W jaki sposób aluminizowana folia PET o wysokim barnierze osiąga doskonałe właściwości barierowe i zastosowania wielofunkcyjne?

1. Analiza mechanizmu struktury i bariery Film o wysokiej bariery metalizowany

W dziedzinie nowoczesnych materiałów opakowaniowych metalizowany film o wysokiej barierę wyróżnia się doskonałą wydajnością i stał się preferowanym materiałem dla wielu branż. Aby głęboko zrozumieć, dlaczego może osiągnąć doskonałe właściwości barierowe i zastosowania wielofunkcyjne, musimy najpierw zbadać jego unikalną strukturę i mechanizm barierowy.

Sam film PET (tereftalan polietylenowy) ma pewne właściwości barierowe. Jego struktura łańcucha molekularnego jest regularna i ściśle ułożona, co w pewnym stopniu może blokować penetrację gazu i wilgoci. Jednak w celu spełnienia wyższych wymagań barierowych proces aluminizacji stosuje się do filmu PET, tworząc w ten sposób aluminizowany folia PET o wysokiej barierę.

Aluminiowany folia PET o wysokiej barierę zwykle składa się ze struktury wielowarstwowej. Najbardziej podstawową jest warstwa podstawy zwierząt domowych, która zapewnia dobre właściwości mechaniczne i właściwości przetwarzania dla całego filmu. Grubość warstwy podstawowej zwierząt domowych wynosi na ogół od 12 do 50 mikronów, a różne grubości są odpowiednie do różnych scenariuszy zastosowania. Na przykład w dziedzinie opakowania żywności cieńsza warstwa podstawy zwierząt domowych (12-25 mikronów) może zarówno zapewnić pewną siłę, jak i obniżyć koszty; Podczas gdy w niektórych opakowaniach przemysłowych o wyższych wymaganiach dotyczących wytrzymałości mechanicznej zostanie zastosowana grubsza warstwa podstawy zwierząt domowych (25-50 mikronów).

Na wierzchu warstwy podstawowej zwierząt domowych znajduje się aluminiowa powłoka. Powłoka aluminiowa jest kluczową częścią osiągania wysokich właściwości barierowych. Jego grubość jest wyjątkowo cienka, zwykle od 30 do 100 nanometrów. Proces powlekania aluminium zwykle wykorzystuje parowanie próżniowe. W środowisku wysokiej próżni drut aluminiowy jest ogrzewany do stanu odparowanego, a pary aluminiowe osadzają się na powierzchni folii PET, tworząc ciągłą i gęstą metalową warstwę aluminiową. Ta aluminiowa powłoka jest jak stała bariera, która może skutecznie blokować penetrację gazów i cieczy, takich jak tlen i para wodna. Aluminiowe atomy są ściśle rozmieszczone prawie bez porów, co utrudnia przejście cząsteczek gazu i cząsteczek wody.

W celu ochrony powłoki aluminiowej i zapobiegania jej uszkodzeniu podczas późniejszego przetwarzania i użycia warstwa ochronna jest zwykle stosowana na powładzie aluminiowej. Warstwa ochronna składa się ogólnie z przezroczystych materiałów polimerowych, takich jak żywica akrylowa, żywica poliestrowa itp., A jej grubość wynosi od 0,5 do 2 mikronów. Ta warstwa ochronna może nie tylko zapobiec porysowaniu i noszeniu powłoki aluminiowej, ale także poprawić stabilność chemiczną filmu i zwiększyć jego odporność na warunki atmosferyczne.

Z perspektywy mechanizmu barierowego metalizowana folia PET o wysokiej barierę osiąga głównie wysoką wydajność bariery poprzez barierę fizyczną i działanie chemiczne. Pod względem bariery fizycznej obecność warstwy glinu znacznie zwiększa długość ścieżki dla cząsteczek gazowych i ciekłych do penetracji. Gdy cząsteczki gazowe lub ciekłe próbują przejść przez folię, muszą one ominąć niezliczone atomy aluminiowe w aluminizowanej warstwie, co sprawia, że ​​proces penetracji jest niezwykle trudny. Ponadto, ze względu na gęstość warstwy aluminizowanej, cząsteczki gazowe i ciekłe nie mogą przechodzić bezpośrednio i mogą przenikać tylko przez defekty w warstwie aluminizowanej (takich jak dziury, pęknięcia itp.). W rzeczywistej produkcji, poprzez ściśle kontrolowanie procesu aluminizowanego, liczba i wielkość tych wad można kontrolować w bardzo małym zakresie, co dodatkowo poprawiając wydajność barierową.

