Wykorzystanie metalocenowych kopolimerów etylenu i wyższych alfa-olefin do produkcji folii wielowarstwowej

Transkrypt

1 Zbigniew Frąszczak a,*, Bogusław Królikowski a, Marcin Kraus b a Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników, Toruń; b PPHU Fol-Plas-Kraus, Kalisz Wykorzystanie metalocenowych kopolimerów etylenu i wyższych alfa-olefin do produkcji folii wielowarstwowej Use of metalocene ethylene/α-olefin copolymers for production of multilayers films Opracowano technologię wytwarzania folii wielowarstwowej o znacznie mniejszej grubości, przy zachowaniu jej właściwości wytrzymałościowych i użytkowych, poprzez zmodyfikowanie receptur poszczególnych warstw i zastosowanie metalocenowych kopolimerów wyższych alfa-olefin. Mniejsza grubość folii umożliwia zmniejszenie masy materiału stosowanego do opakowań, a więc znaczne ograniczenie powstawania odpadów poużytkowych. Three-layer thermoshrinkable and lamination films were produced by blowing extrusion molding by using various com. polyethylenes including innovative ones) and studied for mech. strength. Saving 40% of material was achieved for thermoshrinkable films and 20% for lamination ones. Opakowaniowe folie z tworzyw polimerowych stosowane są w wielu dziedzinach gospodarki, w tym w przemyśle spożywczym, rolnictwie, budownictwie i elektrotechnice. Największe ilości wytwarzanych folii zużywa przemysł opakowaniowy do opakowań jednostkowych. Folie te są najczęściej wytwarzane z poliolefin metodą wytłaczania z rozdmuchiwaniem. Wytłaczane są głównie folie opakowaniowe termokurczliwe, rozciągliwe oraz do produkcji worków samonośnych. Rozwój technologii wytwarzania poliolefin sprawił, że produkowane typy polietylenów charakteryzują się gamą właściwości spełniających szeroki zakres wymagań. Są to przede wszystkim polietyleny wytwarzane z udziałem katalizatorów metalocenowych oraz kopolimery podstawowego etylenu z wyższymi olefinami z wiązaniem podwójnym w pozycji alfa (buten-1, heksen-1, okten-1). Istnieją możliwości modyfikowania właściwości folii poprzez łączenie różnych warstw tworzyw metodą laminowania lub współwytłaczania, w wyniku czego uzyskuje się folie wielowarstwowe. Wymagane właściwości użytkowe można uzyskać wytłaczając mieszaniny pierwotnych tworzyw w postaci folii jednowarstwowej lub też kombinacji tych folii w układach wielowarstwowych. Folie wielowarstwowe w różnych konfiguracjach stanowią grupę nowych materiałów charakteryzujących się stałym wzrostem zużycia i znaczenia. Nowoczesne konstrukcje linii technologicznych umożliwiają produkcję folii z polietylenu małej gęstości PE-LD, liniowego polietylenu małej gęstości PE-LLD, polietylenu metalocenowego m-pe, polietylenu średniej gęstości PE-MD, polietylenu o bardzo małej gęstości PE-VLD, kopolimerów etylenu z innymi olefinami oraz kopolimeru etylen/alkohol etylowy EVOH (stanowiącego barierę dla tlenu), a także z polipropylenu statystycznego PP-R. Układ trzech warstw można zmieniać w zależności od dalszego przeznaczenia folii. Poszczególne warstwy folii spełniają określone i przypisane im funkcje, głównie przenoszą obciążenia (tworzywa nośne), stanowią barierę w odniesieniu do par i gazów (tworzywa barierowe), mogą nadawać warstwie licowej estetyczny wygląd i określoną barwę, zabezpieczają przed promieniowaniem UV lub łączą współwytłaczane tworzywa (tworzywo wiążące). Wielowarstwowość folii pozwala także na polepszenie zgrzewalności folii, dzięki zastosowaniu dodatkowo PE-LLD lub PP w jednej z warstw zewnętrznych, a także stwarza możliwość wytłaczania folii wielobarwnych, wykonania warstwy środkowej z recyklatu, zmniejszenia