Многослойная термоусадочная плёнка из полиэтилена применяется для групповой и транспортной упаковки бутылок, банок, коробок, строительных материалов и другой продукции. При нагревании материал сокращается, плотно охватывает изделия и после охлаждения формирует устойчивую упаковочную единицу.
Главное отличие многослойной плёнки заключается не просто в количестве слоёв. При соэкструзии можно распределить между слоями разные функции: обеспечить прочность, контролируемую усадку, устойчивость к проколу, необходимые условия сваривания, прозрачность, скольжение или сцепление с поверхностью.
Однако три или пять слоёв сами по себе не гарантируют лучшего результата. Рабочие характеристики зависят от рецептуры полиэтилена, распределения толщины, направления усадки, качества производства и совместимости материала с упаковочной линией.
Что такое многослойная термоусадочная плёнка
Многослойной называют плёнку, состоящую из нескольких соединённых полимерных слоёв. Обычно она производится методом соэкструзии: расплавы из нескольких экструдеров поступают в общую формующую головку и образуют единое полотно.
Слои соединяются непосредственно в процессе производства и не должны расслаиваться при нормальном использовании. Визуально прозрачная трёхслойная плёнка может почти не отличаться от однослойной, поэтому определить её структуру только по внешнему виду невозможно.
Наиболее распространены трёхслойные структуры:
- A/B/A — наружные слои имеют одинаковый или близкий состав, а центральный выполняет основную механическую функцию;
- A/B/C — каждому слою придают отдельные свойства в зависимости от назначения упаковки;
- первичный/вторичный/первичный материал — переработанное сырьё вводится в центральный слой, а наружные поверхности формируются из первичного полиэтилена.
Конструкция не является универсальным стандартом. Назначение каждого слоя определяет производитель исходя из технического задания.
Как работает термоусадка
Во время производства макромолекулы полиэтилена получают определённую ориентацию. При последующем нагревании плёнка стремится вернуться к более стабильному состоянию и сокращается в заданных направлениях.
Процесс упаковки обычно включает четыре этапа:
- продукция формируется в отдельную или групповую упаковку;
- плёнка оборачивается вокруг изделий или подаётся в виде рукава либо полурукава;
- края материала свариваются, если этого требует схема упаковки;
- упаковка проходит через термоусадочный тоннель, после чего охлаждается и стабилизируется.
На качество результата влияют температура, продолжительность нагрева, скорость конвейера, направление воздушного потока и расстояние между продукцией и плёнкой. Увеличение температуры не всегда улучшает усадку: перегрев может вызвать прожоги, отверстия, хрупкие швы и деформацию товара.
Какие функции могут выполнять слои
| Элемент структуры |
Возможные функции |
Что необходимо контролировать |
| Внутренний слой |
Сваривание, скольжение по продукции, устойчивость к слипанию, контакт с упаковываемой поверхностью |
Температуру сваривания, прочность шва, коэффициент трения и допустимость контакта с продукцией |
| Центральный слой |
Прочность, жёсткость, сопротивление проколу, формирование основной толщины, возможное содержание переработанного сырья |
Стабильность состава, наличие включений, механические свойства и равномерность толщины |
| Наружный слой |
Прозрачность, блеск, печать, стойкость к истиранию, заданное скольжение или сцепление упаковок |
Поверхностное натяжение, качество печати, коэффициент трения и внешний вид |
Распределение функций может быть другим. Например, для групповой упаковки бутылок наружной стороне может потребоваться определённый коэффициент трения, а для высокоскоростной линии — стабильное скольжение по направляющим оборудования.
