Целлофан

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Остальные рефераты


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Стор. Запровадження 2

Свойства целофану 3 Одержання целофану 4 Технологічний процес одержання целофану 4 Сировину для целофану 4 Одержання віскози 5 Віскоза щоб одержати плівки 5 Формование плівки 7 Обличкування плівки 8 Сушіння і намотка плівки в рулони 10 Модифікація целлофановой плівки 12 Дублювання 12 Лакування 12 Обробка (антиблоком (13 Виробництво вискозной оболонки 14

Литература 15

Целофан — це прозора гидратцеллюлозная (віскозна) плівка, отримана з вискозы.

Целофан є найдешевшим і поширеним пакувальним плівковим матеріалом, виробляється в усьому світ у великих количествах.

Лакована целлофановая плівка використовується для упаковки кондитерських виробів, тютюнової продукції, парфумерної продукції, жирний м’ясо-молочних продуктов.

Звичайний целофанову плівку використовують із упаковки товарів народного споживання, і навіть технічних продуктов.

Перевага целофану перед пакувальні матеріали інших напрямів у його прозорості, котрий дає можливість оглядати товар в тарі, не торкаючись нього руками.

Целофан застосовують також і декоративних цілей, виготовлення дитячих іграшок та ялинкових прикрас. Обрізки целофану йдуть на виготовлення соломки для упаковки яєць або заради плетива кошиків і пр.

Властивості целлофана

Показники фізико-механічних властивостей целлофана:

Міцність при розтягненні, МН/м2 35−75

Відносне подовження при розриві, % 10−50

Стійкість для поширення надриву, сП 2−20

Міцність при продавлюванні по Мюллеру, МПа 5,5−6,5

Міцність під час удару, МН/м2 47

Кількість подвійних вигинів до руйнації 2−6

Показники фізико-хімічних властивостей целлофана:

Щільність, г/см3 1,50−1,52

Гігроскопічність, % 12,8−13,9

Температура, (З плавлення (розм'якання) — початку розкладання 175−205

Диэлектрическая проникність (за відносної вологості повітря 65%) у сфері частот 100 кгц 5,3

Стійкість целофану до різним воздействиям:

Стійкість до дії сильних кислот погана сильних лугів погана жирів і трансмісійних мастил помірна органічних розчинників хорошая

Водостойкость водопоглощение за 24 год, % 45−115 за високої вологості умеренная

Стійкість сонячного світу хорошая

Теплостойкость, (З 130

Морозостійкість, (З -18

Горючість горит

Одержання целлофана

Технологічний процес одержання целлофана

[pic]

Сировину для целлофана

До основним видам сировини, що застосовуються у вискозном виробництві, ставляться целюлоза, їдкий натр, сірковуглець і сірчана кислота. Питома витрата основних видів сировини під час виробництва целофану в таблиці 1.

Таблиця 1. Питома витрата основних видів сировини з виробництва целофану в кг на 1 кг продукции

|Компонент |Витрата | |Целюлоза 90%-ная, абсолютно суха |0,90−0,91 | |Їдкий натр (враховуючи 100-відсотковий) |0,65−0,8 | |Сірковуглець, ректификат | | |без рекуперації |0,28 | |з рекуперацией |0,17 | |Сірчана кислота (враховуючи 100-відсоткову) | | |при часткової регенерації |1,3−1,4 | |за цілковитої регенерації |1,25−1,27 |

Одержання вискозы

Одержання віскози є першою стадією технологічного процесу отримання вискозной плівки і волокон. Ця стадія виробництва включає такі основні процессы:

. отримання лужної целлюлозы;

. приготування робочих розчинів щелочи;

. отримання ксантогената целюлози та її растворение;

. підготовку віскози до формованию.

Очищена природна целюлоза обробляється надлишком концентрованого гидроксида натрия:

Cell (OH + NaOH (Cell (ONa + H2O

Cell + NaOH (Cell (NaOH

Після відходу надлишку її грудки розтирають і отриману масу витримують в старанно контрольованих умовах. За такої старінні зменшується довжина полімерних ланцюгів, що сприяє наступному розчинення. Потім подрібнену целюлозу змішують з дисульфидом вуглецю і зчинений ксантогенат розчиняють в розчині їдкого натра для отримання віскози — грузького розчину. Коли віскоза потрапляє у водний розчин кислоти, з її регенерується целюлоза. Спрощені сумарні реакції таковы:

[pic]

Віскоза щоб одержати пленки

Целофан формуется з віскози, приготовленою звичайним способом, але яка має кілька відмінними властивостями від віскози, використовуваної для виробництва волокна. Для формування плівки застосовують більш зрілу вискозу.

