Способ получения одноосно-ориентированной пленки из полиолефина

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Соеэ СоветскихСоциалистическихРеспублик 11 93 7195(53)М. Кл. В 29 0 7/24 Гоеударстювй квинтет ЕСЕР до делам изабретений и открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОДНООСНО ОРИЕНТИРОВАННОЙПЛЕНКИ ИЗ ПОЛИОЛЕФИНАИзобретение относится к способам получения ориентированных пленок из полиолефинов (полиэтилена, полипропилена и тд,) с повышенными прочностными свойствами, приме. няемых, например в качестве упаковочных материалов, для изготовления тканых мешков, з подложек для ковров, морских канатов и др,Известен способ получения двухосно ориентированных усадочных пленок из изотактического полипропилена (ПП), заключающийся втом, что пленка в виде плоской ленты, полученная путем экструзии из расплава при190 - 325 С через плоскощелевую головку с последующей закалкой до 90 С, подвергаетсявытяжке сначала в продольном направлении до 1 максимальной степени вытяжки ( Л ) 15 1с предварительным прогревом пленки до130 - 140 ОС и последующей термофиксацией при 20 С, а затем подвергается вытяжке впоперечном направлении до А = 8 - 13:1 при150 - 160 С с предварительным нагревом пленки до 155 - 165 С и последующей термофиксацией при 40 С. 2Пленка, полученная по этому способу, имеет максимальное значение разрушающего напряжения при растяжении ( б ) 34,1 х х 10 н/м 11.Недостатком данного способа является то, что полученные ориентированные пленки имеют низкиеНаиболееблизким к предлагаемому по тех. нической сущности и достигаемому эффекту является способ получения одноосно ориентированной пленки иэ изотактического ПП 2.Способ получения одноосно ориентированной пленки из ПП включает экструзию полимера на зкструдере. с плоскощелевой головкой при 232-288 С. После экструзии прово. дят закалку пленки на воздухе, а затем вытяжку в продольном направлении в две стадии; на первой - при 87,5 - 138 С слинейной скоростью .1.5 - 4,5 м/мин до степени вытяж-ки Л 2 - 5:1, затем пленка охлаждается до 10 - 33"С; пленку нагревают до 127-, 160 С, а затем проводят вторую стадию вытяжки при 121,5 - 160 С, (причем температура вытяжки на второй стадии пре.93795пер; 3вьппает температуру вытяжкинавой стадии) до Л = 7 - 9,5:1,Недостатком известного способа являетсято, что пленки, полученные этим способом,обладают еще недостаточно высокой механи.ческой прочностью ( 6 р = 41,210 н/мзпри Л = 7:1 и бр: 50,310 н/м приЛ"- 9,5:1).Цель изобретения - повышение прочности одноосно ориентированной пленки из 1 иполиолефина.Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения одноосно ориен.тированной пленки из полиолефина, включающему экструзию расплава полимера через 15плоскощелевую головку, закалку и постадийную вытяжку в продольном направлениис повышением температуры от стадии к ста.дии, экструзию расплава полимера проводятпри 210-240 С, закалку при температуре отО до 95 С в течение 10 - 30 с, вытяжку проводят в три стадии: первую - при 80 -110 С до степени вытяжки 4 - 10, вторую -при 100 - 130 С до степени вытяжки 12 - 19,третью - при 120 - 165,С до степени вытяжки 20-35, и после каждой стадии вытяжкипленку охлаждают и подвергают термофик.сации при 10 - 20 С.Согласно предложенному способу получаютодноосно ориентированные пленки иэ полиэти.дена, ПП, их сойолимеров и др.При закалке в качестве хладагенаов применяют тающий лед (плавающий лед в охлаж.денной, воде), такющий ацетон (смесь адетона с жидким азотом) и другие хладагенты, позволяющие обеспечить глубокое охлаждение пленки,Вытяжку проводят либо на обычных вал.ковых установках, состоящих из двух парвращающихся с различной окружной скоростьювалков диаметром 22 см, либо - на "утюге"(при контакте пленки с обогреваемой метал.лической трубкой диаметром 0,8-30 см, например латунной). Обогрев валков осущест.вляют либо с помощью обогреваемой до необходимой температуры жидкости, напримерсиликонового масла, либо с помощью лам.пы теплового излучения.Разрушающее напряжение при растяжениии предел текучести при растяжении ( Й. )определяют по ГОСТ 14236-,76, модуль уп 50ру.гостн (Е) по ГОСТ 9550 - 71.Степень вытяжки определяют как отноше.ние конечнойдлины вытянутой пленки кначальной длине невытянутой пленки.П р и м е р 1. Пленку из полиэтилена 55высокой плотности (ПЭВП) с плотностью( Р ) 09583 г/см, показателем текучес.ти расплава (ПТР) 2,5 г/10 мин (при 4190 С, 5 кг) получают путем экструзиичерез плоскощелевую головку шириной 2 см,величиной зазора 0,07 см при 220-230 С,скорости вращения цилиндра 9 об/мин. Полученная пленка поступает для закалки через пару зажимнык валков со скоростью1 м/мин в охлаждаемую до 0 С (гемпера.