współczynnika tarcia oraz zwiększenia przejrzystości Dr inż. Zbigniew FRĄSZCZAK w roku 1974 ukończył studia na Wydziale Mechanicznym- Technologicznym Politechniki Gdańskiej ze specjalnością technologia budowy maszyn. Stopień doktora nauk technicznych uzyskał na Wydziale Mechanicznym Akademii Techniczno-Rolniczej w Bydgoszczy w 1998 r. w dziedzinie budowa i eksploatacja maszyn. Obecnie jest adiunktem w Instytucie Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników w Toruniu. Specjalność budowa i eksploatacja maszyn i urządzeń do przetwórstwa tworzyw sztucznych. * Autor do korespondencji: Instytut Przetwórstwa Tworzyw Sztucznych Metalchem, ul. M. Skłodowskiej-Curie 55, Toruń, tel.: (56) , fax: (56) , z.fraszczak@impib.pl Dr inż. Bogusław KRÓLIKOWSKI notkę biograficzną i fotografię Autora wydrukowaliśmy w nr 09/2011, str /11(2011)

2 i odporności cieplnej, a zwłaszcza barierowości folii dla tlenu i innych gazów, jak para wodna, azot lub ditlenek węgla. Folie trójwarstwowe w porównaniu z poliolefinowymi foliami jednowarstwowymi charakteryzują się wieloma zaletami zarówno ekonomicznymi, jak i technicznymi. Korzyści ekonomiczne wynikają przede wszystkim z lepszych właściwości wytrzymałościowych. Folia trójwarstwowa PE-LD/PE-LLD/PE-LD ma wytrzymałość na rozrywanie większą o 30% niż folia jednowarstwowa PE-LD o takiej samej grubości, co umożliwia zmniejszenie grubości produkowanej folii, a w efekcie obniżenie kosztów. Na podstawie analizy stanu techniki dokonanej z wykorzystaniem dostępnej literatury katalogowej i informacji pochodzących z baz patentowych 1), z czasopism i literatury fachowej 2), zdobytych na targach branżowych oraz z wieloletnich doświadczeń i wiedzy wykonawców wybrano do rozważań wyroby czołowych światowych producentów polietylenu przeznaczonego do wytwarzania folii opakowaniowych 3). Zastosowane przez te firmy nowe technologie (nowe katalizatory i nowe monomery) pozwalają na wytwarzanie, w dużej mierze, polimerów o z góry zadanych właściwościach użytkowych. Scharakteryzowano konfigurację poszczególnych warstw folii opakowaniowej trójwarstwowej termokurczliwej oraz przeznaczonej do laminowania, której wytwarzaniem jest zainteresowana firma Fol- -Plast-Kraus z Kalisza i zastrzega sobie składy recepturowe. Folia termokurczliwa przeznaczona jest do pakowania pakietów paletyzowanych produktów (słoiki, butelki, paczkowany cukier lub mąka) poprzez obkurczenie wcześniej owiniętej wokół pakietu folii w tunelu grzewczym i powstanie jednolitego opakowania. Podgrzanie odpowiednio uformowanej struktury folii polietylenowej wykonanej metodą wytłaczania z rozdmuchiwaniem do określonej temperatury powoduje powstanie efektu jej kurczenia. Trójwarstwowa folia termokurczliwa do lekkich zastosowań najczęściej produkowana jest w konfiguracji warstw A/B/A w proporcjach grubości od 1/1/1, 1/2/1, 1/3/1 aż do 1/4/1. Warstwy A są warstwami skrajnymi (wewnętrzna i zewnętrzna część rękawa folii). Nadają one folii połysk, który jest szczególnie istotny w foliach drukowanych, gdzie polepsza on wygląd opakowanego produktu. Warstwy skórne nadają folii odporność na ścieranie i wpływają na wytrzymałość na przebicie. Muszą one mieć odpowiednio mały współczynnik tarcia umożliwiający łatwe przetwarzanie na maszynach pakujących. Warstwa B decyduje o wartości współczynnika skurczu folii (szybkości obkurczania), którego stopień wyrażany jest w procentach i sile trzymania pakietu. Odpowiednia receptura przyspiesza proces obkurczania i zwiększa siłę skurczu. Warstwa ta decyduje również o właściwościach mechanicznych folii. W przypadku folii termokurczliwej