какие способы обработки подходят для полиэтиленовой пленки
Способ обработки полиэтиленовых пленок или изделий перед печатанием на них красками
О П И С А Н И Е l87043
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 05.т/11.1965 (№ 1016035/28-12) > л, 1%, 8/И с присоединением заявки №
Комитет по делам исо!!ретеинй и открытий
Опубликовано 11.Х.1966. Бюллетень № 20 ори Совете Мииистрое
Дата опубликования описания 19.XI.19áá
Э. К. Пийроя и К. Д. Хельп
Таллинский политехнический институт
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ПЛЕНОК
ИЛИ ИЗДЕЛИЙ ПЕРЕД ПЕЧАТАНИЕМ НА НИХ КРАСКАМИ
Известен способ обработки полиэтиленовых пленок или изделий перед печатанием на них красками, заключающийся в том, что пленку предварительно обрабатывают коронным раз1351дом.
Предложено обработанную коронным разрядом полиэтиленовую пленку покрывать лаковой пленкой на основе, например, алкпдной IIЛИ другой смолы.
Это отличие позволяет осуществлять печать 1О обычнымп офсетцы:и красками и печатать пя пленках, давно обработанных коронным разрядом.
Способ обработки полиэтиленовых пленок и изделий заключается в следующем. 15
Полиэтиленоьые пленки или изделия обрабатывают коронным разрядом при напряжении тока от 10000 до 30000 в в зазоре, равном
3 мл1, и продолжительности в течение 1 л пи при скорости движения ленты 15 — 16 f!/л!ин.
После этого обработанную поверхность покрывают бесцветной лаковой пленкой. В качсстге лака можно использовать растворы щелочной, алкидной или другой смолы в спирте, толуоле илн другом растворителе. После лакировки на щтлнэтнленовой пленке печятя!от обычными офсетными красками.
Преимуществом такой обработки поверхности полиэтилена является то, что лаковая пленка защищает активировапную поверхность против дезактивации, которая происходит прн соприкосновении поверхностей. Также отнядяст необходимость обработки полиэгн,.;:!я II;!Ioc!scдственно перед печатанием.
Виды и способы переработки пленки
Полиэтилен обладает прекрасными эксплуатационными характеристиками, благодаря которым материал массово используют в производстве и в быту, естественно, это привело к росту количества отходов на свалках. Согласно статистическим данным, до 10% от всех бытовых отходов на мусорках приходится на полиэтиленовые материалы.
Отходы пленки не подвержены гниению, не растворяются, не разлагаются на протяжении десятилетий, выделяют опасные для окружающей среды вещества, загрязняют воду и почву. При сжигании полиэтилен сгорает не полностью, образует токсичные диоксины — опасные яды, способные накапливаться в живых организмах и тканях, приводящие к самым опасным последствиям включая язвы, дерматиты и даже мутации.
Существуют различные варианты переработки и утилизации отходов мебельной пленки. Среди них следует выделить пиролиз, который при всех своих положительных качествах не получил широкого распространения, так как с экономической точки зрения такой метод оправдан только при наличии крупных источников сырья. Практика показывает, что самый эффективный способ утилизации изделий полиэтилена заключается в организации линий его повторного использования.
Переработка вторсырья позволяет снижать стоимость производимой продукции, сокращать затраты на сырье, экономить ресурсы и получать прибыль прямо из отходов.
Виды полиэтиленовых отходов
Полиэтилен сегодня существует в самых разных видах и формах, пленка бывает разной степени загрязненности и подготовленности для дальнейшего использования в производстве. Специалистами выделяется несколько групп отходов полиэтилена:
1) Технологический брак.
К этой категории относят от 1 до 10% всех отходов полиэтилена. Бракованные изделия, включая пленку, бутылки и другие товары прямо на производстве могут отправлять не переработку в качестве возвратного сырья.
2) Однородные отходы потребления.
К этой категории полиэтиленовых отходов относят пленку, пластиковую тару и другие изделия, использованные в быту.
3) Отходы на свалках.
Попавшие на свалку отходы производства и бытового использования: пакеты, пленка, бутылки и т. д.
Также пленочные и полиэтиленовые отходы принято разделять на группы по степени сохранности и загрязненности. Самые распространенные категории: изделия с частично утраченными полезными параметрами и материалы с несерьезными повреждениями.