тура закалки) ванну с тающим льдом и проточной водой. Время пребывания пленки вванне 10 с, Сформированная и закаленнаятаким способом пленка толщиной 0,07 сми шириной 1,7 см поступает для вытяжки нана валковую установку.Первую стадию вытяжки проводят при100-С при вращении приводных валков соскоростью 1 м/мин и валка ориентации соскоростью 6 м/мин до А = 6.Вторую стадию вытяжки проводят при110 С до- ;15 и третью стадию -при 120 С до Х =31. После каждой стадиивытяжки проводят термофиксацию при20 С.Конечная толщина пленки 0,018 см, ширина 09 см,П р и м е р 2. Пленку из ПЭВП сР=0,9578 г/смэ ПТР = 3,2 г/10 минполучают путем экструзии через плоскощеле.вую головку шириной 1 см, величиной зазора 0,1 см при 210-220 С, скорости вращения цилиндра 4 об/мин, Полученная пленкапоступает для закалки через пару зажимныхвалков со скоростью 0,45 м/мин в охлаждаемую до 95 С (Тз) ванну с тающим ацетоном, Время пребывания пленки в ванне 15 с.Пленку толщиной 0,007 см, шириной 0,75 смподвергают вытяжке на "утюге" (трубка диаметром 1,5 см, обогреваемая термостатируемой силиконовой жидкостью),Первую стадию вытяжки проводят при80 С до А= 4 со скоростью 2,0 м/мин.Вторую стадию вытяжки проводят при160 С до Л = 12 и третью стадию - при120 С до 1=35, После каждой стадии вытяжки проводят термофиксацию при 10 С.Конечная толщина пленки 0,003 см, ши.рина 0,27 см.П р и м е р 3, Пленку получают в условиях, аналогичных примеру 1, но прн Тз =: .70 С в течение 20 с, используя ПЭВП с0,9456 г/см ПТР = 1,25 г/10 мин.Первую стадию вытяжки проводят при110 С до Л = 5, вторую - при 120 С доЛ12, третью при 130 С до Л = 20.После каждой стадии вытяжки проводяттермофиксацию при 15 С.П р и м е р 4. Пленку получают в ус.ловиях, аналогичных примеру 2, но приТ, = 30 С в течение 30 с, используя ПЭВПс Р с 0,9590 г/смз, ПТР = 4,37 г/10 мин.Примерыг3 тоды испь таний иць ерения 5 6 (известный) Разрушающее напряжение при растяжении ГОСТ,4 123,2 ГОСТ4236-7 Предел текучестипри растяжении 8,3 97,3 95,3 37 2,7 118,1 0 Модуль упругости при растяжении ГОСТ 10-1 о 9550 7,2 7,0 т по особ позволя ованные плен Предлагаемыиодноосно ориентифинов с высокишими 120 к 10 т н/по предлагаемомуко значения 6 рпредел текучестиругости при раст ки из полиолебр, достигаюдении вытяжки шаются не толь-, оказатели, как 4, модуль уп.; ми значениямимэ. При пров способу улуч , но и такие при растяжении я женин,4тирован.ющий Спо ной пл экстру щелев тяжку нием плоскойную вы.овыше. щ 0 адин, о тНИИПИ Заказ 4333/18 Тираж 679 Подпиеное ул Проектная 4,У илиал ППП "Патент" 5Первую стадию вытяжки проводят при 95 С до Х= 10, вторую - при 115 С до Х = 19, третью - при 125 С до Л = 28,После каждой стадии вытяжки проводят термофиксацию при 20 С. 5Пример 5.Пленку изППсР=0,9526 г/смз, ПТР = 2,36 г/10 минполучают в условиях, аналогичных примеру 2, но при температуре экструзии 230 в 2 С.Первую стадию вытяжки проводят при 1 О 110 С до Л =4, вторую - при 130 С до Х = 12, третью - при 165 С до Я= 21. После каждой стадии вытяжки проводят термофиксацию при 20 С.П р и м е р 6. (Известный) Пленку из 15 ПЭВП с Р = 0,9456 г/см, ПТР =1,25 г/1 О миь экструдируют на экструдере с плоскошелеФормула изобретени соб получения одноосно орие енки из полиолефина, включ зию расплава полимера через ую головку, закалку и постади в продольном направлении с емпературы от стадии к ст 6вой головкой шириной 2 см, величиной зазора 0,007 см при 235 С. После экструзии проводят закалку пленки на воздухе при 20 Си далее пленку вытягивают в две ступенина валковой установке.Первую стадию вытяжки проводят при110 С со скоростью 3 м/мин до Л= 4 споследующей термофиксацией путем охлаждения до 20 С.Перед второй стадией вытяжки пленку подвергают предварительному нагреву ао 127 С,Вторую стадию вытяжки проводят при 121,5 Сдо Х= 9,5.Конечная толщина пленки 0,027 см, ширина1,4 см.Свойства полученной пленки по примерам1 - 6 приведены в таблице,л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения прочности пленки, экструзию полимера проводят при 210 - 240 С, закалку - при температуре от 0 до -95 С в течение 10 - 30 с, а вытяжку проводят в три стадии первую - при 80 - 110 С до степени вытяжки 4 - 10, вторую - при 100 - 130 С до степени вытяжки 12 - 19, третью - при 120 - 165 С до степени вытяжки 20 - 35, и после - каждой стадии вытяжки пленку охлаждают и подвергают термофиксации при 10-20 С.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Заявка ФРГ У 1504454, кл. В 29 О 7/24 опублик. 1972.2, Патент ФРГ У 1704538, кл. В 29 О 7/24 опублик. 1976 (прототип) .