Застосування зрілої віскози забезпечує швидший коагуляцию віскози і, повніше розкладання ксантогената у процесі формування, що необхідне отримання прозорого і рівного целофану. З іншого боку, така віскоза дозволяє швидкість формування і отримувати більш товсту плівку (до 60 г/м2). Проте в менш зрілої віскози виходять плівки із кращими фізико-механічними показниками, в особливості по прочности.

Зрілість віскози може бути підвищено кількома методами:

. тривалішим созреванием;

. дозріванням за більш високої температуре;

. короткочасним підігріванням віскози при дозріванні, фільтрації і видаленні воздуха;

. зменшенням кількості сірковуглецю при ксантогенировании до 25% ваги (-целлюлозы;

. приготуванням віскози з гаком змістом їдкого натра

(ставлення NaOH: целюлоза = 0,6: 1).

Фізико-механічні показники плівки перебувають у прямій залежності від складу віскози. При підвищенні вмісту у вискозе (-целюлози з 7,5% до 8,5% зменшується усадка плівки; при одному й тому ж товщині виходить ширша (на 4−7%) пленка.

Принаймні підвищення концентрації целюлози в вискозе поліпшується також фізико-механічні показники пленки.

Для виробництва целофану застосовується віскоза з в’язкістю 30−40 сек.

Перед подачею на формование целофану віскоза мусить бути старанно отфильтрована і обезвоздушена, оскільки бульбашки повітря, потрапляючи в фильеру, псують плівку (освіту поздовжніх тріщин і обрывов).

Формование пленки

Для виробництва целофану застосовується так звана целлофановая машина (рис. 1), що є сутнісно складний агрегат, що з формовочной і оздоблювальною частин, сушарки і приймального механізму, наматывающего готову плівку в рулоны.

[pic]

Рис. 1. Схема целлофановой машини: I — віскоза; II — в намотку; 1 — тарельчатый фільтр; 2 — фильера; 3 — ванна (барка); 4 — передавальні вали для плівки; 5 — отжимные вали; 6 — передавальні вали в ваннах; 7 — сушильные цилиндры

Формовочная і оздоблювальна частини целлофановой машини є прохідним апаратом, що складається з низки барок, обладнаних системою направляють роликів, якими плівка проходить всередині барок, і передатними і отжимными валами, передаючими плівку з однієї барки до іншої і отжимающими рідина щоб уникнути перенесення їх у інші барки.

Віскозна плівка формуется однованным способом у ванні, що містить сірчану кислоту і сульфат натрия.

Іноді підвищення якості целофану в осадительную ванну додають третій компонент — сульфат амонію, який збільшує набухання плівки, що полегшує фарбування та інформаційний процес отримання більш товстого целлофана.

Приблизний їх склад осадительной ванни для формування плівки завтовшки 15- 20 км з віскози зі зрілістю 5−6 по NH4Cl наведено нижчий за таблиці 2.

Свіжу кислоту додають лише у першу барку. Склад ванни на другий і країни третьої барках визначається уносом кислоти плівкою з попередньої барки. Інтенсивний підігрів рідини пором У першій барці ведуть лише на початку процесу, оскільки выделяющегося при формовании тепла (внаслідок экзотермической реакції нейтралізації NaOH) достатньо підтримки потрібної температури ванны.

Процес формування плівки то, можливо прискорений шляхом значного підвищення температури чи кислотності ванни, і навіть ще більшою збільшенням зрілості вискозы.

Обличкування пленки

При опорядженні плівки застосовуються операції: промивання, десульфурация, відбілювати і кисловка з проміжними і остаточними промывками, і навіть пластификацию пленки.

Для спрощення технологічного процесу у складі опоряджувальних операцій часто виключають процес відбілювання, часом і кисловки.

Пластифицированная плівка більш еластична і має підвищену міцність на изгиб.

У першій групі барок плівка промивається водою з єдиною метою видалення кислоти і солей, і навіть для часткового вимивання з її сірки. У другій групі барок виробляється десульфурация. По виході з осадительной ванни свежесформованная плівка містить до 1% сірки. Частина сірки змивається з плівки теплою промывной водою. Остаточно сірка видаляється обробкою розчином NaOH. Зазвичай застосовують розбавлені розчини їдкого натра (3−4 г/л) при високої температурі (95©. Після опрацювання плівка містить близько 0,07% серы.