Отходы полиэтиленовой пленки на свалках перемешиваются с другим мусором, потому современные методики переработки обычно включают в себя два отдельных этапа работ:
Типы отходов и методы их переработки
Тип сырья, его состояние, загрязненность, однородность и другие индивидуальные характеристики определяют, какие этапы в процессе переработки он будет проходить. В большинстве случаев пленка и другие полиэтиленовые изделия подвергаются сортировке, очистке, измельчению, дроблению, фракционированию, гранулированию. Только после этого полиэтилен используют для создания новых изделий.
Крупные полиэтиленовые изделия перед переработкой разрезают на специальных станках, а затем отправляют в дробильные и измельчительные аппараты. Очистка от загрязнений пленочных и иных отходов осуществляется на специальных моющих линиях, использующих мощные химические растворители, способные убрать из полимерных отходов все примеси.
Вторсырье пластика отличается высокой вязкостью, потому гранулирование материалов осуществляют под воздействием очень высокой температуры в специальных аппаратах, оснащенных измельчителями, фильтрами и насосами. Мощные грануляторы дают возможность перерабатывать самые разные полиэтиленовые отходы.
Как можно использовать вторсырье полиэтилена
Пленочные отходы и другие пластиковые изделия могут быть переработаны в разные полезные товары. К примеру, смесовые отходы, содержащие большое количество инородных неорганических и органических элементов можно переработать с помощью интрузии или литья. Эти доступные способы переработки позволяют создавать детали для ограждающих пластиковых конструкций.
Пленку, одноразовые бутылки и иную тару чаще всего используют для повторного создания таких же изделий. Проблемы могут возникнуть только при работе с материалами, с сильно измененной структурой, их можно использовать разве что для создания массивных пластиковых изделий низкой прочности.
Любые отходы пластмасс можно перерабатывать в крошку, используемую в строительстве, производстве деталей оборудования и автотранспорта. Современные производители автомобилей все больше внимания уделяют вторсырью и делают из переработанного пластика элементы дверей, бамперов и другие необходимые вещи.
При правильной организации процессов переработки, можно обеспечить выход вторичного сырья на уровне 70-80% от начального объема полиэтиленовой пленки, бутылок ПЭТ и других изделий. Несмотря на сложность переработки, направление активно развивается, так как позволяет организовывать эффективное безотходное производство.
LiveInternetLiveInternet
—Рубрики
—Поиск по дневнику
—Подписка по e-mail
—Интересы
—Постоянные читатели
—Сообщества
—Статистика
Методы работы с полиэтиленом
Устройство для сваривания полиэтиленовой пленки.
На рисунке приспособление к паяльнику для сваривания полиэтиленовой пленки: 1 – пластина с отверстием 2 мм; 2 – стержень паяльника.
Паяльник для сварки полиэтилена.
Еще один простой и рациональный инструмент для сварки тонкой полиэтиленовой пленки. В основе инструмента электропаяльник, но в отличие от других способов, форму его жала изменять не нужно. На жало просто надевается металлический наконечник от деревянной ученической ручки с мягким, нецарапающим пером. Если пленка прожигается, наконечник надо немного сдвинуть с жала, уменьшив площадь теплопередачи.
Приспособление для сварки полиэтиленовой пленки.
Простейшее приспособление для сварки полиэтиленовой пленки книжных обложек. Оно состоит из трех предметов: изогнутого гвоздя (для работы его нагревают), плоскогубцев для удержания гвоздя и деревянной направляющей линейки.
Сварка полиэтиленовой пленки.
Соединяя два куска полиэтиленовой пленки, зажмите их между ровными металлическими пластинами так, чтобы края пленки немного выступали за грани пластинок и пламенем спички «сварите» выступающие края пленки.
Заплавка бумаги в полиэтилен.
С помощью утюга можно припрессовать к бумаге прозрачную полиэтиленовую пленку. Для этого какую-нибудь гладкую термостойкую поверхность слегка протирают любым маслом, накладывают на нее пленку, затем сверху, лицом вниз, нужную бумагу (географическую карту, проездной билет) и все накрывают еще одним листом бумаги. Горячим утюгом (регулятор в положении «полотно», «лен») проглаживают верхний лист, пока он не станет светло-коричневым. В итоге пленка крепко приваривается к бумаге. Нужно только прежде потренироваться и подобрать оптимальный температурный режим.
Как нанести несмывающееся цветное изображение на полиэтиленовую пленку.
Делает это, используя цветные мелки на парафиновой основе: рисуют мелками на белой бумаге зеркальное отображение и, прогладив с обратной стороны бумаги утюгом, переносит изображение на пленку
Материал, удачно сочетающий качества бумаги и полиэтилена.
