3.2. Poliwęglany (PC)
Poliwęglany sš liniowymi nasyconymi poliestrami kwasu węglowego i dioli; zawierajš w swych czšsteczkach węglanowe ugrupowanie wišżšce. W zależnoci od budowy łańcucha polimeru dzielš się na alifatyczne, alifatyczno-aromatyczne i aromatyczne. Największe znaczenie majš poliwęglany aromatyczne otrzymywane w wyniku reakcji fosgenowania dianu.
Poliwęglany sš poliestrami, które otrzymuje się przez kondensację fosgenu z dianem (bisfenolem A, aromatycznym alkoholem dwufunkcyjnym). Produkcja poliwęglanów na skalę przemysłowš została uruchomiona w 1960 r. Poli-
węglan otrzymywany przez fosgenowanie dianu jest polimerem termoplastycznym, o małym stopniu krystalicznoci i stosunkowo wysokiej temperaturze zeszklenia (Tg = 145ĄC) oraz dużej sztywnoci; w stanie stopionym ma dużš lepkoć [2]. Poniżej zamieszczono wzór poliwęglanu (PC).
Pierwsze folie poliwęglanowe produkowano przez wylewanie rozpuszczonego tworzywa. Technologia ta jest w pewnym stopniu stosowana i obecnie, jednak w dziedzinie opakowań znalazły również zastosowanie folie wytłaczane. Produkowane folie majš najczęciej gruboć od 25 ľm do 250 ľm.
Ogólnie folie poliwęglanowe charakteryzujš: wysoka wytrzymałoć mechaniczna w podwyższonych temperaturach, wysoka udarnoć, stabilnoć wymiarowa, przezroczystoć, odpornoć chemiczna, obojętnoć fizjologiczna oraz odpornoć na przenikanie bakterii. Do wad należš: brak odpornoci na stężone alkalia i kwasy oraz wysoka przepuszczalnoć pary wodnej i gazów. Charakterystycznš właciwociš poliwęglanów jest ich wysoka wytrzymałoć mechaniczna zarówno w podwyższonych, jak i obniżonych temperaturach. Wytrzymałoć na rozcišganie w temperaturze 125ĄC odpowiada wytrzymałoci polietylenu w temperaturze pokojowej. Punkt kruchoci występuje poniżej -100ĄC.
Folia węglanowa nie zmienia wymiarów przy wahaniach wilgotnoci i temperatury w szerokim zakresie. Pod wpływem wrzšcej wody następuje obniżenie wydłużalnoci o około 50%. Nie stanowi to jednak ograniczenia w stosowaniu folii poliwęglanowych do pakowania produktów przeznaczonych do gotowania w opakowaniu [3]. Poliwęglany sš odporne na kwasy organiczne i rozcieńczone kwasy nieorganiczne. Nie sš odporne natomiast na: benzen, toluen, ksylen, chlorowane węglowodory, metanol oraz na stałš ekspozycję w wodzie.
Własnoci mechaniczne folii poliwęglanowych sš zbliżone do właciwoci folii z poli(tereftalanu etylenu). Najwłaciwszš metodš zgrzewania poliwęglanów jest metoda ultradwiękowa; stosowane sš również metody kontaktowa i impulsyjna.
Folie poliwęglanowe sš podatne na termoformowanie nawet przy formowaniu kształtek o dużej wysokoci (głębokie cišgnienie). Podatnoć na termoformowanie przy jednoczesnej odpornoci na podwyższonš temperaturę i obojętnoci fizjologicznej umożliwia wyrób tacek przeznaczonych do zestawów obiadowych, dostosowanych do podgrzewania w opakowaniu.
Odpornoć folii poliwęglanowej na przenikanie bakterii oraz odpornoć termiczna umożliwiajš obróbkę cieplnš przez sterylizację. W zwišzku z tym folie poliwęglanowe majš zastosowanie jako opakowania akcesoriów medycznych oraz preparatów farmaceutycznych i kosmetycznych.
