Дыхаючая ПЭ-мембрана — гэта новы тып воданепранікальнага палімернага матэрыялу. Тэхнічныя патрабаванні да вытворчага працэсу значна вышэйшыя, чым да звычайных воданепранікальных матэрыялаў. Адначасова з пункту гледжання якасці, дыхаючая мембрана таксама мае функцыянальнасць, якой не маюць іншыя воданепранікальныя матэрыялы.

ПЭ-пленка, якая дыхае, — гэта новы матэрыял, які хутка развіваецца ў свеце. Яна называецца дыхаючай плёнкай і шырока выкарыстоўваецца ў розных галінах дзякуючы сваім дыхаючым і воданепранікальным уласцівасцям.

1. Структура паветрапранікальнай мембраны з ПЭ
Асноўным кампанентам паветрапранікальнай мембраны з ПЭ з'яўляецца поліэтылен, які ўяўляе сабой палімерны матэрыял, сінтэзаваны з поліэтылену. Пры вытворчасці поліэтылену ў якасці суманомера дадаецца невялікая колькасць 4-вугляроднага або 8-вугляроднага α-алефіну. Аднак, паколькі колькасць выкарыстоўванага α-алефіну мінімальная, многія характарыстыкі поліэтылену захоўваюцца.

Вытворчая лінія дыхаючай плёнкі з поліэтылену

Паліэтылен — гэта белы васковы напаўпразрысты матэрыял, гнуткі і трывалы, які можна падзяліць на поліэтылен нізкай шчыльнасці (ПЭНШ) і поліэтылен высокай шчыльнасці (ПЭВШ).

ПВД вырабляецца з этылену пад высокім ціскам (98-250 МПа), з шчыльнасцю каля 0.91-0.92 г/м3. ПВД вырабляецца з этылену, палімерызаванага пад ціскам 1.0 МПа, з больш высокай шчыльнасцю, усюды 0.94-0.96 г/м3.

Паліэтылен нетаксічны і мае выдатныя дыэлектрычныя ўласцівасці. Яго тэмпература шклавання складае каля -125℃. Паліэтылен мае выдатную хімічную стабільнасць, устойлівы да ўздзеяння кіслот і шчолачаў пры пакаёвай тэмпературы, але лёгка акісляецца пад уздзеяннем святла і цяпла, а таксама можа падвяргацца фотадэградацыі пад уздзеяннем ультрафіялетавага выпраменьвання. Паліэтылен таксама мае выдатныя механічныя ўласцівасці. Крышталічная частка надае поліэтылену больш высокую трываласць, а некрышталічная частка — добрую гнуткасць.

2. Асаблівасці дыхаючай мембраны з ПЭ
У параўнанні з недыхаючымі мембранамі, дыхаючыя мембраны з ПЭ маюць наступныя характарыстыкі:
1. Ён можа прапускаць газ, але не ваду, таму яго можна выкарыстоўваць у якасці воданепранікальнага матэрыялу з вільгацятрываласцю;
2. Гэта можа належным чынам палепшыць канвекцыю паветра ў асяроддзі карыстальніка, што спрыяе дыханню скуры;
3. Дзякуючы характарыстыкам сыравіны, паветрапранікальная мембрана з ПЭ з'яўляецца новым, экалагічна чыстым матэрыялам і не забруджвае навакольнае асяроддзе.

