Благодаря таким микрослойным структурам улучшаются барьерные характеристики в отношении влаги и газов, т.к. дорогостоящие материалы могут использоваться более экономично. В компании EDI убеждены в том, что микрослойная технология найдет широкое применение в области барьерных упаковок.

В основе технологии - запатентованная «Система увеличения числа слоев» (Layer Multiplier), разработанная компанией Dow Chemical, лицензия на которую была выдана компании EDI. В типичной конфигурации три и более экструдера подают потоки расплава в приемник с разработанной EDI обтекаемой конструкцией, за счет чего образуется единый многослойный «сэндвич». Последний, в свою очередь, подается в устройство увеличения числа слоев, созданное EDI с использованием запатентованной конструкции Dow. В этом устройстве число слоев постепенно увеличивается: вначале, например, от трех до двенадцати, а затем до сорока восьми, после чего готовая микрослойная структура в соэкструзионном канале распределяется на необходимую ширину. «Мы еще не знаем практическую верхнюю границу, говорит президент и директор EDI Тимоти Каллахан, - но я считаю, что возможно изготовить пленку толщиной 50 мм с 80 слоями». Микрослойная технология EDI интегрирует устройство увеличения числа слоев Dow в готовую систему, сконструированную в соответствии с пожеланиями клиента, которая состоит из сопла, приемного устройства и прочих элементов для превращения комплексной структуры в готовый экструдат. Предприятие будет выдавать лицензию на технологию Dow клиентам. Отношения с лицензиатами устанавливаются таким образом, чтобы переработчики пленок и покрытий извлекли пользу из приобретаемых при производстве и за счет улучшения характеристик изделий экономических преимуществ.

Схема демонстрирует ход увеличения числа слоев в три этапа. В этом случае трехслойный «сэндвич» из приемника преобразуется сначала в 12 слоев, а затем в 48 слоев. Также возможна иная последовательность, например, 5-20-80

Поскольку соэкструдированные структуры едва ли могут превысить стандартные границы в пять, семь или девять слоев, можно указать на их некоторые преимущества:

 •улучшение барьерных характеристик: большее число барьерных слоев в изделии затрудняет проникновение молекул газа и влаги;
• более экономичное применение дорогостоящих материалов: поскольку многие ключевые свойства полимера снижаются не пропорционально толщине слоя, микрослойная технология позволяет экономить дорогостоящие высококачественные смолы и при этом получать желаемые свойства. В ориентированных ПЭТ-пленках можно, например, сочетать слои из дорогих смол с высокой истинной вязкостью (IV) со слоями смол с низкой IV. Получаемые при этом свойства пленок превосходят таковые пленок, изготовленных из физических смесей ПЭТ пленок с высокой и низкой истинной вязкостью;
• меньше разрывов ткани: чем больше число слоев, тем меньше вероятность разрыва, вызванного небольшими отверстиями в пленке, особенно в биаксиально ориентированных изделиях, вытягивание которых осуществляется   после экструзии. Причиной этого является то, что большое число пограничных слоев повышает вероятность изоляции гелей и прочих дефектов и их обезвреживания;
• новые комбинации свойств: в зависимости от последующего разделения на два слоя или на несколько супертонких слоев один и тот же полимер по-разному влияет на свойства конечного продукта. Технология увеличения числа слоев делает возможным, например,   производство более гибких пленок без снижения общего количества жесткого полимера, используемого в качестве одного из сырьевых материалов. Преимущество заключается в многообразии возможностей обработки при последующем термоформовании.

В этом примере компоновки пути расплава трехслойный «сэндвич» из двух материалов с помощью технологии увеличения числа слоев преобразуется в микро-слойную структуру, а затем подается в средний канал многослойного сопла, где объединяется с двумя новыми потоками материала, образующими наружные слои готовой структуры.

Можно ожидать, что в ближайшие годы производители барьерной упаковки будут использовать технологии увеличения числа слоев. Микрослойная соэкструзия обещает также ускорить внедрение нано-композитов в упаковки для пищевых продуктов, что позволит улучшить барьерные, термические и механические характеристики. История Layer Multiplier насчитывает много лет, а технология ЗМ Corp. успешно используется при изготовлении широкого ассорти¬мента оптических пленок в электронных экранах и прочих изделиях. Лицензия, выданная EDI, распространяется на поливные и ориентированные пленки, листы и экструзионные покрытия, главным образом для упаковок. Поскольку увеличение числа слоев сопровождается тем, что слоистая структура проходит большее расстояние, чем при традиционной соэкструзии, существует большая предрасположенность к вязкостному влиянию материала одного слоя на другой. Технология Dow выполняет это требование очень эффективно. Директор EDI Тимоти Каллахан считает, что ключевой ролью компании станет обеспечение коммерческой доступности технологии для предприятий, зани¬мающихся переработкой экструзией и отделкой тканей. К задачам, которые EDI возьмет на себя в качестве специалиста по системной интеграции, относятся:
- создание конструкции приемников, обеспечивающей надлежащую слоистую структуру для устройства увеличения числа слоев.
- создание компоновки устройства увеличения числа слоев, обеспечивающей перепады давления и сбалансированные каналы прохождения полимера для сочетания материалов с различной вязкостью и с различным расходом.
- изготовление обтекаемых устройств подачи (каналов) для распределения микрослойной структуры на окончательную ширину.

На микрофотоснимке видно, как многослойная структура пленки повышает вероятность исключения гелей и иных дефектов между слоями и, таким образом, снижает опасность разрыва ткани.

Для выполнения этих работ, компания EDI построила в своей резиденции (Чиппева Фоллз, Висконсин, США) лабораторию по усовершенствованию технологического процесса изготовления широкого ассортимента структур пленочных и листовых материалов.

Extrusion Dies Industries, LLC
Chippewa Falls.WI 54729 (USA) 911 Kurth Road
Тел.:  +1 715 726-1201, факс:  +1715726-2205