Pod względem reakcji chemicznej glin jest aktywnym metalem. Jeśli chodzi o kontakt z tlenem, na powierzchni pojawi się bardzo cienka warstwa tlenku aluminiowego (AL2O3). Ta folia tlenku aluminium ma dobrą stabilność chemiczną i właściwości barierowe, które mogą dodatkowo zapobiec penetracji tlenu. Jednocześnie w przypadku niektórych gapów korozyjnych lub cieczy folia tlenku aluminium może również odgrywać pewną rolę ochronną, chroniąc powłoki aluminiowej przed korozją, utrzymując w ten sposób właściwości barierowe filmu.

Ponadto struktura molekularna warstwy podstawowej PET również przyczynia się do właściwości bariery. Grupa estrowa (-COO-) w łańcuchu molekularnym PET jest polarna i może oddziaływać z niektórymi cząsteczkami polarnymi (takimi jak cząsteczki wody), aby utrucić dyfuzję cząsteczek wody. Ponadto siła Van der Waalsa i wiązanie wodorowe między łańcuchami molekularnymi PET powodują, że łańcuchy molekularne bardziej ułożone, co dodatkowo zmniejszając szybkość przenikania gazu i cząsteczek ciekłej.

Projekt struktury wielowarstwowej i unikalny mechanizm barierowy metalizowanej folii PET o wysokiej barierce pozwalają jej odgrywać ważną rolę w wielu dziedzinach. Niezależnie od tego, czy jest to opakowanie żywności, opakowanie farmaceutyczne, czy elektronika, codzienne chemikalia i inne branże, wszystkie korzystają z doskonałych właściwości barierowych tego materiału, zapewniając niezawodną ochronę przechowywania i transportu produktów.

2. Kluczowe wskaźniki wydajności: bariera wody i tlenu, siła mechaniczna i odporność na pogodę

Powód, dla którego metalizowany folia PET o wysokiej zawartości barier jest tak popularna na rynku, jest ściśle związany z jego wyjątkowymi kluczowymi wskaźnikami wydajności, w tym właściwości bariery wody i tlenu, siła mechaniczna i odporność na pogodę są szczególnie ważne. Te wskaźniki wydajności bezpośrednio określają zastosowanie i niezawodność filmu w różnych scenariuszach aplikacji.