3. Працэс вытворчасці паветрапранікальнай плёнкі з ПЭ
З пункту гледжання тэхналогіі апрацоўкі, існуе два асноўныя метады апрацоўкі дыхаючых мембран: метад ліцця плоскай плёнкі і метад выдзімання плёнкі, з якіх часцей выкарыстоўваецца метад ліцця.
Асноўны тэхналагічны працэс ліцця выглядае наступным чынам:
ПЭ сыравіна + пораген - змешванне і дазаванне - экструзійнае грануляванне - экструзійнае ліццё - расцяжэнне і зацвярдзенне - астуджэнне - абрэзка - намотка.
У працэсе вытворчасці дыхаючай ПЭТ-плёнкі працэс расцяжэння вытворчай лініі дыхаючай ПЭ-плёнкі істотна ўплывае на яе характарыстыкі.
Падчас расцяжэння, калі сіла сувязі паміж часціцамі порагена CACO3 і навакольным поліэтыленавым палімерам меншая за сілу дэфармацыі поліэтыленавага палімера, выкліканую расцяжэннем, палімер будзе расслаяцца па краях CACO3, у выніку чаго ўтворацца дробныя часціцы. Поласці не прапускаюць малекулы вадкасці, а толькі газападобныя малекулы, таму расцягнутая плёнка выконвае воданепранікальную і дыхаючую функцыю.
Памер паражніны можна рэгуляваць у залежнасці ад умоў працэсу, такіх як памер, форма, метад расцяжэння і каэфіцыент расцяжэння часціц CaCO3.
Калі тэмпература расцяжэння дасягае пэўнага значэння, па меры павелічэння каэфіцыента расцяжэння дыяметр пустэч у паветрапранікальнай поліэтыленавай плёнцы павялічваецца, а паветрапранікальнасць павялічваецца, у той час як характарыстыкі расцяжэння пагаршаюцца; па меры павелічэння таўшчыні паветрапранікальнасць памяншаецца.

4. Праблемы і контрмеры, якія часта сустракаюцца ў працэсе вытворчасці паветрапранікальнай плёнкі з ПЭ.

1 Злучэнне нетрывалае
Кампазітная трываласць дыхаючай поліэтыленавай плёнкі вельмі нізкая або нулявая, што зусім не можа задаволіць патрабаванні кліентаў, што прыводзіць да браку прадукцыі. З-за асаблівасцей вытворчага працэсу дыхаючай поліэтыленавай плёнкі нізкае павярхоўнае нацяжэнне, высокае ўтрыманне слізгальнага агента і забруджванне паверхні могуць прывесці да слабасці кампазітаў.
Нізкае павярхоўнае нацяжэнне
Пры нармальных абставінах павярхоўнае нацяжэнне паветрапранікальнай поліэтыленавай плёнкі для сухога кампаундавання павінна перавышаць 38 дын/см, перш чым яе можна будзе выкарыстоўваць.
Практыка паказала, што калі значэнне павярхоўнага нацяжэння паветрапранікальнай мембраны з ПЭ ніжэйшае за 38 дын/см, гэта можа прывесці да нізкай трываласці кампазіта. Ніжэй за 36 дын/см сумарная магутнасць будзе надзвычай нізкай або нулявой.
Адначасова трываласць кампазіта таксама залежыць ад таўшчыні паветрапранікальнай плёнкі з ПЭ. Калі яна менш за 30 мікрон, то можна кампазітаваць толькі ў межах 36-38 дын/см. Калі таўшчыня складае 30-50 мікрон, а павярхоўнае нацяжэнне — 37 дын/см, то лічыцца, што гэта кампазітная структура. Напрыклад, OPP/PE, камбінаваны эфект можа задаволіць патрабаванні. Але калі таўшчыня больш за 50 мікрон, то менш за 38 дын/см яна непрыдатная для выкарыстання.
Вось некалькі набораў дадзеных для даведкі:
Павярхоўнае нацяжэнне дыхаючай ПЭ-мембраны ў толькі што вырабленай форме вельмі высокае, але з цягам часу яно паступова змяншаецца. Як правіла, дыхаючую ПЭ-мембрану можна захоўваць 3-6 месяцаў, але летам яе таксама можна захоўваць 3-6 месяцаў. У вільготны сезон тэрмін захоўвання не павінен перавышаць двух месяцаў.
Практыка паказала, што павярхоўнае нацяжэнне паветрапранікальнай поліэтыленавай плёнкі вельмі цесна залежыць ад яе таўшчыні і навакольнага асяроддзя. Чым вышэйшая тэмпература і вільготнасць навакольнага асяроддзя, тым хутчэй памяншаецца павярхоўнае нацяжэнне, і чым таўсцейшая плёнка, тым хутчэй яно памяншаецца.
Такім чынам, размяшчэнне паветрапранікальнай поліэтыленавай плёнкі звычайна не павінна перавышаць трох месяцаў, асабліва ў сезон дажджоў. Варта надаць больш увагі вентыляцыі і вентыляцыі сховішча, калі па якой-небудзь прычыне тэрмін захоўвання занадта доўгі, а пры паўторным выкарыстанні, акрамя праверкі рулона за рулонам, неабходна ўсебакова разгледзець пытанне аб працягу выкарыстання кампазітнага прадукту ў адпаведнасці з яго прызначэннем, каб пазбегнуць страт.

