стальной вал, катится по поверхности металлического приводного валка (периферийная намотка). Переход с втулки на втулку производят поперечной резкой полотна пленки за счет подъема специального пилообразного ножа. Для облегчения начала намотки полотна пленки на втулку предварительно наносят по спирали термоклей.
Готовые рулоны транспортером передаются к автоматическому роботу, который осуществляет установку рулонов вертикально на поддонах. Затем поддон с пленкой по роликовому транспортеру перемещается к автоматическому паллетайзеру, который обматывает поддон стретч-пленкой. Технологический процесс производства стретч-пленки является малоотходным производством, т.к. позволяет в полном объеме использовать возвратные технологические отходы, образующиеся в процессе производства.
Все ПЭ стретч-пленки также могут быть классифицированы по составу сырьевых материалов (линейного полиэтилена высокого давления), использованных при их производстве.
ПЭ стретч-пленки традиционно подразделяются на три основные разновидности:
- пищевые;
- стягивающие;
- паллетные.
Подробнее рассмотрим паллетные стретч-пленки, как основные, представленные в достаточно большом объеме на российском рынке упаковочных материалов.
Все паллетные пленки так же можно условно разбить на три подгруппы:
- ручная,
- машинная
- стретч-худ.
Т. к. пленки стретч-худ на 100% изготавливаются методом раздувной экструзии, мы остановимся только на ручной и машинной пленках, которые могут изготавливаться методом плоскощелевой экструзии. Основным сырьем для получения ручной скотч с логотипом, стреппинг лента универсальная, мусорные мешки оптом.