szczególnie istotna jest odporność na rozerwanie. Folia używana w procesie laminowania jest łączona z innym rodzajem folii najczęściej za pomocą kleju bezrozpuszczalnikowego. Najczęściej wykonywana jest ona w konfiguracji warstw A/B/C w proporcji ich grubości 1/2/1 lub 1/3/1. Warstwa A jest warstwą zewnętrzną rozdmuchanego rękawa (przed rozcięciem do wymaganej szerokości użytkowej wstęgi folii pojedynczej) i podlega powierzchniowej aktywacji koronowej niezbędnej w procesie druku i laminowania. Zabieg ten zwiększa adhezję kleju i farby do poziomu gwarantującego trwałość zarówno druku, jak i połączenia klejowego. Warstwa ta wymaga zastosowania tworzyw gwarantujących estetyczne lico, maksymalną trwałość aktywacji powierzchniowej, czyli materiałów 90/11(2011) Mgr inż. Marcin KRAUS w roku 2006 ukończył studia w Państwowej Wyższej Szkole Zarządzania w Kaliszu na Wydziale Zarządzania ze specjalnością Zarządzanie w Biznesie. W 2008 r. ukończył studia podyplomowe na Uniwersytecie Ekonomicznym na kierunku Master of Business Administration. Od 2001 r. pracuje w przedsiębiorstwie FOL-PLAST-KRAUS jako dyrektor produkcji. Specjalność zarządzanie, opracowywanie technologii i wdrażanie nowych produktów. nie posiadających dodatków migrujących, które mogą obniżyć poziom aktywacji. Warstwa B jest warstwą środkową, nośną, decydującą o właściwościach mechanicznych folii i zdecydowanie wpływającą na transparentność gotowego laminatu. Tworzywo należy dobrać tak, aby uzyskać maksymalnie wysokie wartości wytrzymałości mechanicznej folii, sztywności oraz jak największą transparentność. W przypadku folii do laminowania szczególnie istotna jest wytrzymałość na rozerwanie i przebicie z uwagi na fakt, że folia polietylenowa (np. PE-LLD) w strukturze laminatu nadaje mu właściwości mechaniczne. Warstwa C jest warstwą zgrzewalną. Musi ona charakteryzować się jak najmniejszym współczynnikiem tarcia, aby umożliwić proces formowania opakowania (np. w automacie typu flow-pack) i zgrzewania z możliwie największą szybkością z zachowaniem integralności opakowania i siły zgrzewu. Celem badań było opracowanie receptur do wytwarzania wielowarstwowej folii termokurczliwej oraz folii do laminowania z polietylenu z udziałem kopolimerów etylen/heksen, a następnie uzyskanie takich samych właściwości mechanicznych jak przy foliach dotychczas wytwarzanych przez Fol-Plast-Kraus, ale przy znacznie mniejszej grubości. Zakres badań obejmował opracowanie koncepcji receptur folii poliolefinowych z udziałem kopolimerów etylenu, butenu i heksenu, wytworzenie folii wg tych receptur, badania właściwości fizykochemicznych wytworzonych folii oraz analizę porównawczą uzyskanych wyników pomiarów z właściwościami folii dotychczas wytwarzanych. Część doświadczalna Materiały i surowce Zastosowane tworzywa polimerowe i dodatki oraz ich producentów zestawiono w tabeli 1. Tabela 1. Materiały polimerowe zastosowane do badań Table 1. Polymeric materials used for the study Surowiec Skrót Producent Polietylen dużej gęstości PE-HD Sabic Polietylen bimodalny PE-LLD Borealis Polietylen małej gęstości PE-LD Basell Orlen Polyolefins Polietylen liniowy małej gęstości (typ butenowy) Metalocenowy polietylen liniowy małej gęstości (typ heksenowy) Metalocenowy kopolimer etylenu i heksenu C4 PE-LLD C6 PE-mLLD C6 mpe Sabic Exxon Mobil Exxon Mobil Dodatek (masterbatch) antyblokingowy AB Ampacet Dodatek (masterbatch) procesowy PPA Ampacet Sposób przygotowania folii Termokurczliwa folia trójwarstwowa, którą przeznaczono do badań, została wytworzona na linii technologicznej 4) przedstawionej schematycznie na rys. 1, z zastosowaniem