Влияние технологических параметров процесса экструзионного ламинирования на свойства комбинированного материала Полиэтилен - Бумага (1090423), страница 4
Текст из файла (страница 4)
При этом даже при температуре экструзии 270оС их концентрация значительно превышает концентрацию в слое необработанного УЗПЭ, экструдированного при 300 оС. Видимо, повышение окисленности поверхностного слоя ПЭ, вкупе с улучшением смачиваемости поверхности бумаги,и приводит к значительному росту сопротивления расслаивания комбинированного материала, полученного с УЗ обработкой расплава ПЭ.Для оценки изменений молекулярной структуры при УЗ обработке, провели исследование молекулярно-массового распределения (ММР) в образцахПЭ, экструдированных при различных температурах. Результаты исследованиямолекулярно-массового распределения (ММР) в образцах ПЭ, экструдированных при различных температурах, приведены в таблице 3:Таблица 3. Молекулярно-массового распределение (ММР) в образцахПЭ, экструдированных при различных температурахМатериалMnMwПолидисперсность0ПЭ при 270 С430001760004,10ПЭ с УЗ при 270 С400001590004,00ПЭ при 300 С300001510005,00ПЭ с УЗ при 300 С295001455004,9Как видно из таблицы 3, повышение температуры экструзии приводит кувеличению ширины ММР, в то время как обработка расплава ПЭ УЗ приводитк сужению ММР.
При этом уменьшаются и значения средних молекулярныхмасс, хотя и незначительно. Видимо, воздействие УЗ уменьшает средний молекулярный вес в основном за счет уменьшения содержания высокомолекулярной фракции. Поэтому такой расплав хорошо смачивает поверхность бумаги.17Анализ результатов исследований образцов ПЭ пленки, экструдированной при температуре 300оС, и подвергнутой УЗ воздействию, методами ИКспектроскопии и гель-проникающей хроматографии позволили выдвинуть следующий объяснение принципиально разному поведению этих образцов.Процессы, протекающие в этих образцах, можно представить в виде 2схем:Экструзия нестабилизированного Экструзия ПЭ при 270оС при УЗПЭ при температурах выше 300оС воздействии на расплавСН 3 СН 2 СН 2 СН 2 СН2 СН2 n СН 2 СН 3СН 3 СН 2 СН 2 СН 2 СН 2 СН 2 m СН 2 СН 3..СН 2 С Н 2 С Н 2 СН 2 СН 2 СН 2 __________________ О2..СН 2 СН 2 О ОСН 2 С Н СН 2 СН 2 СН 2 С Н СН 2 СН 2 +УЗ2 СН 3 СН 2 СН 2 СН 2 СН 2 +УЗ2m/ 2 СН 2 +О 2СН СН 2 СН 2 СН 2 СН 2 СН 2 ООH3m/2.........................................О2 ..СН 2 СН 2 ООН ...СН 2 СН СН 2 СН 2 ...СН 2 СН СН 2 СН2 При высокотемпературной экструзии отечественного ПЭ происходитокисление в основном низкомолекулярных фракций и его пероксидная сшивкав тонком поверхностном слое.Сшитый полиэтилен плохо смачивает поверхность бумаги, а окисленныенизкомолекулярные фракции, даже при интенсивном взаимодействии, не могутобеспечить высоких адгезионных показателей из-за недостаточной прочностипереходного слоя.При воздействии УЗ на расплав происходит деструкция в основном высокомолекулярных фракций с одновременным окислением образующихся фрагментов со средней молекулярной массой.
Поэтому такой расплав хорошо смачивает поверхность бумаги, что наряду с повышением его полярности и обеспечивает высокое адгезионное взаимодействие с бумагой.ВЫВОДЫ1. Выявлен механизм формирования адгезионного взаимодействия при нанесении расплава ПЭ на поверхность бумаги;2. Установлено, что основным фактором, влияющим на формирование адгезионного взаимодействия, является смачиваемость поверхности бумагирасплавом ПЭ.
Процессы сшивки, протекающие в поверхности расплаваэкструдируемого нестабилизированного ПЭ, препятствуют адгезионномуконтакту;3. Предложены и экспериментально проверены два метода модификацииэкструзионно-ламинаторного способа получения комбинированного материала ПЭ- бумага (картон) с высокими адгезионными показателями:18введение в ПЭ термостабилизатора, и обработка расплава ПЭ ультразвуком;4. Показано, что эффект от использования этих способов модификацииобеспечивает сопротивление расслаиванию комбинированного материалана уровне 140-160 Н/м, что больше не только величины, заявленной в ТУна материал (40 Н/м), но и превышает желаемое значение в 100 Н/м.5.
Показано, что использование УЗ воздействия на расплав ПЭ позволяетснизить температуру экструзии с 320оС до 270 оС, при этом обеспечивается достаточно высокое адгезионное взаимодействие и улучшенные санитарно-гигиенические показатели КПМ, а также отпадает необходимость в нанесении дополнительного слоя ПЭ.6. Показано, что совместное использование этих двух способов модификации превышает эффект от использования каждого из них в отдельности;7. Данные способы модификации опробованы на пилотной установке и могут быть рекомендованы в промышленных условиях при производствекомбинированных полимерных материалов.Список работ, опубликованных по материалам диссертации1.
