Технологические особенности создания рулонных кровельных материалов на основе базальтовых наполнителей и полиэтиленовых пленок
 Скачать 1.02 Mb.
|
Применение полиэтиленовой пленкиПолимерные пленочные материалы применяются практически во всех отраслях народного хозяйства. Происходит значительный рост использования пленочных материалов в качестве конструкционных материалов. Крупнейшей областью потребления пленочных материалов является производство тары и упаковки. Преимуществом пластмасс перед традиционными упаковочными ма- териалами является меньшая плотность, прочность, переработка в изделия при более низких температурах, экономичность [16,17]. В пищевой промышленности применяется около 50% полимерных мате- риалов для упаковки. Перспективным является применение полимерной упа- ковки в сочетании с асептическим консервированием [18]. Созданы ПЭ композиции, позволяющие изготавливать многослойные мо- лочные контейнеры, которые выдерживают жесткие условия стерилизации мо- лока автоклавированием, дающие возможность хранить молоко при комнатной температуре и на свету до 12 месяцев. Перспективными считаются пленки обладающие определенной прони- цаемостью к кислороду, углероду и водяным парам, которые применяются для упаковки резанных овощей, салатов и т.п. Высокими показателями обладают соэкструзионные пленки из стиролбутадиеновых сополимеров с современными линейными ПЭНП [6]. Среди материалов, применяемых для изготовления пластиковых бутылок для жидких молочных продуктов, наибольшей популярностью пользуется по- лиэтилен высокой плотности. Сегодня в бутылки из ПЭВП разливают молоко пастеризованное, стерилизованное, с увеличенным сроком хранения, высоко- температурной обработки, а также сливки, йогурты, кефиры и т. д. Благодаря материалу бутылка обладает хорошей ударопрочностью, что немаловажно при транспортировке [19]. Полиэтиленовая упаковка во-первых, значительно дешевле, во-вторых, за- траты на упаковочные линии, работающие с полиэтиленом, ниже при покупке и обслуживании, в-третьих, современная полиэтиленовая упаковка обладает повышенными барьерными свойствами, в том числе по светопропусканию, благодаря специальным добавкам, увеличивающим объёмную плотность поли- этилена за счёт уплотнения его молекулярной структуры. При этом превосход- ное скольжение и высокая прочность на растяжение и разрыв позволяют ис- пользовать такие пленки на высоких скоростях фасования [19]. Антистатическая обработка полиэтиленовой упаковки дешевле и быстрее [20]. Прочность пакетов из неё при правильной настройке термосваривающего импульсного оборудования такова, что если на пакет с молоком встанет одной ногой взрослый мужчина весом 80 кг и более, пакет не лопнет. Такой пакет также стоек к проколам, поэтому потери молока при доставке в торговые пред- приятия ничтожны [20]. Полиэтиленовая пленка используется в строительстве для гидроизоляции, укрытия от дождя складов и платформ со строительными механизмами и мате- риалами, для временного заполнения оконных проемов вместо стекла и других целей. За рубежом ПЭ пленка чаще всего применяется для изоляции строитель- ных конструкций и крыш, как подстилающий слой под кровельную черепицу, для устройства кровельных навесов [21]. Полиэтилен применяется для изоляции проводов и кабелей, как диэлек- трик в высокочастотных и телевизионных установках. Из него изготавливают емкости для хранения агрессивных веществ, трубы, конструкционные детали, арматуру и т.д., а также плёнки технического и бытового назначения. На основе полиэтилена высокого и низкого давления изготавливают ком- позиции для изоляции, оболочек и защитных покровов проводов, кабелей мето- дом экструзии. Можно изготавливать композиции с разнообразными свойствами : самоза- тухающие, стойкие к растворению, с высоким электрическим сопротивлением, электропроводящие, антистатические, для производства труб, плёнки, техниче- ских изделий, детских игрушек и т.д. На основе полиэтилена с полиизобутиленом выпускаются композиции, обладающие повышенными диэлектрическими показателями [4]. Полиэтиленовая пленка применяется для защищённого грунта. Она по- ставляется главным образом нестабилизированная марки СК (ГОСТ 10354 - 82). Количество стабилизированной плёнки марки СТ (ГОСТ 10354 - 82) очень не- велико [22]. Пленка марки СК характеризуется низкой атмосферостойкостью. Через 5 месяцев эксплуатации на теплицах она начинает разрушаться, куски ее разно- сятся ветром на большие расстояния, загрязняя окружающую среду. Чтобы со- хранить урожай в теплицах с порванной пленкой, их вторично закрывают но- вой плёнкой. По подсчётам, на повторное перекрытие теплиц расходуется не менее 20% плёнки, что составляет 16 тыс. т этого материала, следовательно, при простом увеличении поставки сельскому хозяйству пленки марки СК для удовлетворения полной потребности в ней (160 тыс. т/год) одновременно в 2 раза возрастет загрязнение ее остатками окружающей среды [22]. Пленка марки СТ (композиция на основе полиэтилена низкой плотности) предназначена для использования в сельском хозяйстве (ГОСТ 10354 - 73). Многолетние исследования показали, что пленка марки СТ на основе полиэти- лена низкой плотности (ПЭНП) марки 10803 - 020 может эксплуатироваться на теплице непрерывно 1,5 года. После эксплуатации ее можно снять с теплицы и переработать