wyższych alfa-olefin w poszczególnych warstwach. Opracowano innowacyjną recepturę w konfiguracji folii trójwarstwowej A-B-A. Jako punkt odniesienia przyjęto najbardziej standardowy pakiet na rynku 6 L wody mineralnej. Standardowa grubość typowej folii PE-LD używana w takim pakiecie to 70 µm. Zaproponowana receptura daje możliwość zmniejszenia grubości do 40 µm, a nawet do 35 µm. Tego typu konstrukcje są już dostępne na rynku, ale cechują się trudnym procesem produkcji folii z uwagi na problem przetwarzalności metalocenowych polietylenów linowych, które powodują powstanie niestabilności lepkosprężystej, 2019

3 recepturą w przyjętej konfiguracji folii trójwarstwowej A-B-C, aby uzyskać folię przydatną do laminowania z innymi foliami, również z papierem lub folią aluminiową, najczęściej zadrukowanymi. Folia ta posiadała warstwę zgrzewalną, która łączyła się z warstwą wierzchnią laminatu, najczęściej folią sztywną PET, PP lub PA. Folie tego typu są stosowane jako folie zewnętrzne w opakowaniach wędlin i serów plasterkowanych, używane są do pakowania ryb, kwaszonek, owoców i warzyw i jeszcze w wielu innych aplikacjach. Metodyka badań 1 System grawimetrycznego dozowania surowca inaczej zwanej turbulencją elastyczną. Potoczna nazwa tego zjawiska to efekt skóry rekina ponieważ powoduje ona powstanie na powierzchni folii wady w postaci nierówności przypominających wyglądem fakturę skóry rekina. Aby ten niekorzystny efekt zniwelować, folie wytłaczano na głowicy ze szczeliną ustnika w granicach 2,4 mm, co spowodowało zmniejszenie elastyczności produkcji poprzez ograniczenie zakresu możliwości stosowania mniejszych szczelin. Z uwagi na ten fakt pewne parametry kurczliwości, która wynika z proporcji grubości folii do szczeliny ustnika oraz proporcji średnicy rękawa do średnicy ustnika, były niemożliwe do uzyskania (zwłaszcza zwiększenie skurczu w kierunku poprzecznym). Do wytłaczania folii przeznaczonej do laminowania wyższe alfaolefiny zastosowano w poszczególnych warstwach zgodnie z nową 9 Rozdmuchany rękaw folii 2 3 wytłaczarki jednoślimakowe 10 Kosz składający rękaw 3 Głowica (dysza) formująca rękaw Rotacyjny odciąg 11 rękawa 4 Pierścień powietrzny Uformowany rękaw 12 foliowy 5 Pulpit sterujący linią System prowadzenia 13 wstęgi System chłodzenia powietrza dla 6 rozdmuchiwania rękawa 14 Aktywator koronowy 7 Kosz kalibrujący 15 Stacja nawijania 8 System pomiaru profilu grubości 16 Gotowa rolka folii Rys. 1. Konfiguracja linii do produkcji folii trójwarstwowej metodą wytłaczania z rozdmuchiwaniem Fig. 1. Line arrangement for manufacturing 3-layer sleeve film by blowing extrusion molding Naprężenia zrywające i wydłużenie względne przy zerwaniu oznaczono korzystając z maszyny wytrzymałościowej TIRAtest wg zaleceń norm PN EN ISO Tworzywa sztuczne. Oznaczanie właściwości mechanicznych przy statycznym rozciąganiu. Zasady ogólne i PN EN ISO Tworzywa sztuczne. Oznaczanie właściwości mechanicznych przy statycznym rozciąganiu. W celu wykonania pomiaru, wycinano na wycinarce precyzyjnej paski folii o szerokości 15 mm i długości 150 mm w ilości 5 szt. dla każdej z głównych i wzajemnie prostopadłych osi wytłaczania. Próbki poddawano rozrywaniu stosując odległość szczęk zaciskowych 50 mm oraz prędkość ich posuwu 100 mm/min. Odporność na uderzenia metodą swobodnie spadającego grotu oznaczono przez określenie odporności folii na uderzenia swobodnie spadającego grotu z określonej wysokości o równomiernie zmienianej masie, powodującego uszkodzenie 50% badanych próbek folii. Badanie wykonano wg zaleceń normy PN ISO Folie i płyty. Oznaczanie odporności na uderzenie