Какое сырьё используется
Термоусадочная плёнка ПВД обычно производится не из одной универсальной марки полиэтилена, а из подобранной смеси полимеров и технологических добавок.
| Компонент |
Возможная роль в структуре |
| ПВД (LDPE) |
Стабильность экструзии, прочность расплава, эластичность, усадка и перерабатываемость на плёночной линии |
| ЛПЭНП (LLDPE) |
Повышение сопротивления проколу, ударной прочности и стойкости к растяжению |
| Металлоценовый полиэтилен |
Улучшение механических свойств, сваривания и возможность уменьшения толщины при подтверждённых испытаниях |
| ПНД (HDPE) |
Повышение жёсткости и изменение механического поведения плёнки |
| Пластомеры и сополимеры |
Настройка эластичности, сваривания и работы при пониженной температуре |
| Технологические добавки |
Регулирование скольжения, блокирования, антистатических свойств, УФ-стойкости, цвета и перерабатываемости |
Добавки должны подбираться под конкретную задачу. Избыточное скольжение может ухудшить устойчивость групповой упаковки, а слишком высокий коэффициент трения — вызвать проблемы с прохождением плёнки по оборудованию.
Однослойная и многослойная плёнка: сравнение
| Критерий |
Однослойная плёнка |
Многослойная плёнка |
| Структура |
Одна рецептура по всей толщине |
Несколько слоёв с одинаковыми или различными составами |
| Настройка свойств |
Ограничена возможностями одной смеси |
Свойства можно распределять между слоями |
| Прочность |
Зависит от марки сырья и толщины |
Может быть повышена за счёт комбинации полиэтиленов, но не гарантируется количеством слоёв |
| Сваривание и поверхность |
Определяются общей рецептурой |
Наружные слои можно отдельно настроить под сваривание, печать и трение |
| Использование вторичного сырья |
Влияет на весь материал и обе поверхности |
Может быть ограничено центральным слоем при технически обоснованной конструкции |
| Уменьшение толщины |
Возможности ограничены требуемой прочностью |
Иногда возможно без ухудшения упаковки, но только после испытаний |
| Стоимость |
Проще производство и рецептура |
Более сложное производство, но возможна оптимизация расхода сырья и стоимости одной упаковки |
Многослойная плёнка не обязательно должна быть толще однослойной. Правильно спроектированная структура иногда позволяет уменьшить массу упаковки при сохранении её рабочих свойств. Такое решение называют даунгейджингом, но переход на меньшую толщину необходимо подтверждать испытаниями на реальной продукции.
Основные характеристики многослойной плёнки
Сравнивать материалы только по толщине и цене килограмма неправильно. Для подбора необходимо запросить техническую спецификацию и оценить несколько параметров.
Толщина и её равномерность
Номинальная толщина указывается в микрометрах. Помимо среднего значения важны допустимые отклонения по ширине и длине рулона. Неравномерная толщина может вызвать нестабильное сваривание, неодинаковую усадку и обрывы на линии.
Продольная и поперечная усадка
Усадку необходимо оценивать отдельно в машинном и поперечном направлениях при заданной температуре и продолжительности нагрева. Одного показателя «процент усадки» недостаточно.
Соотношение продольной и поперечной усадки влияет на:
- плотность обтягивания продукции;
- форму отверстий по бокам групповой упаковки;
- положение сварного шва;
- искажение печатного изображения;
- образование складок и угловых выступов.
Усилие усадки и удерживающая способность
Процент усадки показывает изменение размеров, но не характеризует силу, с которой плёнка воздействует на продукцию. Слишком слабое усилие не стабилизирует упаковку, а чрезмерное может деформировать тонкие бутылки, коробки или лотки.
Прочность и сопротивление проколу
Для транспортной упаковки важны прочность при растяжении, относительное удлинение, сопротивление проколу, ударная прочность и характер распространения разрыва. Эти показатели необходимо рассматривать вместе, поскольку высокое значение одного из них не гарантирует общей надёжности упаковки.
Свариваемость
Оцениваются температурное окно сваривания, прочность шва, устойчивость горячего шва и отсутствие прожогов. На автоматической линии узкое окно сваривания приводит к нестабильности: при небольшом изменении скорости шов либо не формируется, либо перегревается.
Коэффициент трения
Скольжение влияет на размотку, прохождение материала через направляющие и устойчивость готовых упаковок при складировании. Необходимо отдельно уточнять характеристики внутренней и наружной поверхностей.