У десульфурационной ванній плівка сильно набухає, міцність її різко знижується, унаслідок чого обриви відбуваються здебільшого саме у цієї стадії процесса.

Після десульфурации і наступного промивання плівка хоч і прозора, але ще має серовато-желтоватым відтінком. Аби зробити плівку цілком безбарвної, його іноді відбілюють розчином гипохлорита натрію, що містить близько 2−3 г/л активного хлору. Процес відбілювання ведуть за нормальної температури 20- 25(С. Далі плівка надходить на промивання водою і кисловку розчином сірчаної кислоти (2,5 г/л) для розкладання що залишився в плівці гипохлорита.

За відсутності відбілювання кисловка служить для додаткового видалення з плівки слідів заліза, яке надає їй слабо-желтоватую забарвлення. Іноді виключають ще й кислову.

Прискорений режим формування й оздоблення целофану приведено у таблиці 2.

Таблиця 2. Прискорений режим формування й оздоблення целлофана

| | |Склад ванни | |Барки |Операції |компоненти |концентрація |температура | | | | |% |ванни (З | |1 |Формование |H2SO4 |12 |46 | | | |Na2SO4 |19 | | |2, 3 |Додаткове |H2SO4 |2,5−2,75 |75 | | |відновлення |Na2SO4 |не | | | | | |нормується | | |4, 5 |Промивання |H2SO4 |0,18 |92,5 | |6 |Десульфурация |NaOH |0,35 |95 | |7, 8 |Промивання |Умягченная вода |- |35 | |9−11 |Промивання |Вода з 12-й і 13-й |- |30 | | | |барок | | | |12, 13|Промывка |Свіжа умягченная |- |35 | | | |вода | | | |14 |Пластификация |Гліцерин |5−6 |35−45 |

Як пластификатора найширше застосовується гліцерин. Для пластификации целофану можна використовувати також двухатомные і многоатомные спирти (наприклад, маннит, сорбит).

Зазвичай целофан, який вживається для упаковки, містить 12−16% гліцерину. Для деяких спеціальних цілей, коли потрібно підвищена еластичність, випускається целофан зі збільшеним кількістю гліцерину (до 30%). У цьому застосовують пластификационную ванну, що містить підвищену кількість глицерина.

Дані, що характеризують залежність фізико-механічних властивостей целофану від вмісту у ньому гліцерину та води, наведені у таблиці 3.

Таблиця 3. Залежність фізико-механічних властивостей целофану від змісту гліцерину і воды

|Содержание, % |Фізико-механічні властивості | |гліцерину |води |міцність в |подовження % | | | |подовжньому | | | | |напрямі кгс/мм2| | |7,7 |12,5 |6,19 |13,4 | |10,5 |13,4 |5,71 |16,4 | |13,0 |13,6 |4,01 |23,4 | |21,9 |13,9 |2,93 |33,4 | |37,8 |17,7 |1,65 |45,4 | |45,9 |18,5 |1,15 |57,6 |

З таблиці 3 видно, що зі збільшенням змісту гліцерину міцність плівки знижується, але значно збільшується її эластичность.

Якщо потрібно кольорова плівка, її забарвлюють у процесі виготовлення на целлофановой машині розчинами субстантивных барвників за нормальної температури фарбувальної ванни 60−80(С. З отриманням плівок, забарвлених у темні кольору, концентрація барвника становить від 1 до 3 г/л. Під фарбувальну ванну займають барки, які зазвичай служать для промивання пленок.

Сушіння і намотка плівки в рулоны

По виході з барки, у якій виробляється пластификация гліцерином, целофан вступає у сушильную частина машини, що складається з цих двох рядів сушильних барабанів (верхніх і нижніх), обогреваемых зсередини гарячої водой.

Плівка, яка надходить сушильную частина машини, містить близько 350% вологи (ваги сухий целюлози), а висушена — 6−13%.

У процесі формування, обробки і сушіння віскозна плівка піддається усадки — вкорочується. Розмір усадки залежить від складу і зрілості віскози, умов формування (складу і температури осадительной ванни), товщини плівки та інших факторов.

При мокрих обробках (осадительные ванни, промивання, десульфурация, відбілювати і кисловка) плівка всідається на 34,7%, тоді як у час сушіння — на 9,9%. Це необхідно враховувати в технологічних расчетах.

По виході з сушарки плівка намотується на паперову гільзу, надягнуту на дерев’яну палицю чи дерев’яну бобіну довжиною 1,2−1,3 м. Вага рулону становить 200−300 кг. При товщині целофану 35 г/м2 та ширині 1,25 м довжина плівки у тому рулоні сягає приблизно 4600−7000 погонних метров.

