RU2755180C1 - Polymer film material and its production method - Google Patents

Polymer film material and its production method Download PDF

Info

Publication number
RU2755180C1
RU2755180C1 RU2020135392A RU2020135392A RU2755180C1 RU 2755180 C1 RU2755180 C1 RU 2755180C1 RU 2020135392 A RU2020135392 A RU 2020135392A RU 2020135392 A RU2020135392 A RU 2020135392A RU 2755180 C1 RU2755180 C1 RU 2755180C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
film material
mixture
polymer film
melt
polyethylene
Prior art date
Application number
RU2020135392A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Михайленко
Игорь Николаевич Ефимов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "СТЭП-1"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "СТЭП-1" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "СТЭП-1"
Priority to RU2020135392A priority Critical patent/RU2755180C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2755180C1 publication Critical patent/RU2755180C1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/28—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
    • B32B27/285—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42 comprising polyethers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D85/00—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/06—Polyethene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wrappers (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: packaging materials.
SUBSTANCE: polymer film material and the method for its production relate to the field of creating packaging materials and can be used in the food, processing industry and households for packaging products. The polymer film material is made of an extruded melt of a mixture of low-pressure polyethylene and linear low-density polyethylene, subject to monoaxial orientation with simultaneous gluing of the sleeve, and the polymer film material consists of 5 layers, and the content of linear polyethylene in the melt of the mixture is from 5 to 20, wt. %. The method for production of the specified polymer film material consists in blowing the sleeve from the extruded melt of a mixture of low-pressure polyethylene and linear low-density polyethylene using screw extruders and a blow head, followed by monoaxial orientation, while the sleeve is glued during orientation, and thermal fixation of the resulting film material, and the content of linear low-density polyethylene in the melt of the mixture is from 5 to 20, wt. %. The objective of this technical solution is to create a polymer film material for food packaging, which provides, while maintaining physical and mechanical properties, high-speed cutting and stable operation of high-speed packaging machines.
EFFECT: obtaining a polymer film material for food packaging with a high coefficient of residual bending and twisting deformation due to the uniform distribution of physical and mechanical properties over the entire area of the web.
7 cl

Description

Область техникиTechnology area

[0001] Изобретение относится к области создания упаковочных материалов и может быть использовано в пищевой, перерабатывающей промышленности и домашнем хозяйстве для упаковки продуктов.[0001] The invention relates to the field of packaging materials and can be used in the food, processing industry and household for packaging products.

Уровень техникиState of the art

[0001] Из уровня техники известно изобретение по патенту №RU2666436 (публ. 21.06.2017 г., дата приоритета: 16.05.2013 г.), раскрывающий полимерную смесь для изготовления слоя пленки, пригодной для нанесения печати, содержащая (i) гомополимер или сополимер на основе пропилена в количестве от 75 до 95 массовых процентов от общей массы смеси и (ii) олефиновый блок-сополимер в количестве от 5 до 25 массовых процентов от общей массы смеси, причем олефиновый блок-сополимер представляет собой сополимер этилена/С3-20°α-олефина с плотностью от 0,85 до 0,89 г/см3 и индексом расплава (190°С, 2,16 кг) от 0,5 до 10 г/10 мин.[0001] From the prior art, an invention is known under patent No. RU2666436 (published 06.21.2017, priority date: 05.16.2013), disclosing a polymer mixture for the manufacture of a layer of a film suitable for printing, containing (i) a homopolymer or propylene-based copolymer in an amount of 75 to 95 weight percent of the total weight of the mixture and (ii) an olefin block copolymer in an amount of 5 to 25 weight percent of the total weight of the mixture, the olefin block copolymer being an ethylene / C3-20 copolymer ° α-olefin with a density from 0.85 to 0.89 g / cm3 and a melt index (190 ° C, 2.16 kg) from 0.5 to 10 g / 10 min.

[0001] Исходя из материалов представленного патента следует, что склеивание рукава осуществляется не одновременно с процессом ориентирования, а само ориентирование осуществляется в поперечной плоскости. В таком случае, требуется дополнительный этап в производственном процессе, что увеличивает общее время на производственный цикл, а также за счет ориентирования в поперечной плоскости неравномерно распределяется температура при ориентировании, что введет к снижению температуры расплава смеси. Более того, представленный аналог направлен на увеличение адгезии краски и поверностного слоя, а также имеет иной химический состав используемой для получения пленки смеси с сохранением значимых свойств для нанесения краски на поверхность.[0001] Based on the materials of the presented patent, it follows that the gluing of the sleeve is not carried out simultaneously with the orientation process, but the orientation itself is carried out in the transverse plane. In this case, an additional stage in the production process is required, which increases the total time for the production cycle, and also due to orientation in the transverse plane, the temperature is unevenly distributed during orientation, which will lead to a decrease in the temperature of the mixture melt. Moreover, the presented analogue is aimed at increasing the adhesion of the paint and the surface layer, and also has a different chemical composition of the mixture used to obtain the film, while maintaining significant properties for applying paint to the surface.