• Woda i bariera tlenu jest jedną z podstawowych właściwości folii o wysokiej bariery aluminizowanej folii PET. W dziedzinie opakowania żywności obecność tlenu spowoduje, że olej w żywności utlenia się i stanie się zjełczał, powodując, że żywność wytwarza zapach i pogarszając się, skracając okres trwałości żywności; Podczas gdy penetracja pary wodnej sprawi, że pokarm będzie wilgotny, wpływając na jego smak i jakość. W przypadku opakowań farmaceutycznych wtargnięcie tlenu i wilgoci może wywoływać reakcje chemiczne w medycynie, powodując awarię leku lub nawet wytwarzanie szkodliwych substancji. Aluminiowana folia PET o wysokiej barierę może skutecznie blokować penetrację tlenu i pary wodnej ze względu na jej specjalną strukturę. Gęstość warstwy aluminizowanej utrudnia bezpośrednio przejście tlenu i pary wodnej. Wydajność barierowa dla tlenu może zwykle osiągnąć 0,1 - 1,0 cm³/(m² ・ 24H ・ 1MPA), a wydajność bariery dla pary wodnej może osiągnąć 0,1 - 1,5 g/(m² ・ 24H). Ta doskonała wydajność bariery wody i tlenu może zapewnić dobrą ochronę produktów w opakowaniu, wydłużyć okres przydatności produktów oraz zachować jakość i bezpieczeństwo produktów.
• Siła mechaniczna jest również ważnym wskaźnikiem pomiaru wydajności aluminiowanej folii PET o wysokim barnierze. Podczas produkcji, przetwarzania i korzystania z filmu musi wytrzymać różne siły zewnętrzne, takie jak rozciąganie, wytłaczanie i tarcie. Jeśli wytrzymałość mechaniczna filmu jest niewystarczająca, łatwo jest złamać, łzy i inne problemy, wpływając w ten sposób na efekt pakowania i jakość produktu. Baza zwierząt domowych stanowi dobry fundament wydajności mechanicznej dla filmu, który ma wysoką wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie w przerwie. Ogólnie rzecz biorąc, wytrzymałość na rozciąganie aluminizowanej folii PET o wysokim barnierze może osiągnąć 100-250 MPa, a wydłużenie przy przerwie wynosi od 100 do 300%. Wyższa wytrzymałość na rozciąganie sprawia, że ​​film rzadziej pęknie podczas procesu rozciągania i może spełniać wymagania różnych procesów pakowania; Podczas gdy większe wydłużenie w przerwie zapewnia, że ​​film ma pewną elastyczność, gdy jest rozciągnięty przez siły zewnętrzne i nie jest podatne na kruche pękanie. Ponadto odporność na nakłucie filmu jest również bardzo krytyczna, szczególnie przy pakowaniu niektórych ostrych obiektów. Dobra odporność na nakłucie może uniemożliwić nakłucie filmu i uniknąć wycieku lub zanieczyszczenia produktu. Poprzez rozsądny projekt konstrukcyjny i wybór materiałów, aluminiowana folia PET o wysokim barnierze może mieć dobrą odporność na nakłucie, aby zaspokoić potrzeby opakowania różnych produktów.
• Odporność na pogodę odnosi się do zdolności aluminiowanej folii zwierząt domowych o wysokiej zawartości bariery do utrzymania stabilnej wydajności w różnych warunkach klimatycznych, takich jak zmiany temperatury, światło, wilgotność i inne czynniki środowiskowe. W rzeczywistych zastosowaniach film może napotkać różne warunki środowiskowe, takie jak wysoka temperatura, niska temperatura, wilgotność i bezpośrednie światło słoneczne. Jeśli folia ma słabą odporność na pogodę, może złagodzić i deformować w środowisku wysokiej temperatury, wpływając na uszczelnienie opakowania; Może stać się krucha i pękać w środowisku niskiej temperatury; a aluminizowana warstwa może utleniać i spaść po długoterminowej ekspozycji na światło słoneczne, co powoduje zmniejszenie wydajności bariery. Aby poprawić odporność na pogodę w filmie, oprócz wyboru materiałów dla zwierząt domowych i aluminiowanych procesów z dobrą odpornością na pogodę, do warstwy ochronnej zostaną dodane specjalne dodatki, takie jak absorpcje UV i przeciwutleniacze. Absorbery UV mogą wchłaniać promienie ultrafioletowe, aby zapobiec uszkodzeniu filmu; przeciwutleniacze mogą hamować utlenianie warstwy aluminizowanej i przedłużyć żywotność filmu. Zoptymalizowana aluminiowana folia PET o wysokim barnierze może utrzymać dobrą wydajność w zakresie temperatur od -40 ℃ do 80 ℃ i nadal może utrzymać wydajność barierową i stabilność siły mechanicznej w długoterminowych środowiskach światła i wilgotnych.

Trzy kluczowe wskaźniki wydajności bariery wody i tlenu, wytrzymałość mechaniczną i odporność na pogodę są ze sobą powiązane i wzajemnie wpływowe, i wspólnie określają kompleksową wydajność folii PET o wysokiej barierę. W różnych dziedzinach aplikacji, zgodnie z cechami produktu i środowiska użytkowania, wymagania dotyczące tych trzech wskaźników wydajności są również różne. Tylko poprzez pełne zrozumienie i opanowanie tych kluczowych wskaźników wydajności możemy lepiej odgrywać zalety aluminiowanego filmu dla zwierząt domowych i sprostać coraz bardziej zróżnicowanym zapotrzebowaniu na rynku na materiały opakowaniowe.