Уплыў дабавак
Калі з поліэтыленавай плёнкі дыхаюць рэчывы фармуюцца ў плёнку, у яе, у залежнасці ад яе выкарыстання, звычайна дадаюць пэўныя дабаўкі, такія як антыстатычныя рэчывы, рэчывы, якія паляпшаюць слізганне, і антыстатычныя рэчывы.
Гэтыя дабаўкі не застаюцца статычнымі пасля ўтварэння плёнкі або змешвання, асабліва слізгальныя агенты, у якіх звычайна выкарыстоўваюцца эрукамід або алеамід.
Існуе дзве прычыны зніжэння трываласці кампазіта з-за слізгальных агентаў:
① Пасля кароткачасовага размяшчэння дыхаючай поліэтыленавай плёнкі слізгальны агент мігруе на паверхню дыхаючай поліэтыленавай плёнкі, утвараючы тонкі шчыльны пласт. Гэты тоўсты пласт блакуе злучэнне клею і характарыстык дыхаючай поліэтыленавай плёнкі, у выніку чаго сувязь не ўзаемадзейнічае з паверхняй дыхаючай поліэтыленавай плёнкі. Пры кантакте малекул поліэтылена пачатковая адгезія кампазіта павярхоўная, па меры павелічэння часу зацвярдзення агульная трываласць не змяняецца істотна, і агульная магутнасць заўсёды застаецца нізкай або роўнай нулю.
Для асаблівых патрэб неабходна выкарыстоўваць высокаслізгальную дыхаючую плёнку з поліэтылену, і ў звычайных умовах яе нельга пакідаць на працяглы час. Калі па якой-небудзь прычыне дыхаючая мембрана з поліэтылену выкарыстоўваецца працяглы час, лепш за ўсё вытрымаць яе пры тэмпературы 60-70℃ больш чым на 8 гадзін перад нанясеннем кампаунду. У гэты час слізгальны агент часткова разбураецца, таму варта паспрабаваць яшчэ раз. Ламінаванне не мае праблемы нізкай трываласці кампазіта, але дыхаючыя мембраны з поліэтылену больш не маюць высокіх слізгальных уласцівасцей.
②Пачатковая адгезія кампазіта прымальная, але па меры павелічэння часу зацвярдзення агульная трываласць становіцца ўсё ніжэйшай і ніжэйшай, і паміж двума пластамі з'яўляецца белае парашкападобнае рэчыва.
Гэта звязана з тым, што ў вытворчасці паветрапранікальнай плёнкі з поліэтылену выкарыстоўваюцца высокаслізгальныя матэрыялы з поліэтылену. З-за высокага ўтрымання слізгальнага агента ў плёнцы, рух малекул слізгальнага агента ў плёнцы ўзмацняецца падчас працэсу зацвярдзення пры высокіх тэмпературах (40-50℃). Вялікая колькасць малекул слізгальнага агента мігруе ў абодва бакі плёнкі. З павелічэннем часу колькасць міграцыі да паверхні паступова павялічваецца. Іх міграцыя разбурае працэс фізічнай сувязі паміж клеем і малекуламі поліэтылену і ўтвараецца слабая сіла сувязі. Чым даўжэй час, тым мацнейшая разбуральная сіла і тым ніжэйшая трываласць кампазіта.
У гэтым выпадку павышэнне тэмпературы зацвярдзення звычайна прымаецца для паскарэння хуткасці зшывання клею, каб хуткасць рэакцыі перавышала хуткасць міграцыі слізгальнага агента, каб кампенсаваць празмерную колькасць слізгальнага агента ў паветрапранікальнай поліэтыленавай плёнцы. Негатыўны ўплыў.