[0001] Из уровня техники известно изобретение по патенту № RU 2674766 (публ. 28.06.2018 г., дата приоритета: 28.05.2014 г.), раскрывающее смесь полимеров, содержащую от 50% до 85% по весу, предпочтительно от 60% до 80% по весу, более предпочтительно от 65% до 75% по весу, по меньшей мере, модифицированного сополимера этилена и альфа-олефина; от 50% до 15% по весу, предпочтительно от 40% до 20% по весу, более предпочтительно от 35% до 25% по весу, по меньшей мере, модифицированного сополимера этилена и винилацетата с содержанием винилацетата от 6% до 15% по весу, предпочтительно от 8% до 13%.[0001] From the prior art, an invention is known according to patent No. RU 2674766 (publ. 06/28/2018, priority date: 05/28/2014), disclosing a polymer mixture containing from 50% to 85% by weight, preferably from 60% up to 80% by weight, more preferably from 65% to 75% by weight, of at least a modified copolymer of ethylene and alpha-olefin; 50% to 15% by weight, preferably 40% to 20% by weight, more preferably 35% to 25% by weight, of at least a modified copolymer of ethylene and vinyl acetate with a vinyl acetate content of 6% to 15% by weight preferably 8% to 13%.

[0001] Недостатком является осуществление процесса формирования рукава в неориентированном полимерном материале. В таком случае, требуется дополнительный этап в производственном процессе, что увеличивает общее время на производственный цикл, а также за счет ориентирования в поперечной плоскости неравномерно распределяется температура при ориентировании, что введет к снижению температуры расплава смеси. При этом техническое решение по представленному аналогу не обладает твист-эффектом и в составе пленки присутствует ПВХ-слой.[0001] The disadvantage is the implementation of the process of forming a sleeve in a non-oriented polymeric material. In this case, an additional stage in the production process is required, which increases the total time for the production cycle, and also due to orientation in the transverse plane, the temperature is unevenly distributed during orientation, which will lead to a decrease in the temperature of the mixture melt. At the same time, the technical solution for the presented analogue does not have a twist effect and a PVC layer is present in the film.

[0001] Из уровня техники известно изобретение по патенту № RU 2554133 (публ. 10.05.2015 г., дата приоритета: 31.10.2013 г.), раскрывающее способ получения полимерного пленочного материала экструзией расплава полиолефинов, модифицированных сополимером пропилена, охлаждением, ориентированием и термофиксацией пленки, при этом в качестве модификатора используют сополимер пропилена с диеном при соотношении масс компонентов сополимера соответственно 75-85, 15-25, либо пропилена и диена с этиленом при соотношении масс компонентов соответственно 20,0-80,0: 0,5-9,0: 19,5-79,5 при количестве модификатора 20-65% от общей массы полимерной композиции, отличающийся тем, что дополнительно содержит комбинированный суперконцентрат ПО АК 12 в количестве масс компонентов 0,25-2% от общей массы полиолефинов и модификатора, скользящую добавку ПО АС 12 в количестве масс компонентов 0,25-2% от общей массы полиолефинов и модификатора, при этом в качестве полиолефинов используют полиэтилен низкого давления 65-75 мас.% и линейный полиэтилен высокого давления 25-35 мас.%.[0001] From the prior art, an invention is known according to patent No. RU 2554133 (publ. 05/10/2015, priority date: 10/31/2013), which discloses a method for producing a polymer film material by melt extrusion of polyolefins modified with a propylene copolymer, cooling, orientation and thermal fixation of the film, while a propylene-diene copolymer is used as a modifier with a ratio of copolymer components masses of 75-85, 15-25, respectively, or propylene and diene with ethylene at a component masses ratio of 20.0-80.0: 0.5, respectively. 9.0: 19.5-79.5 with a modifier amount of 20-65% of the total weight of the polymer composition, characterized in that it additionally contains the combined masterbatch PO AK 12 in the amount of component masses 0.25-2% of the total weight of polyolefins and modifier, sliding additive PO AC 12 in the amount of component masses 0.25-2% of the total weight of polyolefins and modifier, while low-pressure polyethylene 65- 75 wt% and linear high pressure polyethylene 25-35 wt%.

[0001] Отличием заявляемого технического решения от представленного аналога является процентное содержание линейного полиэтилена низкой плотности от общей массы расплава смеси, составляющее от 5% до 20%, при этом не ясно, на каком этапе производственного цикла осуществляется формирование рукава, а общее количество слоев составляет не более 3. При указанном химическом составе смеси невозможно произвести полимерный пленочный материал с остаточной деформацией 90% и единообразным химическим составом в 5 слоях.[0001] The difference between the proposed technical solution and the presented analogue is the percentage of linear low density polyethylene of the total mass of the mixture melt, ranging from 5% to 20%, while it is not clear at what stage of the production cycle the sleeve is formed, and the total number of layers is no more than 3. With the specified chemical composition of the mixture, it is impossible to produce a polymer film material with a residual deformation of 90% and a uniform chemical composition in 5 layers.