3. Wpływ procesu poszycia aluminiowego na właściwości barierowe filmu dla zwierząt domowych

Proces posiłku aluminiowego jest jednym z kluczowych czynników, które określają właściwości barierowe folii PET o wysokiej zawartości barierów. Różne parametry i metody procesu posiłku aluminiowego będą miały znaczący wpływ na strukturę i właściwości filmu. Dogłębne badania dotyczące związku między aluminiowym procesem posiłku a nieruchomościami barierowymi mają ogromne znaczenie dla poprawy jakości filmu i zaspokojenia zapotrzebowania rynku.

Obecnie najczęściej stosowanym procesem do aluminiowego poszycia filmu PET jest parowanie próżniowe. Podczas procesu odparowywania próżniowego istnieje kilka kluczowych parametrów, które wpłyną na jakość aluminiowej warstwy poszyjnej i właściwości barierowe folii, w tym stopień próżni, temperatura parowania, szybkość posiłku aluminium, prędkość biegania filmu itp.

• Stopień próżniowy jest jednym z ważnych czynników wpływających na jakość poszycia aluminium. Podczas procesu odparowywania próżni ciśnienie w komorze powłokowej należy zmniejszyć do wyjątkowo niskiego poziomu, a stopień próżni jest ogólnie wymagany do osiągnięcia 10⁻³ - 10⁻⁴ Pa. W tak wysokim środowisku próżniowym, średnia wolna ścieżka cząsteczek oparowych aluminium jest dłuższa i mogą one bardziej poruszać się i zdeponować na powierzchni filmu PET, aby utworzyć jednolitą i gęstą warstwę aluminium. Jeśli stopień próżni jest niewystarczający, cząsteczki gazu pozostałe w komorze powłokowej będą zderzały się z aluminiowymi cząsteczkami pary, utrudniając ruch aluminiowych cząsteczek pary, a pęknięcia pary pojawią się w warstwie nierównomiernej warstwy powłokowej, w której stała się linia rundująca, w tym rolet. właściwości filmu. Badania wykazały, że gdy stopień próżni wzrośnie z 10⁻³ PA do 10⁻² PA, liczba otworów w aluminiowej warstwie powłoki znacznie wzrośnie, a właściwości bariery filmu w tlenu spadną o około 30%.
• Temperatura parowania bezpośrednio wpływa na szybkość odparowania aluminium i energię cząsteczek pary. Temperatura topnienia aluminium wynosi 660 ° C. Podczas procesu odparowywania próżni temperatura źródła parowania jest zwykle kontrolowana w temperaturze 1200-1400 ° C. Gdy temperatura parowania jest zbyt niska, szybkość odparowania aluminium jest powolna, a ilość pary aluminiowej odparowanej na jednostkę czasu jest niewystarczająca, co utrudnia utworzenie ciągłej i gęstej warstwy powlekania aluminium; Podczas gdy temperatura parowania jest zbyt wysoka, energia cząsteczek pary aluminiowej będzie zbyt wysoka, a po osadzeniu się na powierzchni folii PET może uszkodzić film i wpłynąć na wydajność filmu. Ponadto zbyt wysoka temperatura parowania również zwiększy zużycie energii i koszty produkcji. Odpowiednia temperatura parowania może zapewnić, że pary aluminiowe jest osadzane na powierzchni folii PET z odpowiednią szybkością i energią w celu utworzenia jednolitej i gęstej warstwy powłoki aluminiowej, poprawiając w ten sposób właściwości barierowe filmu.
• Kluczowe ma również kluczowe znaczenie. Szybkość aluminizacji odnosi się do masy aluminium zdeponowanej na powierzchni folii PET na jednostkę czasu, a prędkość biegania filmu odnosi się do prędkości, z jaką film PET porusza się w komorze powłoki. Jeśli szybkość aluminizacji jest zbyt szybka, a prędkość biegania filmu jest zbyt wolna, aluminiowa para będzie się zbytnio gromadzić na powierzchni folii, tworząc grubą i nierównomierną warstwę aluminizującą, a może wystąpić nawet obieranie warstwy aluminiowej; I odwrotnie, jeśli szybkość aluminizacji jest zbyt wolna, a prędkość biegania folii jest zbyt szybka, warstwa aluminizacyjna będzie zbyt cienka i nie będzie w stanie utworzyć skutecznej bariery, a wydajność bariery folii zostanie znacznie zmniejszona. Dlatego konieczne jest dokładne dostosowanie szybkości aluminizacji i prędkości uruchamiania filmu zgodnie z konkretnym sprzętem produkcyjnym i wymaganiami procesu w celu osiągnięcia najlepszego stanu dopasowania w celu uzyskania idealnej grubości i jakości warstwy aluminizacji.