metodą swobodnie spadającego grotu. Metoda stopniowego wyznaczania. Swobodną kurczliwość liniową folii oznaczono wg procedury na podstawie normy PN-75/C Folie z tworzyw sztucznych. Oznaczanie swobodnej kurczliwości liniowej folii termokurczliwych. Z badanej folii wycinano próbki o wymiarach mm, a następnie poddawano je działaniu cieczy o temp. 140 C przez 10 s. Kurczliwość oznaczano dla dwóch prostopadłych osi wytłaczania. Sztywność folii przy zginaniu oznaczono metodą H-O-M korzystając z maszyny wytrzymałościowej TIRAtest wg zaleceń normy PN-74-O W celu wykonania pomiaru próbkę folii w postaci paska o szerokości 15 mm umieszczono na podporze z wykonaną szczeliną, a następnie za pomocą listwy wciskano ją w szczelinę przy stałej prędkości 50 mm/min. W trakcie badania oznaczono wartość maksymalnego oporu. Oznaczenie przeprowadzono dla kierunku nego i poprzecznego dla 5 próbek umieszczonych raz jedną raz drugą stroną na podporze. Współczynnik tarcia oznaczono metodą polegającą na umieszczeniu badanych folii jedna na drugiej, stronami badanymi do siebie, obciążonych równomiernie klockiem o masie 1,96 N oraz określeniu siły potrzebnej do przesunięcia jednej powierzchni względem drugiej. Oznaczenie wykonano wg zaleceń normy PN ISO 8295 Tworzywa sztuczne. Folie i płyty. Oznaczanie współczynników tarcia. Oznaczanie całkowitej transmitancji światła materiałów przezroczystych przeprowadzono stosując urządzenie fotometryczne typu Hazemeter M57 wg zaleceń normy PN-EN ISO Istota pomiaru polegała na określeniu procentowej przepuszczalności światła przez próbkę w stosunku do wartości 100, gdy próbka nie została umieszczona w uchwycie oraz wartości 0, gdy światło padało na pułapkę świetlną. Zamglenie oznaczono korzystając z urządzenia fotometrycznego typu Hazemeter M57. Wartość zamglenia określono przepuszczając światło przez próbkę, wprowadzając wartość przepuszczalności na układzie pomiarowym na 100, a następnie skierowując światło przechodzące w pułapkę świetlną. Za pomocą układu optycznego zmierzono wartość światła rozproszonego. Oznaczanie połysku polegało na zmierzeniu wartości reflektometrycznej w geometrii pomiarowej 45/45 w stosunku do przyjętego wzorca odniesienia. Oznaczanie prowadzono za pomocą aparatu typ Micro Gloss 45 o firmy Byk-Gardner GmbH. Pomiaru dokonano wg procedury badawczej Laboratorium na podstawie wycofanej normy PN-77/C /11(2011)

4 Wyniki badań Na podstawie wyników przeprowadzonych badań (tabela 2) sporządzono wykresy radarowe wybranych właściwości fizykomechanicznych (rys. 2 i 3). Z wykresu przedstawionego na rys. 2 można wnioskować, że właściwości fizykomechaniczne folii termokurczliwej o grubości 35, 40 i 45 μm otrzymanej wg nowej receptury niewiele różnią się między sobą, ale znacznie przewyższają właściwości folii standardowej o grubości 70 μm. Jedynym parametrem, który nie uległ zmianie to swobodna kurczliwość folii. Z wykresu przedstawionego na rys. 3 można wnioskować, że właściwości folii przeznaczonej do laminowania wytworzonej wg nowej receptury o grubości 50 μm są zdecydowanie korzystniejsze w porównaniu z folią standardową o grubości 60 μm. Jedynym parametrem, który uległ pogorszeniu (ale pozostał jeszcze powyżej wartości zalecanej μ = 0,25 dla tego typu folii) jest współczynnik tarcia kinetycznego (tabela 2). Można go obniżyć modyfikując recepturę wytwarzania folii do laminowania poprzez dodanie w warstwie nieaktywowanej (C) środka poślizgowego na bazie erukamidu (amid kwasu erukowego). Ilość koncentratu (masterbacza) można będzie określić doświadczalnie podczas kolejnych badań. Z praktyki można przypuszczać, że będzie to ok. 500 ppm. Podczas badań dokonano również określenia właściwości optycznych folii w celu porównania próbek folii standardowej i nowej. Oznaczono metodami laboratoryjnymi całkowitą transmitancję światła materiałów przezroczystych, zamglenie i połysk. Z punktu widzenia produktu, jest to bardzo istotna właściwość, a nowe folie prezentują się optycznie zdecydowanie lepiej od standardowych. Nowa folia przeznaczona do laminowania charakteryzuje się znacznie lepszą transparentnością, natomiast nowa folia termokurczliwa ma znacznie lepszy połysk. W warstwach zewnętrznych (A) folii termokurczliwej zastosowano metalocenowy polietylen liniowy na bazie heksenu (C6 mpe-lld) o podniesionym wskaźniku płynięcia (MFR) i podwyższonej gęstości w mieszance z PE-HD. W wyniku takiej konstrukcji uzyskano wzrost gęstości, a co za tym idzie również sztywności folii, co umożliwiło jej pocienienie. Dzięki podwyższonemu wskaźnikowi płynięcia uzyskano niższe temperatury przetwórstwa, niższe ciśnienia w wytłaczarce (i w konsekwencji zmniejszenie zużycia energii), usunięto niestabilności lepkosprężyste i stworzono możliwość zastosowania mniejszych szczelin. Dzięki temu uzyskano unikatowy balans kurczliwości, niemożliwy do uzyskania w innej konfiguracji. Kolejna zaleta tej folii to konstrukcja warstwy rdzeniowej (B) odpowiedzialna za stopień skurczu i właściwości mechaniczne. Zastosowanie metalocenowego kopolimeru etylen/heksen umożliwiło uzyskanie bardzo dobrego współczynnika skurczu, wysokiej sztywności, bardzo dobrej optyki (przejrzystości), bardzo dobrej przetwarzalności i stabilności rozdmuchiwanego rękawa oraz zwiększenie wydajności pracy linii. PE-HD zwiększył sztywność, a PE-LD spowodował przyspieszenie procesu skurczu w tunelu grzewczym. Zastosowanie fluorowego środka pomocniczego ułatwiającego przetwórstwo spowodowało powstanie stałej warstwy poślizgowej wewnątrz wytłaczarek i głowicy, co Tabela 2. Wyniki badań standardowych folii termokurczliwej i do laminowania, wytwarzanych dotychczas w firmie Fol-Plast-Kraus oraz wytłaczanych zgodnie z nowymi recepturami Table 2. Mechanical and optical properties of thermoshrinkable and lamination films manufactured under standard conditions by Fol-Plast-Kraus company and according to the new recipes Folia Folia wg nowych receptur standardowa Właściwość Naprężenie przy zerwaniu, MPa termokurczliwa 700 0,070 23,76 19,91 do laminowania 656 0,060 24,28 23,43 termokurczliwa 600 0, , ,045 38,95 34,65 35,74 34,00 35,43 35,62 do laminowania 700 0,050 37,41 33,03 Wydłużenie względne przy zerwaniu, % Wytrzymałość na uderzenie metodą spadającego grotu, N N/mm pomiarowy 566,93 717,09 1,78 24,05 475,35 745, ,61 787,68 879, ,26 771,27 921,79 1,44 33, ,62 1,46 31,06 720,30 809,44 2,49 46,11 Swobodna kurczliwość liniowa folii, % 65,2 23,4 67,4 15,8 66,0 15,8 63,8 14,6 6 16,4 60,6 9,2 Sztywność przy zginaniu, N/m : góra/dół dół/góra średnia góra/dół dół/góra średnia Współczynnik tarcia * statyczny kinetyczny 5,5 4,9 5,2 4,8 4,6 4,7 0,51 0,42 Transmitancja, % 91,3 91,7 9 91,9 91,9 91,8 Zamglenie (haze), % 11,7 14,6 9,9 11,2 11,9 10,4 Połysk, % 62,2 64,7 71,7 7 70,1 76,5 * powierzchnia nieaktywowana 3,1 3,4 3,2 2,5 2,9 2,7 0,25 1,0 0,30 0,29 0,28 2,2 1,7 1,8 2,1 0,29 2,2 2,1 1,4 2,6 0,41 0,37 90/11(2011) 2021