Ананьев В.В. Модификация упаковочного материала ультразвуковойобработкой / В.В. Ананьев, О.А. Банникова // Молочная промышленность.2009.-№6.- С. 35.2. Ананьев В.В. Адгезионные свойства комбинированного материалабумага (картон) – полиэтилен. Исследование энергетических характеристик поверхности.
Часть 1 / В.В. Ананьев, А.Е. Чалых, О.А. Банникова // Пластическиемассы. -2009.-№6.-С. 27.3. Ананьев В.В. Адгезионные свойства комбинированного материалабумага (картон) – полиэтилен, полученного экструзионно-ламинаторным способом. Часть 2 / В.В. Ананьев, А.Д. Алиев, О.А. Банникова // Пластическиемассы. -2010.-№8.-С. 6.4. Ананьев В.В. Повышение качества комбинированных материалов идизайн упаковки/ В.В. Ананьев, И.А.
Кирш, Ю.А. Филинская, О.А. Банникова,А.О. Уткин // Пищевая промышленность. -2012.-№1.-С. 16-18.5. Кирш И.А. Банникова О.А. Вторичная переработка упаковочныхкомбинированных материалов / И.А. Кирш, Т.И. Аксенова, О.А. Банникова //Молочная промышленность.- 2007.-№5.-С.66.6. Ананьев В.В. Как усилить притяжение? Повышение адгезионныхсвойств пленок при получении экструзионно-ламинаторным способом / В.В.Ананьев, О.А. Банникова, А.О. Уткин // Packaging.- 2010.-№4/5 (27).- С. 28.7. Ананьев В.В.
Повышаем адгезионную прочность пленки / В.В. Ананьев, О.А. Банникова, К.Е. Носачева // Пластикс.- 2011.-№3.- С. 18.8. Банникова О.А. Изучение свойств комбинированного материала дляобеспечения безопасности и сохранения качества пищевых продуктов / В.В.Ананьев, О.А.
Банникова // Материалы международной научной конференциистудентов и молодых ученных «Экологически безопасные ресурсосберегающие19технологии и средства переработки сельскохозяйственного сырья и производства продуктов питания», М. : МГУПБ.-2009.-С. 149-151.9. Банникова О.А. Возможности повышения адгезионного взаимодействия в системе «бумага-полиэтилен» при производстве упаковочных материалов для молочной продукции / В.В. Ананьев, О.А. Банникова // Сборник материалов первой научно-практической конференции с международным участием«Тара и упаковка пищевых продуктов. Коммуникативные технологии пищевыхпроизводств», М. : МГУПП.- 2009.-С.46-53.10.
Банникова О.А. Изучение адгезионной прочности упаковочных материалов для защиты пищевых продуктов / В.В. Ананьев, О.А. Банникова //Материалы VII международной конференции студентов и молодых ученых"Живые системы и биологическая безопасность населения", ноябрь 2008.с.125-126.11. Ананьев В.В. Вторичная переработка многослойных полимерныхматериалов / В.В. Ананьев, И.А. Кирш, М.И. Губанова, О.А. Банникова, Н. Г.Гаврилов, О.В. Безнаева, О.С.
Шалымагина // Материалы Московской международной и практической конференции «Биотехнология: Экология крупных городов».- 15-17 марта 2010 г. - Москва, М. : ЗАО «Экспо-биохим-технологии»,РХТУ им. Д.И. Менделеева.- 2010. – С. 345-346.12. Банникова О.А. Модификация комбинированного материала дляобеспечения безопасности и сохранения качества молока и молочной продукции / В.В.
Ананьев, О.А. Банникова, К.Е. Носачева // Материалы Первого Международного конгресса «Экологическая, продовольственная и медицинскаябезопасность человечества».-14-17 ноября 2011г. : в 2 ч. – Ч. 2.- Москва :ФГБОУ ВПО «РЭУ им. Г.В. Плеханова», 2011. –С. 200-201.13. Банникова О.А. Исследования свойств комбинированного материаладля сохранения качества молока и молочных продуктов / В.В. Ананьев, О.А.Банникова, К.Е.
Носачева // Материалы 9-ой международной научной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения», М., МГУПП. - 2011. – С. 142-143.14. Банникова О.А. Повышение качества многослойных упаковочныхматериалов ультразвуковой обработкой. / В.В. Ананьев, А.О. Уткин, О.А. Банникова // Материалы 9-ой международной научной конференции студентов имолодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения»,М., МГУПП. - 2011. – С. 173-175.15.
Кирш И.А. Исследование свойств упаковочных полимерных материалов / И.А. Кирш, Ю.А. Филинская, М.И. Губанова, О.А. Банникова // Методические указания к лабораторным работам для студентов специальности240502 – Технология и дизайн упаковочного производства, 261201- Технологияпереработки пластических масс, М., МГУПБ.
– 2010. – 10 с.20.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