Oprócz parametrów procesu odparowywania próżniowego wydajność i struktura aluminiowego sprzętu do poszycia będą również wpływać na efekt poszycia aluminium. Na przykład rodzaj i konstrukcja źródła parowania wpłynie na jednolitość i stabilność odparowania aluminium; Kształt i rozmiar komory powłoki wpłynie na rozkład próżni i dyfuzję pary aluminiowej; Dokładność i stabilność systemu transmisji folii wpłyną na stan napięcia i pracy filmu podczas procesu poszycia aluminiowego. Zaawansowany aluminiowy sprzęt do poszycia może lepiej kontrolować parametry procesu poszycia glinu, zapewnić stabilność i spójność procesu poszycia aluminiowego, a tym samym wytwarzać folie PET o wysokiej zawartości glinu o wyższej jakości i lepszych właściwości barierowych.

Proces aluminizacji ma kluczowy wpływ na właściwości barierowe filmu PET. Optymalizując parametry procesu odparowywania próżniowego, wybierając odpowiedni sprzęt aluminizacyjny i dokładne kontrolowanie każdego łącza w procesie aluminizacji, można skutecznie ulepszyć jakość warstwy aluminizacji.

4. Pola aplikacji i przyszłe trendy rozwojowe o wysokiej bariery metalizowane filmy dla zwierząt domowych

Aluminiowana folia PET o wysokiej barierę była szeroko stosowana w wielu dziedzinach ze względu na doskonałe właściwości barierowe, dobrą wytrzymałość mechaniczną i doskonałą odporność na pogodę. Dzięki ciągłemu rozwojowi nauki i technologii oraz zmianach popytu na rynku, jego przyszły trend rozwojowy również przyciągnął wiele uwagi.