Dzięki przezroczystoci folii poliwęglanowych i ich przydatnoci do formowania i łšczenia na goršco, można z nich wyrabiać opakowania typu skin-pack. Folie poliwęglanowe sš wykorzystywane do laminowania z innymi materiałami.
Ze względu na znacznš odpornoć mechanicznš i chemicznš stosowane sš w postaci laminatów do produkcji różnego rodzaju dokumentów (np. strona personifikowana nowego polskiego paszportu).
Cienkie folie z poliwęglanów sš zadrukowywane rzadko i do tego zwykle technikš fleksograficznš. Inaczej przedstawia się sprawa sztywnych laminatów: te najczęciej zadrukowywane sš sitodrukiem.
Poliwęglan charakteryzuje się dużš sztywnociš i jednš z wyższych wytrzymałoci mechanicznych w całej rodzinie tworzyw sztucznych, jednak wysoka cena i niskie właciwoci barierowe ograniczajš w znacznym stopniu jego zastosowanie do warstw strukturalnych w wielowarstwowych butelkach zwrotnych do mleka, wody pitnej, soków i piwa oraz do produkcji płyt CD i CD-ROM. Płyty CD i CD-ROM zadrukowuje się sitodrukiem, tampondrukiem lub offsetem najczęciej przy zastosowaniu farb utrwalanych promieniowaniem UV.
3.3. Poli(naftalen etylenu) (PEN)
Ostatnio pojawiły się na rynku nowe tworzywa poliestrowe, które sš kopolimerami kwasu 2,6-naftalenodikarboksylowego i glikolu etylenowego (o skrótowej nazwie PEN).
Podstawowym surowcem do produkcji PEN jest naftalenodikarboksylan (NDC), którego jedynym obecnie producentem jest firma Amoco Chemical (o zdolnoci produkcyjnej ok. 27,2 tys. ton rocznie); w skali półtechnicznej wytwarza go również japońska firma Mitsubishi Gas Chemical.
Dzięki bardzo dobrym właciwociom termicznym (wyższa temperatura zeszklenia) i barierowym (szczególnie wobec tlenu) PEN może z powodzeniem konkurować z wyrobami ze szkła i aluminium, a także z PET (w tych przypadkach, gdy tańszy od niego PET nie zdaje egzaminu). Butelki z PEN sš lekkie, odporne na wstrzšsy, mogš być napełniane w wyższej temperaturze i kilkakrotnie używane (np. do napełniania piwem, którego pasteryzacja następuje w butelkach)[4].
PEN stosuje się ponadto do wytwarzania błon fotograficznych i filmowych oraz włókien; błony z PEN sš o ok. 30% cieńsze i bardziej wytrzymałe od konwencjonalnych i mogš skutecznie konkurować z droższymi, wykonanymi z poliamidów. Z włókien PEN otrzymuje się m.in. kordy opon samochodowych, tamy przenoników i izolacje kabli.
Z punktu widzenia właciwoci tworzywa jego możliwoci zastosowania sš szerokie, włšczajšc w to folie, włókna i opakowania. PEN ma lepszš wytrzymałoć na rozerwanie, odpornoć na starzenie i działanie ciepła oraz właciwoci barierowe w porównaniu z innymi poliestrami [5]. cdn.
Literatura
1. Opakowania żywnoci, praca zbiorowa pod redakcjš Czerniawskiego B., Michniewicza J., Agro Food Technology, Czelad 1998.
2. Szlezyngier W.: Tworzywa sztuczne, wyd. II, t.1, Rzeszów 1998.
3. Czerniawski B., Nassalski A.: Folie opakowaniowe, WNT, Warszawa 1970.
4. Szlezyngier W.: Tworzywa sztuczne, t.3, Rzeszów 1999.
5. Graczyk T.: Polinaftalen etylenowy Đ nowy poliester, Opakowanie, 2, s. 16, 1998.