Прогладив пленку, вложенную между двумя газетами, вы можете получить листы, которые можно наклеить под обои для утепления садового домика, сарая или любого подсобного помещения.
Резак для лавсановой пленки.
Если в цанговый карандаш вместо грифеля вставить острозаточенный кусочек стальной проволоки — получится отличный резак для тонких работ с лавсановой пленкой.
Как быстро раскрыть слипшийся полиэтиленовый пакет.
Новый полиэтиленовый пакет легко раскрывается с помощью двух кусочков лейкопластыря или изоленты.
Еще способ, как раскрыть слипшийся полиэтиленовый пакет.
Порой трудно раскрыть новый полиэтиленовый пакет для продуктов. Намотайте на концы деревянной прищепки полоску лейкопластыря липкой стороной наружу. Стоит «ущипнуть» пакет — и он легко раскроется.
Поверхностная обработка плёночных материалов *
Добиться приемлемой адгезии краски не всегда просто, особенно если речь о синтетических плёнках, а к готовой продукции предъявляются повышенные требования.
На бумаге адгезия краски достигается механическим способом, а химически инертные пластиковые плёнки с низкими пористостью и поверхностной энергией (смачиванием) без спецобработки невосприимчивы к краскам и другим материалам. Необходимая для качественной печати обработка повышает уровень поверхностной энергии, улучшает адгезионные свойства и смачиваемость.
Значение поверхностного натяжения (поверхностной энергии или смачиваемости) обычно приводится в динах на сантиметр (дин/см), хотя более современная единица измерения — миллиньютон на метр (мН/м), не изменяющая численного значения параметра. Для хорошей адгезии величина смачиваемости плёнки должна примерно на 10 дин/см превышать значение поверхностной энергии наносимых краски или лака. Печатная краска с поверхностным натяжением 28 дин/см не сможет качественно закрепиться на плёнке с поверхностной энергией менее 36-38 дин/см. Чаще всего флексографским способом запечатывают полиэтилен (ПЭ, PE) и полипропилен (ПП, PP). Оба вида плёнок нуждаются в обработке, поскольку представляют собой неполярные полиолефины с уровнем активации поверхности (поверхностной энергией) 30-32 дин/см.
Хотя необходимость обработки для всех очевидна, объяснить принцип её действия часто затрудняются, ведь есть несколько теорий. Одна утверждает, что коронный разряд разрывает поверхностные молекулярные цепи, которые, комбинируясь со свободными радикалами, образуют на поверхности материала полярные группы. Они характеризуются сильным химическим сродством с полярными красками и адгезионными составами, что положительно сказывается на скреплении краски с материалом. Считается, что повышает адгезию озон, образующийся при обработке коронным разрядом и окисляющий плёнку.
Способы обработки
Для повышения поверхностной энергии материалов используются системы обработки коронным разрядом, пламенем и плазмой. Поверхностную энергию можно изменить нанесением грунтовки, хотя материал всё равно придётся предварительно обработать.
Коронный разряд
Самый распространённый метод. Генераторы коронных разрядов просты в управлении и обслуживании, экономичны, повышают уровень поверхностной энергии полимеров, алюминиевой фольги, бумаги, картона и текстиля перед печатью, ламинированием или лакированием.
Устройство состоит из источника питания и рабочей секции. В составе типичного блока питания — высокочастотный генератор и выходной трансформатор высокого напряжения. Его мощность измеряется в киловаттах и варьируется от 0,5 до 30 кВт, в зависимости от применения. Устройство обработки рулонного материала — электрод высокого напряжения и контактный роликовый электрод, каждый может иметь изолирующее диэлектрическое покрытие. В общем случае секции подразделяются на системы с оголённым или изолированным контактным роликом, а также универсальные.
При покрытии контактного ролика диэлектриком блок предназначается только для обработки непроводящих материалов. Он эффективнее устройств с оголённым роликом, его предпочтительнее использовать для обработки проблематичных полиэтилена и полипропилена. В зависимости от конфигурации, может обрабатывать рулон по всей ширине или его часть (полосу).
Системы с оголённым роликом и изолированным электродом высокого напряжения подходят для металлизированных материалов. Они компактнее, а поскольку контактный ролик не имеет покрытия, не нуждаются в его периодической замене.
Последними появились успевшие завоевать популярность универсальные системы с изоляцией электродов и контактных роликов. Они также годятся для обработки металлизированных материалов и, не уступая по эффективности системам с диэлектрическим контактным роликом, компактны и потребляют меньше энергии.
Независимо от типа, система должна соответствовать ширине материала, скорости линии и требуемому уровню обработки. Есть варианты для рулонов шириной от 25 см до 10 м, обрабатывающие одну или обе стороны одновременно, в зависимости от прохождения материала через систему роликов. Но уровень поверхностной энергии после обработки коронным разрядом быстро падает — эффект исчезает за считанные недели.
Обработка пламенем
Кислородная горелка генерирует свободный кислород, который вступает в реакцию с поверхностью плёнки и повышает уровень её энергии. Как и в случае с коронным разрядом, эффект нестабилен, исчезает за пару недель. Обработка пламенем используется перед ламинированием на линиях для изготовления картонной тары: сгорают выступающие волокна, что существенно снижает толщину экструдируемого покрытия. Применяется и на полипропиленовых линиях, ибо исключает повышение поверхностной энергии с оборотной стороны. Что важно при изготовлении упаковочных лент: в противном случае клеящий состав пристанет к плёнке с обеих сторон.
Плазменная обработка
Её механизм напоминает принцип коронного разряда. Секция похожа по конструкции, лишь дополнена системой подачи и смешивания газа в нужных пропорциях. Применяется там, где недопустима коронная обработка, например, для политетра-фторэтилена (ПТФЭ, PTFE), имеет дополнительные преимущества в сравнении с коронной обработкой остальных материалов. Используется несколько видов газа, чьё воздействие придаёт материалу характеристики, которых коронный разряд дать не может — максимально высокую поверхностную энергию и почти неограниченную по времени стабильность. Хотя доказательств получено не было, эффект объясняют тем, что плазменная установка работает при значительно меньшем напряжении, не нарушая структуру поверхности. По той же причине не требуется полосной обработки плёнки при термосваривании.
Грунтовки
Улучшить адгезию краски к пластиковым плёнкам помогут т. н. праймеры (грунтовки). Сначала поверхность обрабатывается плазмой или коронным разрядом, затем на машине флексографской или глубокой печати наносится грунтовочное покрытие. Одна из последних разработок: на поверхность плёнки добавляются фотоинициаторы, вступающие в реакцию при отверждении УФ-красок и улучшающие их сцепление с материалом. Грунтовка надолго меняет поверхностную энергию плёнки, давая среднюю поверхностную энергию в 46-50 дин/см. Способ подразумевает дополнительные затраты, но будет весьма кстати при печати на проблемных материалах некоторыми видами УФ-красок.
Чтобы всё было в порядке
При использовании коронного разряда важно добиться нужного уровня обработки, требуемой для качественного смачивания и адгезии. При печати сольвентными красками достаточно 38-40 дин/см, для водных больше — около 42 дин/см. Недостаточ-ная обработка приведёт к некачественной адгезии, снизит стойкость к царапанию и истиранию. Чрезмерная способствует образованию гидрофильной (притягивающей воду) поверхности, гарантирующей проблемы с упаковкой товаров садоводческого и агропромышленного секторов, где приходится иметь дело с водой.
Другое последствие чрезмерной обработки — слипание в горизонтально складируемых рулонах плёнок с двусторонней обработкой. Оно особенно заметно в центре рулона и объясняется притяжением полярных групп, сформированных коронным разрядом. Чем выше уровень обработки, чем плотнее намотан рулон и дольше пролежал на складе, тем сильнее слипание.
Коронная обработка лицевой стороны материала может затронуть и оборотную из-за воздушной прослойки между плёнкой и контактным роликом или завышенной мощности коронирования при заданной скорости прохождения материала. Для решения проблемы увеличьте длину прилегания плёнки к контактному ролику или задействуйте приводные валики управления натяжением.
При наличии в плёнке повышающих скольжение добавок может понадобиться повышенная мощность обработки. Уровень активации будет падать быстрее: мигрируя к поверхности, добавки частично нейтрализуют формирующиеся полярные группы. Поэтому плёнки с высоким уровнем скольжения лучше обрабатывать перед печатью. То же относится и к печати красками на водной основе. Практика показывает, что плёнки лучше воспринимают поверхностную обработку перед печатью, если первоначально активированы на заводе-изготовителе.
 |
| Секция коронирования универсального типа |
Так как воздействие коронного разряда понижает способность к тепловой сварке, при необходимости термосклейки наружных слоёв плёнки (например, после фальцовки) рекомендуется её полосная обработка. Сегментированные коронирующие планки в устройствах такого типа, приподнимаясь, оставляют необработанные участки в местах сварки. Краевые зоны получают избыточное или недостаточное количество поверхностной энергии, что сказывается на величине смачиваемости и адгезии краски (чтобы убедиться в этом, проведите тест на истирание). Так что сегментированными устройствами лучше не пользоваться без крайней необходимости.
Заключение
Чаще всего для повышения поверхностной энергии плёнок применяется коронирование, но при неверном подборе оборудования и отсутствии контроля над процессом высока вероятность возникновения проблем. Можно не знать теории коронного разряда: залог успеха — практическое освоение технологии и грамотные консультации. Плёнку нельзя обрабатывать ни слишком много, ни слишком мало. Или активируйте её перед использованием, или не давайте залёживаться на складе после заводской обработки — так вы избежите массы неприятностей.
* Журнал FlexoTech, январь/февраль 2006 г. © FlexoTech, Published by Whitmar Publications Ltd.
Производство полиэтиленовой плёнки
Материал применяют для сортировки, упаковки и хранения продуктов во всех торговых точках мира. Полиэтилен активно используют в теплицах и строительстве. Не менее часто он находит применение в домашнем хозяйстве. Бизнес по производству полиэтиленовой плёнки обречён на успех, если предприниматель сумеет грамотно соотнести доходы и расходы.
Анализ рынка сбыта
В Россию пятая часть плёнки поставляется из других стран. Популярны китайские и турецкие материалы, потому что дешевые. Но они непрочные, быстро деформируются и растягиваются.
Упаковочные рулоны полиэтиленовой пленки покупают компании, действующие в таких сферах:
Виды плёнки: какой выбрать?
При выборе плёнки ориентируйтесь также на спрос в конкретном регионе.
Технология производства плёнки полиэтиленовой
Допустив нарушение при производстве, можно нанести непоправимый ущерб окружающей среде, потому важно следить за точностью исполнения каждого этапа.
Последним этапом процесса считают контроль качества. Перед тем, как поставить товар потребителям, нужно проверять структуру и целостность поверхностей.
Полное или частичное производство?
Решите, какое производство собираетесь вести, ещё на начальных этапах. Есть 2 варианта:
Полный цикл обойдется значительно дороже. Потребуются большие вложения для обеспечения высоких мощностей производства. В дальнейшем такое предприятие сможет продавать готовые изделия либо поставлять сырьевой продукт другим фирмам.
Подготовка помещения для производства
Недостаточно просто выбрать помещение и закупить оборудование. Нужно обеспечить достаточный уровень безопасности. Следуйте таким советам:
Для технологических процессов потребуется помещение площадью не менее 300 квадратных метров. Организация демонстрационного зала и витрины потребует порядка 40 квадратных метров. Склад займет еще 80 квадратов.
Сырье
Производство полиэтиленовой пленки предполагает использование в качестве сырья следующих материалов:
Если планируется неполный цикл, можно купить готовую плёнку для изготовления пакетов и упаковок. Или, напротив, из полиэтилена производить пленку для перепродажи другим предприятиям.
Оборудование для производства полиэтиленовой плёнки
Чтобы обеспечить производственную линию всем необходимым, нужно закупить оборудование:
Все эти механизмы придется закупить для организации производственной линии. Важно руководствоваться требованиями ГОСТ. Только тогда можно быть уверенным, что проблем с проверками не возникнет.
Персонал
Для обеспечения полноценной работы организации потребуются как минимум 3 сотрудника в производственном цеху, а также технолог, бухгалтер и директор. Возможно начать именно с такого количества сотрудников, наращивая со временем их количество.
Общий зарплатный фонд на месяц составляет примерно 130 тыс. рублей.
Расчет актуален для города с численностью населения до 1 млн человек.
Сбыт и маркетинг
Прибыль предприятия сильно зависит от маркетинга, поскольку именно эффективная реклама определяет, удастся ли продать всё, что произведено. Увеличению прибыли способствуют:
При правильном подходе к маркетингу можно увеличить объемы чистой прибыли на 15-20%.
Рентабельность и окупаемость: финансовый план
Изготовление полиэтиленовой пленки характеризуется высокой рентабельностью и низким уровнем риска. На закупку техники и оборудования потребуется около 3 850 000 рублей. Учитываем затраты на доставку, установку, настройку механизмов. Сюда же включены расходы на обучение персонала.