Модифікація целлофановой пленки

Однією з найбільш суттєвих недоліків целофану є його велика водопроникність та висока гігроскопічність. При зануренні у воду целофан через 24 год поглинає рівний собі обсяг води, втрачає прозорість і механічну міцність (на 65−70%). У вологій атмосфері целофан деформується, що псує зовнішній вигляд упаковки.

Через війну модифікації отримують плівки, які мають зниженою паро- і влагопроницаемостью, добре переробляються в вироби методом теплової зварювання, не злипаються при зберіганні у рулонах. Застосовують такі методи модифікування целлофановой плівки: дублювання з плівкою з поліетилену чи інших полімерів, лакування, обробка так званим антиблоком (водної суспензією меламино-формальдегидной смолы).

Дублирование

Дублювання проводять на машине-ламинаторе, яка оснащена экструзионной головкою та зазвичай розміщається до однієї лінію з целлофановой машиною. У ламинаторе на плівку з допомогою экструзионной голівки завдають розплав поліетилену. Потім дубльована плівка проходить зону охолодження (25−30© й у пластичному стані надходить на прижимные валки (тиск близько 1,6 МПа), у результаті збільшується зчеплення між плівкою і поліетиленом. Товщина поліетиленового покриття залежить від співвідношення швидкостей переміщення целофану і закінчення розплаву полиэтилена.

Лакирование

Для збільшення влагостойкости целофан з одного чи по обидва боки покривають лаковими плівками завтовшки від 2 до запланованих 4 км. Для лакування використовуються розбавлені розчини лаків, які мають хорошою адгезией (зчепленням) до вискозной плівці (наприклад, розчини колоксилина, різних поливиниловых сполук і др.).

Лакований целофан стає гидрофобным (влагопроницаемость 1−1,5 г/м2(ч замість 300−1000 г/м2(ч у звичайного целофану) і може склеиваться при 130(С не залучаючи клея.

Готовий лак містить 10% твердого речовини 90% розчинників, наприклад суміші этилацетата, бутилацетата і толуолу у відсотковому співвідношенні 6: 1:3. Регенерується приблизно 90% суміші, яка знову використовується для приготування лаку. Пленкообразующее речовина лаку може полягати, наприклад, з таких компонентів (в %):

Нітрат целюлози (нитроцеллюлозы) 50,0

Смола 10,5

Пластифікатор 38,0

Парафін 1,5

Обробка (антиблоком (

Обробку целофану (антиблоком (проводять на стадії пластификации. У результаті взаємодії феноло-формальдегидной смоли з гидроксильными групами целюлози знижується гігроскопічність пленки.

Виробництво вискозной оболочки

Ковбасні вироби найчастіше випускаються в віскозних оболонках, що становлять склееный целофан чи, що як зручно, сформованную трубку.

Основне відмінність виробництва вискозной оболонки залежить від конструкції фильеры і формовочной машини. Для виробництва вискозной оболонки застосовують фильеру, що складається з цих двох кілець із нержавіючої сталі з зазором з-поміж них, рівним 0,8 мм. Через зазор продавлюється віскоза, що у осадительной ванній перетворюється на трубку (кишку) діаметром 40−50 мм. Футорка з фильерой поринає у осадительную ванну на глибину 40 див. Вона має низку отворів для підвода ванни та повітря всередину формующейся трубки і відводи для отсоса реакційних газів. Повітря подається у тому, щоб ванна всередині формующейся трубки підтримувалася на однаковому рівні за зовнішньої ванной.

Сформованная трубка відводиться вертикально вгору на ролики, розташовані на 2,5 м вище рівня ванни. Дорогою вона зрошується ванній для кращого розкладання ксантогената. Далі трубка проходить ряд ванн, де піддається ретельної промиванні водою, десульфурации розчином NaOH, промиванні водою та їх обробки гліцеринової чи хлористо-магниевой ванной.

Сушіння трубок виготовляють каландрах. Потім вони разрезаются на відтинки довжиною 10 м (метровий товар) і упаковуються в пачки.

1. Зазулина З. А., Конкин А. А. Основи технології хімічних волокон.

-М.: 1969.

2. Ряузов О. Н., Груздев В. А., Багать Ю. О., Сігал М.Б. Технологія виробництва хімічних волокон. -М.: 1965.

3. Властивості й особливості переробки хімічних волокон. Під редакцией

Пакшвера Г. Б. -М.: 1975.

4. Енциклопедія полимеров.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой