Полипропилен: Свойства

ПП имеет более низкую плотность, чем ПЭ (0,90 г/см³), он жестче и имеет более высокую температуру размягчения.
ПП пленка может быть получена .либо экструзией с раздувом, либо экструзией через плоскую щель с последующим охлаждением на барабане или в водяной ванне.

Оба эти способа используют для изготовления широкого ассортимента пленок с различной ориентацией.
С промышленной точки зрения наибольший интерес представляют методы получения экструзией через плоскую щель пленок, не имеющих ориентации, двухосноориентированных пленок с более или менее равномерной ориентацией в продольном и поперечном направлениях и двухосноориентированных пленок с различной ориентацией в продольном и поперечном направлениях.
Можно изготавливать также одноосноориентированные пленки, их используют для производства волокон.

Поливная пленка. ПП пленка, полученная методом плоскощелевой экструзии поливом на барабан, имеет хорошую прозрачность и блеск, но с ростом толщины затрудняется быстрое охлаждение и образуются более крупные сферолиты, которые обусловливают мутность пленки. Вот почему с увеличением толщины наблюдается уменьшение прозрачности.

Разрушающее напряжение при растяжении ПП пленок, полученных методом плоскощелевой экструзии, в 2 раза выше, чем для ПЭНП, а сопротивление раздиру в 2 раза ниже. Относительное удлинение при разрыве этих пленок высоко, поэтому они могут быть подвергнуты холодной вытяжке. Одним из недостатков таких пленок является низкое сопротивление удару при низких температурах (ниже 0°С). Проницаемость этих пленок несколько выше, чем у пленок из ПЭВП, но значительно ниже, чем у пленок из ПЭНП. Химическая стойкость ПП высока, особенно по отношению к маслам и жирам, и превосходит стойкость ПЭ. ПП не подвергается растрескиванию под действием внешней среды.

Двухосноориентированные пленки. Возможность ориентации пленки в двух направлениях создает широкий спектр свойств.

Пленки с равной ориентацией в двух направлениях имеют прочность при растяжении, примерно одинаковую в продольном и поперечном направлениях и в 4 раза превышающую прочность поливных ПП пленок. Раздир затруднен, но сопротивление самому раздиру низкое. Также мало относительное удлинение при разрыве, поскольку достигается почти полная вытяжка материала пленки.

Двухосная ориентация незначительно улучшает блеск и существенно снижает мутность, ориентированная пленка имеет значительно болыпую прозрачность по сравнению с экструдированной через плоскую щель.

Двухосная  ориентация  улучшает  также  барьерные  свойства

ПП пленок и сопротивление удару, при низких температурах.

При двухосной ориентации газо- и паропроницаемость снижаются, они не так низки, как у целлофана. Однако нанесение покрытий на ориентированный ПП значительно улучшает эти свойства.

Первоначально созданные марки пленок с покрытиями предназначались для сварки, так как сильно вытянутые пленки при нагреве усаживаются. Применение полимера с более низкой температурой плавления в качестве покрытия — один из путей решения этой проблемы.

Покрытия на основе акрила, например, не изменяют барьерных свойств ориентированных ПП пленок, обеспечивают довольно широкий диапазон температур сварки — в 45 °С, придают блеск и повышают скольжение.

Прочность сварного шва достаточна для того, чтобы использовать материал на вертикальных упаковочно-расфасовочных автоматах для затаривания небольших количеств продуктов, например сухих завтраков.

Свариваемые покрытия, являющиеся одновременно препятствиями для пара и газа, изготавливают из ПВДХ. Существуют несколько типов таких покрытий. Первый имеет довольно широкий диапазон температур сварки (33-45 °С) и улучшенные барьерные свойства по отношению к кислороду. Выпускают пленки с одно- и двухсторонним покрытием. Пленки с односторонним покрытием применяют в качестве подложек при ламинировании их другими ориентированными пленками, в том числе ПП и целлюлозными, для упаковки сухих завтраков и кондитерских изделий. Пленки с двухсторонним покрытием применяют без подложки для изготовления сумок и обертывания картона.

Покрытия второго типа имеют превосходные барьерные свойства по отношению к газам, но более узкую область температур сварки (28 °С). Благодаря этому их применяют в качестве подложек при ламинировании другими пленками, для упаковок с модифицированной атмосферой, например для кофе, мясных полуфабрикатов, натурального сыра.

Пленки третьего типа имеют с одной стороны акриловое покрытие, с другой — ПВДХ. Они обеспечивают газо- и ароматонепроницаемость и одновременно могут быть сварены.

Другой путь достижения свариваемости — соэкструзия. Большинство соэкструдированных ориентированных ПП пленок состоит из двух или трех слоев. Основной компонент — слой чисто гомополимера с добавками отходов. Одна или обе стороны основного слоя могут быть покрыты сополимером с большим содержанием ПП или иономером или слоем ПЭ, модифицированного ВА. Для достижения хорошей адгезионной прочности и высокой прочности сварного шва применяют сополимеры этилена с пропиленом с большим содержанием ПП.

Иономер применяют из-за широкого температурного интервала сварки и стойкости к жирам, а ПЭ, модифицированный ВА, обеспечивает хорошую адгезию при нанесении покрытий, металлизации и ламинировании. Некоторые свойства ориентированных ПП пленок с покрытием или соэкструдированных представлены в табл. 2.1.

Высокопрозрачная пленка. Высокопрозрачные раздувные ПП пленки разработаны в качестве альтернативных пленкам из регенерированной целлюлозы (целлофана) для различной упаковки, обладающей блеском, высокими прозрачностью и жесткостью. Прочность их не столь высока по сравнению с обычными ориентированными ПП пленками, но это является преимуществом для некоторых розничных упаковок, которые иногда трудно вскрыть.

Процесс получения пленки состоит в экструдировании рукава сверху вниз из вращающейся головки в охлаждающую водяную ванну после короткого (300-500 мм) участка воздушного охлаждеиия. Рукав проходит калибрующее устройство, находящееся ниже поверхности воды.

Кратность раздува очень низкая (менее 1:2). Предпочтительнее использование полимеров с более высоким (по сравнению с обычным) содержанием атактической растворимой в гептане фракции.

Матовые ПП пленки. Другая разработка в области ПП пленок — матовые ориентированные пленки. Один из типов — газонаполненные вспененные ориентированные пленки, светорассеивающие, из-за меньшей плотности обладающие большей укрывистостью. В Англии их широко применяют для упаковкй кондитерских изделий, бисквитов, и они вытесняют стеклотару и фольгу, применяемые для этих целей.

Матовые ориентированные ПП пленки могут быть получены и другими методами. Например, гомополимер ПП смешивают с небольшим количеством мелкозернистых наполнителей, экструдируют толстый лист, который затем ориентируют как обычно. При этом ПП отрывается от микрочастиц, создавая воздушные пузырьки. После термофиксации такие ориентированные ПП пленки подобны микропористым вспененным пленкам.

По другому способу пленочный материал получают как наполненный без пор, мутность обусловлена содержанием наполнителя.

В пленке, содержащей воздушные пузырьки, белизна и мутность созданы отчасти закапсулированными частицами, но в большей степени мутность вызвана отражением света стенками ПП ячеек и воздухом внутри них. Показатель преломления воздуха меньше, чем у ПП, что и обуславливает светорассеяние.