[0001] Выявлен аналог из уровня по патенту на изобретение № RU 2471821 (публ. 10.01.2013 г., дата приоритета: 08.06.2011 г.), раскрывающий способ получения стабилизированной композиции на основе полиэтилена низкого давления с повышенной стойкостью к растрескиванию путем смешения в расплаве смеси полиэтиленов различной плотности и добавок, в состав которых входит фенольный антиоксидант, представляющий собой пространственно-затрудненный фенол, отличающийся тем, что в нем в качестве смеси полиэтиленов, взятых в гранульной форме, используют полиэтилен высокой плотности и линейный полиэтилен низкой плотности или полиэтилен высокой плотности и линейный полиэтилен средней плотности, при этом добавки вводят в состав композиции в виде полученного из расплава гранулированного полимерного концентрата добавок на основе линейного полиэтилена низкой плотности, в состав которого дополнительно введен сополимер этилена с винилацетатом, содержащий от 9 до 16 мас.% винилацетата, при массовом соотношении линейного полиэтилена низкой плотности к сополимеру этилена с винилацетатом от 0,8:1 до 4,3:1, причем содержание в композиции сополимера этилена с винилацетатом составляет от 0,5 до 1,5 мас.%, а фенольного антиоксиданта - от 0,05 до 0,15 мас.%.[0001] Revealed an analogue from the level of patent for invention No. RU 2471821 (publ. 01/10/2013, priority date: 06/08/2011), disclosing a method of obtaining a stabilized composition based on low pressure polyethylene with increased resistance to cracking by mixing in the melt of a mixture of polyethylenes of various densities and additives, which include a phenolic antioxidant, which is a hindered phenol, characterized in that it uses high-density polyethylene and linear low-density polyethylene or polyethylene as a mixture of polyethylene taken in granular form high density and linear medium density polyethylene, while the additives are introduced into the composition in the form of a granular polymer concentrate of additives obtained from the melt based on linear low density polyethylene, which additionally contains a copolymer of ethylene with vinyl acetate containing from 9 to 16 wt% vinyl acetate , with a mass ratio linear low density polyethylene to a copolymer of ethylene with vinyl acetate from 0.8: 1 to 4.3: 1, and the content of the copolymer of ethylene with vinyl acetate is from 0.5 to 1.5 wt.%, and the phenolic antioxidant is from 0, 05 to 0.15 wt%.

[0001] Представленный аналог касается способа получения изделий производимых методом выдувания – типа бутылок, упаковки для бытовой химии, и методом формования - крышки и др. Дополнительным отличием заявляемого технического решения от представленного аналога является процентное содержание линейного полиэтилена низкой плотности от общей массы расплава смеси, составляющее от 5% до 20%, при этом не ясно, на каком этапе производственного цикла осуществляется формирование рукава, а также неясно возможное количество слоев в полимерном пленочном материале. При указанном химическом составе смеси невозможно произвести полимерный пленочный материал с остаточной деформацией 90% и единообразным химическим составом в 5 слоях.[0001] The presented analogue concerns a method of producing products manufactured by the blowing method - such as bottles, packaging for household chemicals, and by molding - caps, etc. An additional difference between the proposed technical solution and the presented analogue is the percentage of linear low density polyethylene from the total mass of the mixture melt, constituting from 5% to 20%, while it is not clear at what stage of the production cycle the sleeve is formed, as well as the possible number of layers in the polymer film material is unclear. With the specified chemical composition of the mixture, it is impossible to produce a polymer film material with a permanent deformation of 90% and a uniform chemical composition in 5 layers.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

[0001] Задачей настоящего технического решения является создание полимерного пленочного материала для упаковки пищевых продуктов, который обеспечивает, при сохранении физико-механических свойств, высокоскоростную резку и стабильную работу высокоскоростных упаковочных машин.[0001] the Objective of the present technical solution is to provide a polymeric film material for food packaging, which provides, while maintaining physical and mechanical properties, high-speed cutting and stable operation of high-speed packaging machines.

[0001] Технический результат заключается в получении полимерного пленочного материала для упаковки пищевых продуктов с высоким коэффициентом остаточной деформации изгиба и скручивания за счет равномерного распределению физико – механических свойств по всей площади полотна.[0001] The technical result consists in obtaining a polymeric film material for packaging food products with a high coefficient of residual deformation of bending and twisting due to a uniform distribution of physical and mechanical properties over the entire area of the web.

[0001] Данный технический результат достигается за счет того, что полимерный пленочный материал для пищевых продуктов выполнен из экструдированного расплава смеси полиэтилена низкого давления и линейного полиэтилена низкой плотности, подверженной монооксиальному ориентированию с одновременным склеиванием рукава, отличающийся тем, что полимерный пленочный материал состоит из по крайней мере 5 слоев, а содержание линейного полиэтилена в расплаве смеси составляет от 5% до 20%.[0001] This technical result is achieved due to the fact that the polymer film material for food products is made of an extruded melt of a mixture of low pressure polyethylene and linear low density polyethylene, subject to monooxial orientation with simultaneous gluing of the sleeve, characterized in that the polymer film material consists of at least 5 layers, and the content of linear polyethylene in the melt of the mixture is from 5% to 20%.