Забруджванне паверхні
ПЭ-мембраны, якія дыхаюць, звычайна не забруджваюцца падчас вытворчасці, але адно з іх лёгка прапусціць: забруджванне дынавай вадкасцю.
Многія вытворцы паветрапранікальных ПЭ-мембран выкарыстоўваюць самастойна падрыхтаваныя растворы дына для праверкі павярхоўнага нацяжэння мембраны. Дынавая вадкасць звычайна ўяўляе сабой сумесь монаэтылавага эфіру этыленгліколю, бясколернай і празрыстай вадкасці. Калі яна выпадкова забрудзіцца накіроўвальным ролікам з-за яго павольнай хуткасці выпарэння, плёнка будзе дэградаваць пры праходжанні праз накіроўвальны ролік. Дынавы раствор пранікае ў паверхню паветрапранікальнай ПЭ-мембраны і шчыльна злучаецца з малекуламі ПЭ. Пасля змешвання ён не звязваецца з малекуламі звязальнага рэчыва, у выніку чаго лакальная трываласць кампазіта роўная нулю. Гэтую сітуацыю складана выявіць падчас папярэдняй праверкі.

2 злучэнні белай кропкі.
Гэта з'ява лёгка назіраецца на малочна-белай плёнцы PE; звычайна ў малочна-белую плёнку дадаюць пэўную колькасць белай маткавай сумесі: канцэнтраванага дыяксіду тытана. З-за рознай якасці каляровай маткавай сумесі памер часціц і цвёрдасць дыяксіду тытана, які змяшчаецца, адрозніваюцца, што прыводзіць да рознай якасці малочна-белай плёнкі, атрыманай пасля кампаундавання, і рознай павярхоўнай бляску. Калі паверхня малочна-белай плёнкі шурпатая навобмацак і мае бакавыя коркі, большасць прадуктаў, кампаундаваных з такой плёнкай, будуць мець белыя плямы. Звычайныя рашэнні гэтай праблемы наступныя: адно - павялічыць колькасць клею. Другое - паўторна нанесці пласт белай фарбы. Незалежна ад таго, які метад абраны, кошт павялічыцца, таму поліэтыленавую плёнку неабходна строга праверыць перад выкарыстаннем.

3 Пасля змешвання гатовы прадукт становіцца звязальным
Гэта з'ява назіраецца ў многіх вытворцаў. Аўтаматычная упаковачная машына для кампазітнага прадукту працуе нестабільна, альбо выраблены пакет цяжка адкрыць.
Для сухога змешвання звычайна выкарыстоўваюцца двухкампанентныя рэактыўныя клеі, якія пасля змешвання павінны зацвярдзець пры высокай тэмпературы, каб дасягнуць найвышэйшай трываласці злучэння. Слізгальны агент у дыхаючай поліэтыленавай плёнцы будзе змяняцца з-за змены тэмпературы зацвярдзення. Пры пэўнай тэмпературы слізгальны агент будзе падвяргацца хімічным зменам і губляць сваю слізгальную здольнасць. Чым вышэйшая тэмпература, тым большая розніца. Чым большая страта, тым канчатковы прадукт стане звязальным і не зможа выкарыстоўвацца.

Такім чынам, тэмпература ў камеры зацвярдзення павінна строга кантралявацца на ўзроўні каля 40℃ і не можа быць адвольна павышана. Акрамя таго, у залежнасці ад розных ужыванняў прадукту, выбірайце іншыя інгрэдыенты, каб пазбегнуць звязальнай цягучасці прадукту з-за няправільнага выбару гатункаў смалы.

4 Дрэннае цеплазварванне
Пасля таго, як кампазіт трапляе ў рукі апошняга апрацоўшчыка, часам мясцовая тэмпература тэрмічнай зваркі занадта высокая, тэрмічная зварка няправільная і г.д., што ў цяжкіх выпадках немагчыма. Прычыны такога выніку ўключаюць разбурэнне каронным разрадам, высокае ўтрыманне слізгальнага агента і празмернае даданне перапрацаваных матэрыялаў.

