Использование соэкструзии имеет особое значение и место в современных технологиях упаковки, особенно для свежих продуктов.
Методом соэкструзии производятся как высокотехнологичные тонкие термоусадочные плёнки, так и стретч плёнки, в которых срединный слой из PE-LLD или металлоценовых полиэтиленов обеспечивает высокую прочность при сильном растяжении, а поверхностный слой – достаточное сцепление. Но главные преимущества этот метод предоставил упаковке свежих продуктов.
Одним из значимых достоинств для заказчиков упаковки является возможность оптимизации производственной себестоимости изготовителем, что обеспечивается тем, что необходимая структура материала получается в ходе одностадийного технологического процесса выдува, но не только.
Главным преимуществом при использовании в гибкой упаковке является достижение высоких прочностных и барьернных свойств при значительно меньшей толщине по сравнению с многослойными пленками, получаемыми путем ламинирования.
Соэкструзионная технология предусматривает экономное и даже безотходное производство с точки зрения расходов на сырьё. Выделят функциональные и несущие слои. Обрезки, отходы и вторичное полимерное сырье могут быть переработаны и помещены в серединный несущий слой, иногда даже тогда, когда материал предназначен для непосредственного контакта с пищевыми продуктами.
В процессе соэкструзии используются от двух до Х+ экструдеров, снабженных совместной головкой. Потоки различных расплавленных полимеров соединяются в фильерах, образующих конечную часть головки, реже – непосредственно после выхода из головки.
Как и в технологии производства однослойных пленок соэкструзионные производятся как с раздуванием пузыря/рукава, так и путем плоскощелевой экструзии.
По типу барьерного слоя, соэкструзионные плёнки делятся на Высокобарьерные и Среднебарьерные.
Среднебарьерные плёнки производятся с применением PA (полиамида) в качестве барьерного слоя для вакуумной упаковки.
В высокобарьерных пленках применяется EVOH (этиленвиниловый спирт), например, для упаковок с модифицированной газовой средой. Использование этого полимера превращает упаковку в барьер для запаха и кислорода, не только ограничивает проницаемость газов, но и водяных паров (c помощью крайних слоев).
Пятислойные структуры
Барьерные свойства достигаются за счёт слоя сополимера EVOH, введение которого требует двух дополнительных слоёв для его двусторонней защиты от поступления влаги. Принимая во внимание, что внешний сварной слой обычно образуют полиолефины (различные сорта полиэтилена и полипропилена), которые непосредственно не соединяются со слоем EVOH, необходимо использовать для их соединения связывающие вещества (клей). Таким образом требуется пятислойная структура.
* Прочное склеивание проявляется в случае применения полимеров, близких по строению. Поэтому, например, неполярный полиэтилен не связывается с полярным полимером, применяемым в качестве барьерного слоя, таким как EVOH или PA. Для соединения этих слоев необходимо использовать вяжущие слои. В качестве универсальных вяжущих средств чаще всего применяются полиолефиновые сополимеры, модифицированные малеиновым ангидридом. Если слой обладает подобным строением, то склеивание происходит в результате диффузии подобных полимеров. Со стороны барьерных слоев, как PA или EVOH, взаимное связывание является результатом реакции ангидридной группы соответственно с группой –NH, в случае с полиамидом, либо с группой –OH, в случае сополимера EVOH.
Другая задача - разделение слоя PA на два независимых, чтобы повысить стойкость пленки, особенно на углах/ребрах упаковок при их термическом формовании, также требует минимум пятислойной структуры.
При этом пятислойная структура без EVOH считается скорее средне или даже низко барьерной.
Пятислойная стрейч плёнка сейчас также считается вполне стандартной/базовой viewtopic.php?f=169&t=308
По барьерным пищевым пленкам Бизнес практики Сибур провели интересный вебинар https://businesspractices.ru/programs/webinar/736/ Во второй части показаны методы тестирования на практике лаборатории, прямая ссылка https://my.mts-link.ru/17989811/966294128/record-new/1757060346
Семислойные структуры
Семислойные структуры позволяют разделять одновременно на два слоя как PA, так и PE. Что при введении в данную пленку сополимера EVOH позволяет получить более полезные функциональные свойства.
Также семислойные структуры могут создаваться путем ламинирования пятислойной соэкструзионной плёнки к слоям ориентированных моно плёнок, например: пленки OPP, PET, BOPР с дизайном, т.е. получается межслойная печать.
Стандартное решение высокобарьерной пленки для термоформовки (нижняя высокобарьерная пленка) - семислойная пленка состава PE/PA/EVOH/PA/PE толщиной от 150 до 300 мкм. Для запайки состав верхней пленки такой же, толщина 60-80 мкм. Прозрачнее эти пленки можно сделать, если вместо внешнего слоя PE использовать слой лавсана или CPP. В первом случае - идеальное решение для межслойной печати (верхняя пленка), во втором - идеально для формования.
Барьерные свойства EVOH почти в 100 раз! превышают свойства PA (уровень барьерности зависит от того, какое количество в этилене будет винилового спирта), но в то же время прочностные показатели высокобарьерных пленок могут получиться ниже среднебарьерных. Однако, комбинирование PA и EVOH позволяет добиться высоких показателей как прочностных, так и барьерных свойств. Не надо забывать, что сополимер этилена и винилового спирта (EVOH) чувствительны к термообработке.
https://meat-expert.ru/articles/367-skrytye-riski-ekonomii-na-barernykh-plenkakh
Девятислойные структуры добавляют анти-прокольную функциональность и при глубокой вытяжке > ru.extrusion-info.com/stati/1513
Центр пластмасс SKZ (Германия) обладает методом проверки толщины барьерного слоя без разрушения образца.
Также барьер могут добавлять специальные покрытия.
Во вложенном файле образец, как можно наглядно представить барьерные свойства плёнок из своего портфеля или сравнить между поставщиками.
Здесь может быть ссылка на ваши возможности
Дополните и улучшите материал