Оптические свойства
Для розничной и брендированной упаковки учитываются прозрачность, мутность, блеск, количество гелей и включений. Для полностью закрытой транспортной упаковки оптика может быть менее важна, чем прочность и стоимость.
Пригодность для печати
Если планируется нанесение изображения, необходимо согласовать способ печати, поверхностную обработку плёнки, расположение макета и ожидаемое искажение после усадки. Обычная необработанная поверхность полиэтилена может плохо удерживать краску.
Первичное и вторичное сырьё
В центральный слой непищевой термоусадочной плёнки может вводиться вторичный полиэтилен. Это позволяет уменьшить использование первичного сырья и стоимость материала, но требует стабильного контроля качества.
При использовании переработанного сырья необходимо проверить:
- происхождение и однородность материала;
- процент его содержания;
- наличие запаха, гелей, чёрных точек и других включений;
- изменение цвета и прозрачности;
- стабильность прочности между партиями;
- влияние на сваривание и усадку;
- назначение готовой упаковки и требования законодательства.
Наличие наружных слоёв из первичного полиэтилена само по себе не подтверждает безопасность материала для прямого контакта с пищевой продукцией. Для такого применения необходимы документы, подтверждающие соответствие всей готовой упаковки требованиям ТР ТС 005/2011 и заявленным условиям использования.
Где применяется многослойная термоусадочная плёнка
| Продукция |
Типовая задача |
Что особенно важно |
| ПЭТ-бутылки и банки |
Формирование групповой упаковки |
Удерживающее усилие, прокол, форма боковых отверстий и устойчивость блока |
| Консервы и стеклянные банки |
Объединение продукции на лотке или без него |
Прочность шва, устойчивость к острым краям и масса упаковки |
| Бытовая химия |
Группирование флаконов и защита маркировки |
Совместимость с поверхностью тары, прозрачность и стойкость к протечкам продукта |
| Бумажная продукция |
Защита рулонов, пачек и коробок от влаги и загрязнения |
Равномерность усадки и отсутствие деформации |
| Строительные материалы |
Упаковка блоков, профилей, панелей и отделочных материалов |
Сопротивление проколу, толщина, УФ-стойкость и условия хранения |
| Деревообработка |
Защита изделий, погонажа и комплектов |
Острые кромки, влажность материала и прочность упаковки |
| Промышленная продукция |
Фиксация комплектов и защита при хранении |
Масса, геометрия, выступающие элементы и условия перевозки |
| Пищевая продукция |
Вторичная либо непосредственная упаковка |
Назначение материала, миграционные показатели и подтверждающие документы |
Термоусадочная плёнка защищает продукцию от пыли, брызг и поверхностного загрязнения, но не любую упаковку следует считать полностью герметичной. Итоговая защита зависит от конструкции швов, отверстий и качества усадки.
Формы выпуска
Многослойная термоусадочная плёнка может поставляться в нескольких форматах:
- полотно — один слой материала, применяемый на линиях с верхней и нижней подачей;
- полурукав — сложенное полотно, раскрываемое при упаковке продукции;
- рукав — замкнутая трубчатая форма для надевания на изделия или группы товаров;
- пакеты и чехлы — готовые изделия определённого размера;
- перфорированная плёнка — используется, когда требуется выход воздуха или заданная вентиляция.
При заказе необходимо указывать не только ширину, но и способ её измерения. Для рукава могут отдельно согласовываться ширина в сложенном виде, ширина разворота и наличие боковых фальцев.
Чем термоусадочная плёнка отличается от стрейч-плёнки
| Параметр |
Термоусадочная плёнка |
Стрейч-плёнка |
| Формирование упаковки |
Сокращается при нагревании |
Растягивается и обматывается вокруг груза |
| Оборудование |
Обычно требуется сваривание и термоусадочный тоннель |
Применяется вручную или на паллетообмотчике |
| Основная задача |
Группировка изделий и формирование плотной оболочки |
Стабилизация груза за счёт натяжения нескольких витков |
| Типичная продукция |
Бутылки, банки, коробки, строительные и промышленные изделия |
Грузы на паллетах, коробки и отдельные предметы |
Эти материалы не являются прямыми заменителями. Для выбора нужно учитывать конструкцию упаковки, производительность линии, массу груза и требования к транспортировке.