Разлад у сувязі з каранавірусам
Калі падчас вытворчага працэсу дыхаючая поліэтыленавая плёнка праходзіць праз высокавольтны разрадны ролік, гэта можа прывесці да частковага разбурэння плёнкі па розных прычынах. Гэтая з'ява часта ўяўляе сабой падоўжную паласу, і становішча звычайна фіксаванае. Значэнне павярхоўнага нацяжэння звычайна вельмі высокае. Паколькі пры разбурэнні гарачай абалонкі ўтвараецца рэчыва з палярнымі групамі, падобнае да кампазітнай паверхні, гэта рэчыва не мае здольнасці да цеплавога зварвання. Таму яно выкарыстоўваецца ў вырабе пакетаў або аўтаматычнай упакоўцы. Адбываецца дрэннае частковае цеплавое зварванне. Каб пазбегнуць гэтай з'явы, дыхаючая поліэтыленавая мембрана дадае складаны кантрольны элемент павярхоўнага нацяжэння пры паступленні на завод для праверкі.

Змест агента з высокім слізгаценнем
З-за высокага ўтрымання слізгальнага агента ў цеплазварачным пласце паветрапранікальнай плёнкі з ПЭ, яго вялікая колькасць будзе асядаць на паверхні плёнкі, утвараючы шчыльны пласт, што перашкаджае яе цеплазварачнаму запячатванню.
Гэта можа адбыцца, калі выкарыстоўваецца пратэрмінаваная паветрапранікальная мембрана з ПЭ. Таму неабходна выбіраць адпаведныя маркі смалы ў адпаведнасці з канкрэтнымі патрабаваннямі кліентаў і старацца не выкарыстоўваць мёртвыя плёнкі для вырабаў з высокай слізгаценнем. Пасля ўзнікнення гэтай з'явы рэкамендуецца некалькі разоў праціраць гарачае пакрыццё растваральнікам, і эфект палепшыцца.

Залішняе даданне перапрацаваных матэрыялаў
Каб зэканоміць выдаткі, у вытворчасць дыхаючых поліэтыленавых мембран часта дадаецца пэўная колькасць перапрацаванага матэрыялу. Перапрацаваныя матэрыялы звычайна рэгенеруюцца пры высокіх тэмпературах не менш за два разы. Пры гэтым утрымліваецца пэўная колькасць прымешак. Пасля паўторнага вырабу мембраны яе характарыстыкі тэрмагерметызацыі значна паляпшаюцца. Пры зніжэнні тэмпературы тэрмагерметызацыі звычайна павялічваецца на 5-10℃. Эксперыменты паказваюць, што пры даданні 30% перапрацаванага матэрыялу ў тэрмагерметызацыйны пласт дыхаючай поліэтыленавай плёнкі тэмпература тэрмагерметызацыі павялічваецца на 3-5℃. Пры даданні 50% тэмпературу тэрмагерметызацыі неабходна павышаць на 6-10℃, і звычайна вытворца плёнкі павінен максімальна паменшыць даданне перапрацаваных матэрыялаў у тэрмагерметызацыйны пласт.

5. Дыяпазон прымянення паветрапранікальнай мембраны з ПЭ
Дзякуючы сваім мяккім і камфортным фізічным і механічным уласцівасцям, паветрапранікальная мембрана з ПЭ мае выдатныя ўласцівасці на расцяжэнне і падаўжэнне.

Тыповыя вобласці прымянення:
● Штодзённыя патрэбы: плашч, чахол для касцюма, маска для вачэй, абрус, шапачка для душа, фіранка для душа, мяшок для вады, абрус і г.д.;
● Гігіенічныя сродкі: папяровыя падгузнікі, гігіенічныя пракладкі, медыка-хірургічныя халаты, спецыяльная ўпакоўка для лячэння і ўпакоўка для харчовых прадуктаў і г.д.;
● Пакавальныя прыналежнасці: камп'ютары, кандыцыянеры, пыланепранікальныя чахлы, аўтамабільныя чахлы, мяккая касметычная ўпакоўка, сумкі для пакупак, падарункавыя пакеты, папкі для файлаў і г.д.;
● Модная ўпакоўка: касметычкі, высакаякасныя канцылярскія прыналежнасці, сліняныя плечы, шафы, рыбалоўныя сумкі, сумачкі і сумкі і г.д.