[0001] Способ, обеспечивающий достижение технического результата, заключается в раздуве рукава из экструдированного расплава смеси полиэтилена низкого давления и линейного полиэтилена низкой плотности с помощью шнековых экструдеров и выдувной головки, с последующим монооксиальным ориентированием , при этом склеивание рукава происходит в процессе ориентирования, и термофиксацией полученного пленочного материала, а содержание линейного полиэтилена низкой плотности в расплаве смеси составляет от 5% до 20%.[0001] The method providing the achievement of the technical result consists in blowing a sleeve from an extruded melt of a mixture of low-pressure polyethylene and linear low-density polyethylene using screw extruders and a blow die, followed by mono-axial orientation, while gluing the sleeve occurs in the process of orientation, and heat setting obtained film material, and the content of linear low density polyethylene in the melt of the mixture is from 5% to 20%.

[0001] Возможно индекс расплава полиэтилена низкого давления равно 0.8 г/10 мин., а индекс расплава линейного полиэтилена равен 1.5 г/10 мин.[0001] Possibly, the melt index of low pressure polyethylene is 0.8 g / 10 min, and the melt index of linear polyethylene is 1.5 g / 10 min.

[0001] Возможно склеивание рукава в процессе монооксиального ориентирования при температуре от 90 до 115°.[0001] It is possible to bond the sleeve in a mono-axial orientation process at a temperature of 90 to 115 °.

[0001] Возможно выдувание экструдированного расплава смеси выдувной головки осуществляется при температуре 200–210°.[0001] Optionally, the extruded melt of the blown die mixture is blown at a temperature of 200-210 °.

[0001] Возможно дополнительно осуществлять обработку поверхности материала коронным разрядом.[0001] It is possible to additionally perform corona treatment on the surface of the material.

Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention

[0001] В приведенном ниже подробном описании реализации изобретения приведены многочисленные детали реализации, призванные обеспечить отчетливое понимание настоящего изобретения. Однако, квалифицированному в предметной области специалисту очевидно, каким образом можно использовать настоящее изобретение, как с данными деталями реализации, так и без них. В других случаях хорошо известные методы, процедуры и компоненты не описаны подробно, чтобы не затруднять излишне понимание особенностей настоящего изобретения.[0001] In the following detailed description of an implementation of the invention, numerous implementation details are set forth in order to provide a clear understanding of the present invention. However, it will be obvious to those skilled in the art how the present invention can be used with or without these implementation details. In other instances, well-known techniques, procedures, and components are not described in detail so as not to obscure the details of the present invention.

[0001] Кроме того, из приведенного изложения ясно, что изобретение не ограничивается приведенной реализацией. Многочисленные возможные модификации, изменения, вариации и замены, сохраняющие суть и форму настоящего изобретения, очевидны для квалифицированных в предметной области специалистов.[0001] In addition, it is clear from the foregoing disclosure that the invention is not limited to the foregoing implementation. Numerous possible modifications, changes, variations and substitutions, while retaining the spirit and form of the present invention, will be apparent to those skilled in the art.

[0001] Заявленный на регистрацию полимерный пленочный материал выполнен из экструдированного расплава смеси полиэтилена низкого давления и линейного полиэтилена низкой плотности, подверженной монооксиальному ориентированию с одновременным склеиванием рукава, отличающийся тем, что полимерный пленочный материал состоит из 5 слоев, а содержание линейного полиэтилена низкой плотности в расплаве смеси составляет от 5% до 20%.[0001] The registered polymer film material is made of an extruded melt of a mixture of low-pressure polyethylene and linear low-density polyethylene, subject to monooxial orientation with simultaneous gluing of the sleeve, characterized in that the polymer film material consists of 5 layers, and the content of linear low-density polyethylene in melt mixture is from 5% to 20%.

[0001] Пленочный материал выполнен на полиолефиновой основе из расплава смеси полиэтилена низкого давления и линейного полиэтилена низкой плотности. Полиэтилен низкого давления обеспечивает устойчивость пленочного материала к высоким температурам, различным маслам и химикатам, имеет низкий коэффициент влагопоглощения, высокую прочность, незначительную остаточную деформацию и безопасен для человека. Однако данный полимер обладает высокой хрупкостью при низких температурах. Линейный полиэтилен низкой плотности используется в расплаве смеси в качестве модификатора. Свойства данного полимера придают пленочному материалу прозрачность, отблеск, а также, что наиболее важно, придают способностью сохранять до 90% деформации изгиба и скручивания пленочного материала, за счет эластичности линейного полиэтилена низкой плотности. Также данный полиэтилен безопасен для человека и устойчив к термической обработке. При этом индекс расплава полиэтилена низкого давления – 0.8 г/10 мин. (при 190°С и 2,16 кг), индекс расплава линейного полиэтилена – 1.5 г/10 мин (при 190°С и 2,16 кг). Данные показатели обеспечивают получение пятислойного полимерного пленочного материала с высоким коэффициентом остаточной деформации.[0001] The film material is made on a polyolefin base from a melt blend of low pressure polyethylene and linear low density polyethylene. Low-pressure polyethylene ensures the resistance of the film material to high temperatures, various oils and chemicals, has a low moisture absorption coefficient, high strength, insignificant permanent deformation and is safe for humans. However, this polymer is highly brittle at low temperatures. Linear low density polyethylene is used in the melt blend as a modifier. The properties of this polymer give the film material transparency, sheen, and, most importantly, the ability to retain up to 90% deformation of bending and twisting of the film material, due to the elasticity of linear low density polyethylene. Also, this polyethylene is safe for humans and resistant to heat treatment. In this case, the melt index of low pressure polyethylene is 0.8 g / 10 min. (at 190 ° С and 2.16 kg), the melt index of linear polyethylene is 1.5 g / 10 min (at 190 ° С and 2.16 kg). These indicators provide a five-layer polymer film material with a high coefficient of permanent deformation.

[0001] Содержание линейного полиэтилена низкой плотности в общей массе составляет от 5% до 20%. Данный диапазон был выявлен эмпирическим путем. При содержании линейного полиэтилена низкой плотности в расплаве смеси менее 5% пленочный материал, становится жестким, неустойчивым к растяжению, способность к остаточной деформации снижается, что явным образом не способствует достижению технического результата, так как невозможно выполнить полимерный пленочный материал с 5 слоями, а также достигнуть высокоскоростную резку и стабильную работу высокоскоростных упаковочных машин. При содержании линейного полиэтилена низкой плотности в расплаве смеси более 20%, пленочный материал приобретает излишнюю способность к растяжению, становится мягче и теряет свою прочность, затрудняется процесс резки. В представленном количественном процентом содержании линейного полиэтилена низкой плотности полимерный материал обладает пределом прочности при разрыве в 236 MPa в продольном направлении и в 30,6 MPa в поперечном направлении, а также обладает низким коэффициентом усадки (при температуре 80° в течение 3 часов), не превышающим 1%. Данные показатели позволяют сделать дальнейший процесс использования полимерного пленочного материала в высокоскоростных упаковочных машинах стабильным и упростить резку пленочного материала без риска разрыва или потери заданной формы.[0001] The content of linear low density polyethylene in the total mass is from 5% to 20%. This range was determined empirically. When the content of linear low density polyethylene in the melt of the mixture is less than 5%, the film material becomes rigid, unstable to elongation, the ability to permanent deformation decreases, which obviously does not contribute to the achievement of the technical result, since it is impossible to make a polymer film material with 5 layers, and also achieve high-speed cutting and stable performance of high-speed packaging machines. When the content of linear low density polyethylene in the melt of the mixture is more than 20%, the film material becomes excessively stretchable, becomes softer and loses its strength, and the cutting process becomes difficult. In the presented quantitative percentage of linear low density polyethylene, the polymer material has a tensile strength at break of 236 MPa in the longitudinal direction and 30.6 MPa in the transverse direction, and also has a low shrinkage coefficient (at a temperature of 80 ° for 3 hours), does not exceeding 1%. These indicators make it possible to make the further process of using the polymer film material in high-speed packaging machines stable and to simplify the cutting of the film material without the risk of rupture or loss of a given shape.

[0001] Полимерный пленочный материал состоит из 5 слоев. Такое количество слоев позволяет осуществить более равномерное распределение физико-механических свойств, таких как прочность, остаточная деформация, эластичность и усадка по всей площади полимерного пленочного материала, которые приобретаются им за счет добавления линейного полиэтилена низкой плотности и его склеивания при одновременном монооксиальном ориентирование и с возможностью в дальнейшем осуществлять высокоскоростную резку и стабильную работу высокоскоростных упаковочных машин.[0001] The polymeric film material consists of 5 layers. This number of layers allows for a more uniform distribution of physical and mechanical properties, such as strength, permanent deformation, elasticity and shrinkage over the entire area of the polymer film material, which are acquired by it by adding linear low-density polyethylene and gluing it together with simultaneous mono-axial orientation and with the possibility further carry out high-speed cutting and stable operation of high-speed packaging machines.

[0001] Способ производства полимерного пленочного материала осуществляется следующим образом. Через загрузочную горловину поступают полиэтилен низкого давления и линейный полиэтилен низкой плотности, которые вводят в цилиндр с барьерным шнеком. При температуре 180–200°С (зависит от зон барьерного шнека) полимер плавится и смешивается до расплава смеси, после чего подается в экструзионную головку.[0001] A method for producing a polymeric film material is carried out as follows. Low-pressure polyethylene and linear low-density polyethylene are fed through the feed throat and are introduced into a barrel with a barrier auger. At a temperature of 180–200 ° C (depending on the zones of the barrier screw), the polymer melts and mixes until the mixture melts, after which it is fed into the extrusion head.

[0001] Затем с помощью выдувной головки при температуре 200-210°С осуществляется выдувание рукава из указанной расплава смеси и с помощью обдувочного кольца формирование пузыря. Полученный пузырь складывается в полотно и подается в машину для монооксиального ориентирования. Данный диапазон температуры обусловлен особенностями технологического процесса, в частности, необходимостью формирования стабильностью выдуваемого рукава из расплава смеси полиэтилена низкого давления и линейного полиэтилена низкой плотности при содержании последнего от 5% до 20% общей массы. В том случае, если температура выдувной головки будет менее 200°, то поступающий по шнековому экструдеру расплав смеси указанных полимеров будет иметь недостаточную пластичность для его выдувания и последующего монооксиального ориентирования для склеивания в рукав с 5 слоями в полимерном пленочном материале. Температура более 210° сделает расплава смеси полиэтилена низкого давления и линейного полиэтилена излишне вязким, что создаст риск разрыва выдуваемого рукава и невозможность его склеивания при монооксиальном ориентирование.[0001] Then, with the help of the blowing head at a temperature of 200-210 ° C, the tube is blown out of the said melt of the mixture, and the bubble is formed with the help of the blowing ring. The resulting bubble is folded into a web and fed into a mono-axial orientation machine. This temperature range is due to the peculiarities of the technological process, in particular, the need to form a mixture of low-pressure polyethylene and linear low-density polyethylene with the stability of the blown sleeve from the melt with the content of the latter from 5% to 20% of the total mass. In the event that the temperature of the blow head is less than 200 °, then the melt of the mixture of these polymers supplied through the screw extruder will have insufficient plasticity for its blowing and subsequent monooxial orientation for gluing into a sleeve with 5 layers in a polymer film material. Temperatures over 210 ° C will make the melt of a mixture of low-pressure polyethylene and linear polyethylene too viscous, which will create a risk of rupture of the blown sleeve and the impossibility of gluing it with mono-axial orientation.

[0001] После осуществляется склеивание рукава в процессе монооксиального ориентирования с последующей термофиксацией. Ориентирование происходит на 11 темперирующих валках. На первых 4 валах происходит термическая подготовка полотна к ориентированию. Температура на этих валках равномерно увеличивается с 90 до 110°С. 5 и 6 валки являются парой ориентирования, где температура задается 115°С. С 7 до 10 валка происходит равномерное расслабление материала с понижением температуры с 115 до 50°С. 11 вал является термофиксирующим. Термофиксация ориентации происходит при температуре 20°С. Монооксиальное ориентирование увеличивает степень ориентации полимерных цепей, благодаря чему улучшаются механические свойства получаемой ориентированной пленки. Осуществление склеивания рукава в процессе монооксиального ориентирования позволяет получить пятислойный пленочный материал и обеспечивает стабильность и дешевизну производства, за счет исключения дополнительного отдельного этапа, связанного со склейкой рукава. Монооксиальное ориентирование может также осуществляться в установке продольного ориентирования и позволяет получить требуемую переработчиками степень «сохранения деформации скручивания» при сохранении прочностных характеристик полимерного пленочного материала. Склеиванием рукава в процессе монооксиального ориентирования осуществляется при температуре от 90 до 115°. В том случае, если температура склеивания будет меньше 90°, то невозможно будет осуществить склеивание рукава в 5 слоев, так как толщина рукава не позволит выполнить данное условие. В тоже время склеивание рукава при температуре более 115° сделает полотно излишне мягким, невозможно будет осуществить ориентирование рукава. При этом нагревание осуществляется постепенно с 1 по 6 валы. При этом возможным вариантом является вытягивание расплава смеси в продольной плоскости в установках продольного ориентирования.[0001] After the sleeve is glued in the process of mono-axial orientation, followed by heat setting. Orientation takes place on 11 tempering rolls. On the first 4 rolls, the web is thermally prepared for orientation. The temperature on these rolls increases uniformly from 90 to 110 ° C. 5 and 6 rolls are an orientation pair, where the temperature is set at 115 ° C. From 7 to 10 rolls there is a uniform relaxation of the material with a decrease in temperature from 115 to 50 ° C. 11 the shaft is heat-set. Orientation thermosetting occurs at a temperature of 20 ° C. Monooxial orientation increases the degree of orientation of the polymer chains, thereby improving the mechanical properties of the resulting oriented film. The implementation of gluing the sleeve in the process of mono-axial orientation makes it possible to obtain a five-layer film material and provides stability and low cost of production, due to the elimination of an additional separate stage associated with gluing the sleeve. Mono-axial orientation can also be carried out in a longitudinal orientation unit and allows to obtain the degree of "preservation of the twisting deformation" required by the processors while maintaining the strength characteristics of the polymer film material. By gluing the sleeve in the process of mono-axial orientation, it is carried out at a temperature from 90 to 115 °. In the event that the gluing temperature is less than 90 °, it will be impossible to glue the sleeve in 5 layers, since the thickness of the sleeve will not allow this condition to be met. At the same time, gluing the sleeve at a temperature of more than 115 ° will make the fabric unnecessarily soft, it will be impossible to orient the sleeve. In this case, heating is carried out gradually from 1 to 6 shafts. In this case, a possible option is to draw out the mixture melt in the longitudinal plane in longitudinal orientation devices.

[0001] Термофиксация осуществляется за счет стабилизации в заданной форме ориентированного полимерного пленочного материала. В готовом виде полимерный пленочный материал имеет толщину 25 мкм. при поверхностной плотности 23,5 г/м2.[0001] Heat setting is carried out by stabilizing the oriented polymer film material in a predetermined shape. In the finished form, the polymer film material has a thickness of 25 microns. with an areal density of 23.5 g / m2.

[0001] Также дополнительно возможно обработка поверхности полимерного пленочного материала коронным разрядом. Это позволит увеличить адгезию для способности к образованию связей с растворителями, клеями, покрытиями и материалами для экструзионного покрытия.[0001] It is also further possible to treat the surface of the polymeric film material by corona discharge. This will increase adhesion for the ability to bond with solvents, adhesives, coatings and extrusion coating materials.

[0001] Как следствие, в результате экструдирования расплава смеси полиэтилена низкого давления и линейного полиэтилена низкой плотности, при содержании линейного полиэтилена низкой плотности в расплаве смеси от 5% до 20%, с осуществлением склеивания рукава в процессе монооксиального ориентирования с последующим охлаждением и термофиксацией, осуществляется производство экономически дешевого полимерного пленочного материала для упаковки пищевых продуктов с высоким коэффициентом остаточной деформации (90%) изгиба и скручивания за счет равномерного распределению физико – механических свойств, таких как прочность, пластичность и усадка по всей площади полотна за счет наличия 5 слоев.[0001] As a consequence, as a result of melt extrusion of a mixture of low-pressure polyethylene and linear low-density polyethylene, with the content of linear low-density polyethylene in the melt of the mixture from 5% to 20%, with the implementation of gluing the sleeve in the process of mono-axial orientation, followed by cooling and heat setting, the production of economically cheap polymeric film material for packaging food products with a high coefficient of permanent deformation (90%) of bending and twisting due to the uniform distribution of physical and mechanical properties, such as strength, plasticity and shrinkage over the entire area of the web due to the presence of 5 layers.

[0001] В настоящих материалах заявки представлено предпочтительное раскрытие осуществления заявленного технического решения, которое не должно использоваться как ограничивающее иные, частные воплощения его реализации, которые не выходят за рамки испрашиваемого объема правовой охраны и являются очевидными для специалистов в соответствующей области техники.[0001] In the present application materials, the preferred disclosure of the implementation of the claimed technical solution is presented, which should not be used as limiting other, particular embodiments of its implementation, which do not go beyond the scope of the claimed scope of legal protection and are obvious to specialists in the relevant field of technology.

Claims (7)

1. Полимерный пленочный материал, выполненный из экструдированного расплава смеси полиэтилена низкого давления и линейного полиэтилена низкой плотности, подверженной монооксиальному ориентированию с одновременным склеиванием рукава, отличающийся тем, что полимерный пленочный материал состоит из 5 слоев, а содержание линейного полиэтилена в расплаве смеси составляет от 5 до 20 мас.%.1. Polymeric film material made of an extruded melt of a mixture of low pressure polyethylene and linear low density polyethylene, subject to monooxial orientation with simultaneous gluing of the sleeve, characterized in that the polymer film material consists of 5 layers, and the content of linear polyethylene in the melt of the mixture is from 5 up to 20 wt.%. 2. Полимерный пленочный материал по п.1, отличающийся тем, что индекс расплава полиэтилена низкого давления – 0.8 г/10 мин, индекс расплава линейного полиэтилена – 1.5 г/10 мин.2. Polymer film material according to claim 1, characterized in that the melt index of low pressure polyethylene is 0.8 g / 10 min, the melt index of linear polyethylene is 1.5 g / 10 min. 3. Полимерный пленочный материал по п.1, отличающийся тем, что поверхность материала обработана коронным разрядом.3. Polymer film material according to claim 1, characterized in that the surface of the material is corona treated. 4. Способ производства полимерного пленочного материала по п.1, заключающийся в раздуве рукава из экструдированного расплава смеси полиэтилена низкого давления и линейного полиэтилена низкой плотности с помощью шнековых экструдеров и выдувной головки, с последующим монооксиальным ориентированием, при этом склеивание рукава происходит в процессе ориентирования, и термофиксацией полученного пленочного материала, а содержание линейного полиэтилена низкой плотности в расплаве смеси составляет от 5 до 20 мас.%.4. A method for the production of a polymeric film material according to claim 1, which consists in blowing a sleeve from an extruded melt of a mixture of low pressure polyethylene and linear low density polyethylene using screw extruders and a blow die, followed by mono-axial orientation, while the sleeve is glued during the orientation process, and heat setting the resulting film material, and the content of linear low density polyethylene in the melt of the mixture is 5 to 20 wt%. 5. Способ производства полимерного пленочного материала по п.4, отличающийся тем, что склеиванием рукава в процессе монооксиального ориентирования осуществляется при температуре от 90 до 115°С.5. A method for the production of a polymeric film material according to claim 4, characterized in that the sleeve is glued in the process of monooxial orientation at a temperature from 90 to 115 ° C. 6. Способ производства полимерного пленочного материала по п.4, отличающийся тем, что выдувание экструдированного расплава смеси выдувной головки осуществляется при температуре от 200 до 210°С.6. A method for the production of a polymer film material according to claim 4, characterized in that the extruded melt blowing of the mixture of the blow head is carried out at a temperature from 200 to 210 ° C. 7. Способ производства полимерного пленочного материала по п.4, отличающийся тем, что дополнительно осуществляется обработка поверхности материала коронным разрядом.7. A method for the production of a polymeric film material according to claim 4, characterized in that the surface of the material is additionally treated with a corona discharge.
RU2020135392A 2020-10-28 2020-10-28 Polymer film material and its production method RU2755180C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020135392A RU2755180C1 (en) 2020-10-28 2020-10-28 Polymer film material and its production method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020135392A RU2755180C1 (en) 2020-10-28 2020-10-28 Polymer film material and its production method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2755180C1 true RU2755180C1 (en) 2021-09-14