Как подобрать плёнку под упаковочное оборудование
Даже качественный материал может плохо работать на линии, для которой он не был подобран. Перед заказом необходимо предоставить поставщику технические параметры оборудования.
- Тип упаковочной машины. Ручная, полуавтоматическая или автоматическая линия.
- Тип подачи. Полотно, полурукав, рукав либо два рулона.
- Размер упаковки. Длина, ширина и высота продукции после группирования.
- Схема формирования. Количество изделий, наличие лотка и расположение продукции.
- Размеры рулона. Ширина, диаметр втулки, наружный диаметр и максимальная масса.
- Узел сваривания. Тип ножа или планки, температура и продолжительность контакта.
- Термоусадочный тоннель. Температурный диапазон, длина камеры, скорость конвейера и циркуляция воздуха.
- Требуемая производительность. Количество упаковок в минуту или час.
- Необходимость печати. Количество цветов, расположение изображения и повтор печати.
Настройку желательно проводить не по одной пробной упаковке. Необходимо проверить устойчивость процесса на рабочей скорости и после полного прогрева оборудования.
Типичные дефекты после усадки
| Дефект |
Возможные причины |
Что проверить |
| Складки и непрогретые участки |
Недостаточный или неравномерный нагрев, слишком высокая скорость |
Температуру, поток воздуха, положение упаковки и время в тоннеле |
| Отверстия и прожоги |
Перегрев, слишком тонкий материал, острые кромки |
Температуру, толщину, распределение воздуха и защиту углов |
| Слабый сварной шов |
Недостаточный нагрев, загрязнение, неправильное давление |
Режим сваривания, состояние ножа и совместимость внутреннего слоя |
| Хрупкий или вытянутый шов |
Перегрев либо чрезмерное натяжение плёнки |
Температуру и время сваривания, подачу материала |
| Упаковка остаётся рыхлой |
Недостаточная усадка или неправильно выбранный размер |
Процент усадки по направлениям, ширину полотна и режим тоннеля |
| Деформация бутылок или коробок |
Избыточное усилие усадки или перегрев продукции |
Рецептуру плёнки, температуру и продолжительность нагрева |
| Плёнка плохо разматывается |
Блокирование слоёв, неправильное хранение или недостаток антиблокирующей добавки |
Условия хранения, натяжение и характеристики поверхности |
| Упаковки скользят при складировании |
Слишком низкий коэффициент трения наружной поверхности |
Состав наружного слоя и схему укладки |
| Искажается печать |
Макет не учитывает направление и величину усадки |
Развёртку изображения и фактическую усадку на линии |
Как испытать плёнку перед оптовой закупкой
Лабораторные показатели необходимы для сравнения, но окончательное решение должно приниматься после производственного теста.
Рекомендуемый порядок проверки:
- зафиксировать текущий материал и режимы линии;
- согласовать техническую спецификацию нового образца;
- проверить фактическую толщину и ширину;
- провести упаковку на минимальной, рабочей и максимальной скорости;
- оценить сваривание и стабильность прохождения через тоннель;
- проверить внешний вид после полного охлаждения;
- испытать упаковку при подъёме, штабелировании и транспортной вибрации;
- проверить проколы и разрывы в местах контакта с углами;
- повторить испытание после хранения, если продукция перевозится или складируется длительное время;
- рассчитать расход плёнки и стоимость одной готовой упаковки.
Сравнение только по цене килограмма часто даёт неправильный результат. Более дорогая плёнка может оказаться выгоднее, если позволяет уменьшить толщину, снизить количество обрывов и увеличить скорость линии. Но это преимущество должно быть доказано фактическим тестом, а не презентацией поставщика.