5 Rys. 2. Porównanie badanych właściwości fizykomechanicznych i optycznych folii termokurczliwej nowego typu w stosunku do folii termokurczliwej standardowej Fig. 2. Comparison of new thermoshrinkable films with standard ones regarding their zastosowaniu materiałów metalocenowych, grubość warstwy można było zmniejszyć ze standardowych 25% do 20%. Warstwa rdzeniowa (B) nadawała folii przeznaczonej do laminowania właściwości mechaniczne. Zastosowanie unikatowego połączenia metalocenowego kopolimeru etylenu i heksenu z polietylenem liniowym bimodalnym 5) (w odpowiedniej proporcji) pozwoliło uzyskać równowagę pomiędzy sztywnością, właściwościami optycznymi i właściwościami mechanicznymi. Konstrukcja ta cechowała się bardzo wysoką odpornością na przebicie (spadający grot) i utrzymaniem bardzo dobrych właściwości użytkowych w temperaturze głębokiego mrożenia. Warstwa zewnętrzna (A) folii przeznaczonej do laminowania, dzięki zastosowaniu mieszanki PE-LD i C4PE-LLP polepszyła właściwości mechaniczne i odporność na niską temperaturę. Podobnie jak w przypadku wytwarzania folii termokurczliwej zastosowanie fluorowego środka pomocniczego ułatwiającego przetwórstwo powodowało powstanie stałej warstwy poślizgowej wewnątrz wytłaczarek i głowicy, co zmniejszyło robocze ciśnienie procesu, pomogło uniknąć efektu niestabilności lepkosprężystej na powierzchni folii i zmniejszyło odkładanie wosków na wylocie szczeliny ustnika. Rys. 3. Porównanie badanych właściwości fizykomechanicznych i optycznych folii do laminowania nowego typu w stosunku do folii standardowej (objaśnienia kolorów wykresu jak na rys. 2) Fig. 3. Comparison of new films for lamination with standard ones regarding their zmniejszyło ciśnienie procesu, pomogło uniknąć efektu niestabilności lepkosprężystej na powierzchni folii i zmniejszyło odkładanie wosków na wylocie szczeliny ustnika. Przyjęta konfiguracja folii oraz określony skład poszczególnych składników dała niepowtarzalny i wcześniej niespotykany na rynku wyrób o bardzo dobrych właściwościach przetwórczych, mechanicznych i parametrach kurczliwości. Zastosowanie w warstwie zgrzewalnej (C) mieszaniny C6 mpe- -LLD z metalocenowym kopolimerem etylenu i heksenu poprawiło właściwości folii przeznaczonej do laminiowania. Zgrzew uzyskał swoją wytrzymałość jeszcze przed wystygnięciem i krystalizacją, co pozwoliło znacznie przyspieszyć proces pakowania. Taka konfiguracja warstwy zgrzewalnej dała możliwość zgrzewania pomimo ewentualnych zanieczyszczeń z materiału pakowanego. Dzięki Podsumowanie Zastosowanie badanych polimerów do wytwarzania folii termokurczliwej wytłaczanej wg nowych receptur znacznie poprawia ekonomikę procesu produkcji. Co prawda poszczególne składniki warstw folii są nieco droższe niż składniki folii standardowej, ale istnieje możliwość znacznego obniżenia zużycia materiału i energii (nawet o 40%). Również zastosowanie innowacyjnych polimerów do folii przeznaczonej do laminowania, wytłaczanej wg nowych receptur znacznie poprawia ekonomikę procesu wytwarzania folii, a więc znacznie obniża zużycie materiału i energii (nawet o 20%). Dodatkowym pozytywnym efektem jest zmniejszenie ilości wytwarzanej folii termokurczliwej i do laminowania, a w przyszłości zmniejszenie poużytkowych odpadów opakowaniowych, co stanowi pozytywne oddziaływanie na środowisko naturalne. Takie działanie zgodne jest z wymaganiami zawartymi w Dyrektywie Unii Europejskiej 6). Otrzymano: LITERATURA 1. EP B1 Europ. Biul. Pat nr EP B1 Europ. Biul. Pat nr sabic.eu, (data wejścia marzec 2011 r.) 4. Z. Frąszczak, J. Stasiek, A. Stasiek, Międzynarodowa Konf. Postęp w przetwórstwie tworzyw polimerowych. Wybrane zagadnienia, Kielce, 27 maja 2009 r. 5. Z. Frąszczak, B. Królikowski, Polimery 2009, 54, Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 94/62/EC z 20 grudnia 1994 r. w sprawie opakowań i odpadów opakowaniowych znowelizowana Dyrektywą 2004/12/EC2 z 18 lutego 2004 r /11(2011)