Family

ID=77745604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020135392A RU2755180C1 (en) 2020-10-28 2020-10-28 Polymer film material and its production method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2755180C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2642082B1 (en) * 1989-01-26 1992-10-09 Coextible Sa POLYETHYLENE-BASED STRETCHABLE COMPOSITIONS AND FILMS FOR PACKAGING FOOD PRODUCTS
RU2471821C1 (en) * 2011-06-08 2013-01-10 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Method of producing stabilised compositions based on low-pressure polyethylene with high cracking resistance
RU2554133C2 (en) * 2013-10-31 2015-06-27 Артём Александрович Стариков Method of producing polymer film material
RU2674766C2 (en) * 2014-05-28 2018-12-13 Криовак, Инк. Multilayer heat shrinkable films
EP2969559B1 (en) * 2013-03-12 2019-05-29 Nova Chemicals (International) S.A. Multilayer film prepared from high impact strength polyethylene and blends of zieger natta catalyzed and high pressure low density polyethylenes

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2642082B1 (en) * 1989-01-26 1992-10-09 Coextible Sa POLYETHYLENE-BASED STRETCHABLE COMPOSITIONS AND FILMS FOR PACKAGING FOOD PRODUCTS
RU2471821C1 (en) * 2011-06-08 2013-01-10 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Method of producing stabilised compositions based on low-pressure polyethylene with high cracking resistance
EP2969559B1 (en) * 2013-03-12 2019-05-29 Nova Chemicals (International) S.A. Multilayer film prepared from high impact strength polyethylene and blends of zieger natta catalyzed and high pressure low density polyethylenes
RU2554133C2 (en) * 2013-10-31 2015-06-27 Артём Александрович Стариков Method of producing polymer film material
RU2674766C2 (en) * 2014-05-28 2018-12-13 Криовак, Инк. Multilayer heat shrinkable films

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5439628A (en) Method for manufacturing polypropylene film and sheet
AU2011337681B2 (en) Molded article having excellent fuel barrier properties
US8841362B2 (en) Thermoplastic starch and synthetic polymer blends and method of making
DE69730850T2 (en) POLYACTIDE-COATED PAPER AND A METHOD OF PREPARING THEREOF
EP1023364A1 (en) Compositions of linear ultra low density polyethylene and propylene polymers and films therefrom
US20060047077A1 (en) Polyethylene blends
EP2627492B1 (en) Method for forming blends of polyolefin and resin modifier
CN113910729B (en) High-heat-seal-strength biaxially oriented polypropylene high-barrier coating film and preparation method thereof
RU2755180C1 (en) Polymer film material and its production method
JPS6150096B2 (en)
Shelenkov et al. Highly filled biocomposites based on ethylene-vinyl acetate copolymer and wood flour
US6635701B2 (en) Oriented high density polyethylene film, compositions and process suitable for preparation thereof
KR101357454B1 (en) Compound composition for flame-retardant breathable film and method for preparing film using the same
CN110317392B (en) Degradable composite reinforced polypropylene composition and preparation method thereof
JP2018144308A (en) Filament for three-dimensional printer molding
CN114502357A (en) Biaxially oriented tube
CN114728463A (en) Biaxially oriented tube
CN114502633A (en) Biaxially oriented tube
KR20190075699A (en) Polymer coated natural fiber composite material and method for manufacturing thereof
TWI842107B (en) Fiber composite material
KR20190075698A (en) Composite material reinforced with natural fiber and method for manufacturing thereof
KR102287463B1 (en) Eco-friendly water-soluble film comprising polyvinyl alcohol and manufacturing method thereof
CN114013076B (en) Preparation method of biaxially oriented polypropylene polyvinyl alcohol coating film with high heat seal strength
JP3510002B2 (en) Fiber reinforced resin composition and molded article
JPS6220017B2 (en)