Что указать в заявке поставщику
- вид и массу упаковываемой продукции;
- размер одного изделия и готовой группы;
- количество изделий в упаковке;
- наличие подложки или картонного лотка;
- требуемую форму выпуска;
- ширину и толщину используемой плёнки;
- диаметр и материал втулки;
- максимальный наружный диаметр и массу рулона;
- модель и скорость упаковочной линии;
- рабочие режимы сваривания и термоусадки;
- условия хранения и перевозки;
- необходимость прозрачности, цвета или печати;
- допустимость вторичного сырья;
- контактирует ли упаковка с пищевой продукцией;
- требуемые документы и протоколы испытаний;
- планируемый объём закупки.
Многослойная термоусадочная плёнка в Беларуси
Компания «Полифилм» поставляет термоусадочную плёнку ПВД для групповой, промышленной и транспортной упаковки продукции.
Материал подбирается с учётом размеров упаковки, массы изделий, характеристик оборудования, требуемой прочности и условий логистики. Перед закупкой промышленной партии рекомендуется предоставить образец используемой плёнки или провести тестирование нового материала на упаковочной линии.
Для расчёта сообщите требуемую ширину и толщину, форму выпуска, параметры рулона, модель оборудования и планируемый объём. Получить консультацию можно по телефону +375 (29) 177-11-88.
Общий принцип действия и основные виды материалов рассмотрены в статье «Термоусадочная плёнка: что это и где используется».
Частые вопросы
Сколько слоёв должно быть в термоусадочной плёнке?
Количество слоёв выбирается по конструкции и назначению материала. Для многих задач достаточно трёхслойной плёнки. Пять и более слоёв дают дополнительные возможности для настройки рецептуры, но не гарантируют автоматического повышения качества.
Всегда ли многослойная плёнка прочнее однослойной?
Нет. Прочность зависит от марок полиэтилена, толщины, распределения слоёв, технологии производства и направления нагрузки. Некачественная многослойная плёнка может уступать правильно изготовленной однослойной.
Можно ли определить количество слоёв по внешнему виду?
Обычно нет. Прозрачные слои соединены в единое полотно и визуально почти неразличимы. Структура подтверждается документацией производителя или специальными лабораторными методами.
Можно ли использовать центральный слой из вторичного полиэтилена?
Да, такая конструкция применяется для непищевой и транспортной упаковки. Необходимо контролировать стабильность вторичного сырья, запах, включения, цвет, механические свойства и назначение готового материала.
Подходит ли плёнка со вторичным слоем для пищевой продукции?
Не автоматически. Даже если наружные слои изготовлены из первичного полиэтилена, возможность контакта с пищевой продукцией должна подтверждаться документами на всю структуру и соответствием требованиям ТР ТС 005/2011.
Какая температура нужна для усадки?
Рабочий режим зависит от рецептуры плёнки, её толщины, конструкции упаковки и оборудования. Ориентироваться следует на техническую спецификацию поставщика и результаты испытаний на конкретном термоусадочном тоннеле.
Как выбрать толщину плёнки?
Необходимо учитывать массу упаковки, размеры группы, острые кромки, наличие лотка, условия транспортировки и механические свойства материала. Выбор только по массе товара или по предыдущей толщине может привести к перерасходу либо недостаточной прочности.
Можно ли уменьшить толщину многослойной плёнки?
Иногда правильно подобранная рецептура позволяет снизить толщину без ухудшения упаковки. Такое решение необходимо подтверждать производственным тестом, проверкой транспортной устойчивости и расчётом расхода на одну упаковку.
Можно ли наносить печать на термоусадочную плёнку?
Да. Необходимо заранее согласовать обработку поверхности, способ печати, расположение изображения и коэффициенты искажения макета с учётом продольной и поперечной усадки.
Перерабатывается ли многослойная полиэтиленовая плёнка?
Структура, состоящая преимущественно из совместимых видов полиэтилена, потенциально может перерабатываться в потоке полиэтиленовых плёнок. Фактическая возможность зависит от добавок, красителей, печати, загрязнения и доступной инфраструктуры сбора и переработки.
