Исследование прочностных свойств упаковочных многослойных полимерных пленочных материалов, полученных методом каширования, страница 15

Полученный материал представляет собой многослойную конструкцию, в которой можно выделить основные слои: ПП со слоем металлического покрытия, ПЭТФ, с нанесенной флексографическим способом многокрасочной печатью, а также слой адгезива. Таким образом, данная многослойная пленка содержит не три слоя, как может показаться на первый взгляд, а пять слоев. Однако слои печати и металлизации вносят малый вклад в прочностные свойства многослойной пленки на данном этапе изучения прочностных свойств МПМ.

Подготовка образцов многослойного материала также велась по аналогии с однослойными пленками с соблюдением тех же требований ГОСТ.

1. Результаты испытания на одноосное растяжение, полученные в данной дипломной работе, можно считать достоверными, так как испытание проводилось на высокоточном оборудовании в соответствии с ГОСТ. Использовалась универсальная испытательная машина EJA Tensile Tester фирмы Twing Albert с электронным блоком считывания данных.

2. Из полученных результатов испытаний на одноосное растяжение однослойных ПЭТ и ПП пленок видно, что оба исследованных пленочных материала имеют близкие прочностные свойства. ПЭТ пленка имеет более высокую прочность, а ПП – сильнее деформируется, что соответствует их назначению в составе многослойного материала.

3. В процессе испытаний кашированного материала на одноосное растяжение были получены следующие результаты: прочность многослойного материала многократно увеличивается по сравнению с однослойными пленками, и кроме того присутствует эффект упрочнения, составляющий 23% в машинном направлении и 18% - в поперечном. Анализ деформационных свойств так же показал изменение деформируемости материала по сравнению с теоретической на 143% и 109% в машинном и поперечном направлениях соответственно, что при наличии увеличения модуля упругости (11%- машинное направление, 14% - поперечное) свидетельствует об усилении прочностных свойств кашированного материала.

Такое поведение многослойного кашированного материала явно не связано с наличием тонкого слоя адгезива, а скорее всего обусловлено эффектом блокировки, упомянутом в разделе. Подробное рассмотрение этого явления требует детальных исследований прочности многослойных полимерных материалов с точки зрения механизма развития разрушения в вершинах микротрещин.

Анализируя свойство кашированных материалов упрочняться, можно сделать вывод о том, что для выполнения требований к многослойному материалу для производства мягкой тары нет необходимости в таком запасе прочности.

1. В процессе исследований была проведена оценка погрешности результатов, в ходе которой была подтверждена надежность полученных результатов. Большой разброс величины погрешности обусловлен малым количеством испытаний и неоднородностью пленочных материалов по длине и ширине.

1. Пути совершенствования конструирования многослойных материалов заключаются в уменьшении толщины индивидуальных слоев в многослойном материале и повышении качества процесса каширования. Именно применяя более применение нового более совершенного оборудования возможно производство кашированного материала из более тонких пленок. При этом достигается оптимизация запаса прочности в материале и уменьшение его стоимости.

2. Обобщая результаты проведенных исследований, а также на основании анализа статистики за три года, можно отметить широкие перспективы повышения качества многослойных пленочных материалов, получаемых методом каширования.

Приложение 1. Соответствие функций упаковки и предъявляемых к ней требований.

Приложение 2. Свойства, придаваемые слоем многослой­ному материалу

Приложение 3. Характеристики некоторых МПМ.

Приложение 4. Рекомендуемый температурный режим формования пленки для процесса экструзионного каширования.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Адамович А.Г., Уржумцев Ю.С. Механика композиционных материалов. 1973, № 4.- 694с.

2. Аскадский А.А. Деформация полимеров. М.: Химия, 1973, 448с.

3. Берлин А.А., Васин В.Е. Основы адгезии полимеров. М.: Химия, 1974.- 392с.

4. Гуль В.Е., Дворецкая Н.М., Шапкина Л.Н. Исследование прочности двухслойных разнородных пленочных материалов. Механика полимеров, 1967, №5,с.833-839.

5. Гуль В.Е., Дворецкая Н.М., Попова Г.Г., Раевский В.Г. Об упрочнении комбинированных материалов. ДАН ССР, 1967, т.172,№3,с.637-640.

6. Гуль В.Е., Беляцкая О.Н. Пленочные полимерные материалы для упаковки пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1968.-278с.

7. Гуль В.Е. Прочность полимеров. М.-Л.: Химия, 1964.-228с.

8. Гуль В.Е. Структура и прочность полимеров. М.: Химия, 1978.- 327с.

9. Гуль В.Е., Дьякова В.П. Физико-химические основы полимерных пленок. М.: Высшая школа, 1978, 279с.

10. Гуринович Л.Н., Коврига В.В., Лурьев Е.Г. Механические свойства и температуры переходов комбинированной полиимидной пленки. Механика композит. материалов, 1987, №1, с.136-142.

11. Ефремов Н.Ф. Тара и ее производство.- М.: Книга, 2001.-311с.

12. Каган Д.Ф., Кнебельман А.М. Комбинированные пленочные материалы, получаемые с помощью клеев и адгезивов.- М.: НИИТЭХИМ, 1976 г.

13. Каган Д.Ф., Гуль В.Е., Самарина Л. Д. Многослойные и комбинированные пленочные материалы.- М.: Химия, 1989.- 288с.

14. Каган Д.Ф. Многослойные рулонные пленочные материалы, получаемые экструзионным способом и кашированием.- М.: НИИТЭХИМ, 1976 г.

15. Каган Д.Ф., Кантор Л.А. В сб.: Физика прочности композиционных материалов. Л.: ЛИЯФ, 1973.- 264с.

16. Кауш Г. Разрушение полимеров. М.: Мир, 1981, 440с.

17. Коровина Е.А. «Оберточная» пластмасса. Обзор российского рынка гибкой упаковки // Пластикс. 2002, № 3, с.28-35.

18. Кристенсен Р. Введение в механику композитов. М.: Мир, 1982, 334с.

19. Малмейстер А.К., Тамуж В.П., Тетерc Г.А. Сопротивление жестких полимерных материалов. Изд. 2-е перераб. дополн. Рига: Зинатне, 1972.- 698 с.

20. Муравин Л.Г., Толмачева М.Н., Додонов А.М. Применение полимер­ных и комбинированных материалов для упаковки пищевых продуктов. М.: Агропромиздат, 1985.- 189с.

21. Нарисава И. Прочность полимерных материалов. М.: Химия, 1987, 400с.

22. Обрядчикова К.Н., Коврига В.В. Механика полимеров, 1972, №2, с. 257-260; Пласт. массы, 1969, № 11, с. 65-67.

23. Патрикеев Г.А., Савченко А.К., Шихов Г.Л. В кн.: Переработка пласт­масс. М.: Химия,1966.

24. Патрикеев Г.А. и др. Пласт. массы, 1972, № 1, с. 54-56.

25. Прокофьева Т. Комбинированные и многослойные материалы // Сибирская упаковка и оборудование. 2002, № 9 (10), с.26.

26. Смышляев А. упаковочный фарватер // The Chemical Journal. 2002, №4, с.24-25.

27. Степнов М.Н.Статистические методы обработки результатов механических испытаний. Справочник. М.: Машиностроение, 1985, 232с.

28. Пленки полимерные. Метод испытания на растяжение. ГОСТ 14236-81.

29. Рекомендации по хранению ламинированных материалов // ROHM and HAAS. 2001.

30. Технологическая инструкция по кашированию пленочных и бумажных материалов на кашировальной машине Simplalam Bielloni // ОАО «Московский картонажно-полиграфический комбинат». 2002.