в гранулы, из которых получают вторичную пленку. Из гранул на основе пленки марки СК нельзя получить вторичную пленку [22]. Плёнка для защиты грунта широко используется в коллективном садо- водстве, огородничестве и на приусадебных участках населения. В настоящее время общая площадь защищённого грунта в этих категориях хозяйств уже достигла площади защищённого грунта в совхозах и колхозах. Следовательно, здесь также необходимо уделять большое внимание экологической чистоте применения плёнки. Между тем для продажи населению поступает ПЭ - плёнки марки Н, атмосферостойкость которой даже ниже, чем у плёнки марки СК. Не- долговечная плёнка марки Н является дополнительным источником загрязне- ния плёночными остатками сельскохозяйственных и лесных угодий и водоёмов [22]. В настоящее время при выращивании сельскохозяйственных культур в условиях закрытого грунта в качестве покрытий используются фотокорректи- рующие полиэтиленовые плёнки, в том числе плёнки, содержащие в своём со- ставе люминофоры на основе комплексных соединений редкоземельных эле- ментов. Их отличительной особенностью является способность преобразовы- вать ультрафиолетовую составляющую солнечного света в красную область спектра. Увеличение доли красной составляющей солнечного спектра под плёнкой повышает интенсивность фотосинтетически-активной радиации и спо- собствует увеличению урожайности сельскохозяйственных культур и сокраще- нию сроков их созревания [23]. В связи с непрерывным увеличением объёма перевозимых грузов в кон- тейнерах, а также в пакетированном виде резко возрастает потребность в поли- мерных упаковочных плёнках [24]. Для закрепления тяжёлых грузов на поддонах используют термоусажи- вающиеся плёнки на основе кристаллизующихся полиолефинов. Наряду с тер- моусаживающимися плёнками всё большее применение для пакетирования гру- зов на поддонах находят растягивающиеся плёнки. К преимуществам таких плёнок перед термоусаживающимися плёнками относятся меньшие энергоём- кость и расход плёнки, более низкая стоимость упаковочного оборудования, а также экономия производственных площадей. Несмотря на большое количество используемых для производства растяги- вающихся плёнок полимеров (в основном сополимеров этилена с α- олефинами), ни один из них не удовлетворяет полностью требованиям автома- тического упаковывания, а в первую очередь по прочности адгезионной связи последовательных слоев плёнки в сформированном пакете. В нашей стране из сополимеров на основе этилена освоен промышленный выпуск сополимера этилена с винилацетатом (СЭВА). В связи с этим представляло интерес оценить возможность применения СЭВА для получения растягивающихся плёнок с повышенными адгезионными характеристиками. К плёнкам для автоматического упаковывания предъявляются специфиче- ские требования : они должны обладать высокими прочностными, релаксаци- онным характеристиками и обеспечивать прочность соединения слоев плёнки в процессе упаковывания. Таким образом, растягивающиеся плёнки на основе модифицированного СЭВА удовлетворяют требованиям автоматического упаковывания и сохраня- ют свойства при длительной эксплуатации [24]. Плёнки (и другие полимерные материалы) используют в аллопластике с целью замены живых тканей человеческого организма ; в хирургии и терапии, например при лечении ожогов, обмороженных участков кожи, для покрытия операционного поля, закрытия мелких ран ; для изготовления отдельных дета- лей медицинских аппаратов и приборов ; для упаковки инструмента, медицин- ских препаратов и лекарственных средств ; в технологии лекарственных форм. К полимерным плёнкам, предназначенным для упаковки лекарственных средств, предъявляются дополнительные требования : они должны быть хими- чески и токсически индифферентны по отношению к лекарственным вещест- вам; непроницаемы для бактерий, вирусов, грибков ; мало проницаемы для па- ров и газов ; выдерживать стерилизацию, применяемую при упаковке стериль- ных лекарственных форм [25]. Для производства плёночных материалов, предназначенных для упаковки лекарственных средств, рекомендуются следующие полимеры : полиэтилен низкой и высокой плотности, нестабилизированный и неокрашенный ; поли- пропилен изотактический, нестабилизированный и неокрашенный ; полистирол ударопрочный ; фторопласт-4 ; поликарбонат ; композиция на основе полиэти- лена и полиизобутилена ; целлофан лакированный ; комбинированная плёнка целлофан - полиэтилен [25]. Пленки из полиэтилена получают методом экструзии из гранулированного полиэтилена, причем формующие головки применяются как с кольцевым зазо- ром, так и с плоской щелью. Основное количество ПЭ пленки (более 85%) вы- пускается в виде рукавной пленки и лишь 15% в виде полотна [26]. Процесс переработки ПЭ можно разделить на следующие стадии : пластификация материала в экструдере ; процесс формования расплава, заключающийся в том, что материалу с помощью головки (фильеры) придается определенная форма ; приемка (отвод), отделка, резка и намотка продукта ; вторичная переработка отходов производства [27]. Особый интерес представляет идея совмещения реактора для синтеза по- лимера с экструдером. При этом отпадает необходимость в промежуточной стадии – грануляции полимерного материала. Благодаря этому экономится энергия, улучшаются свойства самого материала [28]. |