• W dziedzinie opakowania żywności najczęściej stosowana jest aluminiowana folia dla zwierząt domowych. Może skutecznie blokować tlen, pary wodne i światło, zapobiegać utlenianiu, wilgoci i pogorszeniu żywności oraz przedłużyć okres przydatności do pokarmów. Na przykład w opakowaniu nadmuchanych produktów spożywczych, takich jak wiórki ziemniaczane i herbatniki, aluminizowana folia PET o wysokim barnierze może utrzymać chrupiący smak żywności i zapobiegać utlenianiu oleju i posunięciu; W opakowaniu gotowanego pokarmu, takiego jak mięso i ryby, może blokować tlen, hamować wzrost bakterii i zapewnić świeżość i bezpieczeństwo żywności. Ponadto, aluminizowany folia dla zwierząt domowych o wysokiej zawartości barierów ma również dobrą drukowanie i może być wykorzystywany do wytwarzania wykwintnych wzorów opakowań poprzez drukowanie kolorów, aby przyciągnąć uwagę konsumentów i zwiększyć konkurencyjność rynkową produktów.
• Opakowanie farmaceutyczne ma wyjątkowo wysokie wymagania dotyczące bezpieczeństwa materiałów i nieruchomości barierowych, a aluminizowany folia PET o wysokim barnierze spełnia te wymagania. Może zapobiegać kontaktowaniu leków z tlenem, wilgocią, światłem itp. W środowisku zewnętrznym i unikać reakcji chemicznych, które powodują, że leki stają się nieskuteczne. W opakowaniu blisterów tabletek, kapsułki i innych leków, aluminizowana folia PET o wysokiej zawartości barier jest stosowana w połączeniu z folią aluminiową, PVC i innymi materiałami w celu utworzenia wielowarstwowej struktury opakowania, zapewniając wszechstronną ochronę leków. Jednocześnie jego dobre uszczelnienie może skutecznie zapobiegać zanieczyszczeniu leków podczas transportu i przechowywania, zapewniając bezpieczeństwo leków pacjentów.
• W branży elektronicznej folia PET o wysokiej zawartości barier jest używana głównie do opakowania odpornych na wilgoć i przeciwutleniających akumulatorów litowych i produktów elektronicznych. Podczas produkcji i stosowania akumulatorów litowych są one bardzo wrażliwe na wilgotność środowiska i zawartość tlenu. Aluminowana folia PET o wysokiej zawartości barier może skutecznie blokować wtargnięcie wilgoci i tlenu, zapobiec krótkim obwodom lub reakcjom chemicznym w akumulatorach litowych oraz poprawić żywotność bezpieczeństwa i serwisu akumulatorów litowych. W przypadku niektórych precyzyjnych elementów elektronicznych, takich jak zintegrowane obwody i czujniki, aluminizowana folia PET o wysokiej zawartości barierów może być stosowana jako materiał opakowania odporny na wilgoć i przeciwutleniający w celu ochrony elementów elektronicznych przed czynnikami środowiskowymi podczas transportu i przechowywania, zapewniając ich stabilną wydajność.
• Alustrowana folia PET o wysokim barnierze jest coraz częściej stosowana w opakowaniu codziennych produktów chemicznych. Perfumy, szampony, kosmetyki i inne codzienne produkty chemiczne są podatne na ulatnianie i pogorszenie. Aluminiowana folia PET o wysokiej zawartości barier może skutecznie zapobiegać aktywnym składnikom produktów przed uwięzieniem i utlenianiem się w kontakcie z powietrzem, utrzymując w ten sposób jakość i aromat produktów. Ponadto jego piękny wygląd i dobry efekt drukowania pomagają również ulepszyć wizerunek marki codziennych produktów chemicznych.

Trend rozwojowy metalizowanego filmu PET o wysokim barnierze znajduje głównie odzwierciedlenie w następujących aspektach. Wraz z ciągłym doskonaleniem świadomości środowiskowej rozwój zielonego i przyjaznego dla środowiska aluminizowanego filmu dla zwierząt domowych stanie się ważnym kierunkiem. Z jednej strony badania nad degradowalnymi materiałami dla zwierząt domowych w celu zmniejszenia zanieczyszczenia środowiska; Z drugiej strony zoptymalizuj proces aluminizacji w celu zmniejszenia zużycia energii i emisji odpadów w procesie produkcyjnym. Po drugie, aby zaspokoić zapotrzebowanie rynkowe na wielofunkcyjne materiały opakowaniowe, aluminizowana folia PET o wysokiej zawartości barierów rozwija się w kierunku wielofunkcyjnego kompozytowego. Na przykład, złożone z materiałami przeciwbakteryjnymi, które nadają filmowi właściwości przeciwbakteryjne, stosowane w opakowaniu żywności i leków, dodatkowo przedłużając okres przydatności produktu; złożone z inteligentnymi materiałami, aby zapewnić funkcje wykrywania filmu, takie jak temperatura i wilgotność, oraz monitorowanie statusu środowiska wewnątrz pakietu w czasie rzeczywistym. Ponadto wraz z ciągłym rozwojem nanotechnologii technologia powlekania nano zostanie zastosowana do produkcji aluminiowanego filmu PET o wysokim barnierze. Poprzez powlekanie materiałów barierowych na poziomie nano na powierzchni filmu, właściwości barierowe filmu można dalej poprawić, jednocześnie zmniejszając grubość folii, zmniejszając ilość używanych materiałów i zmniejszając koszty.

Aluminiowany film o wysokiej barierę odegrał obecnie ważną rolę w wielu dziedzinach i ma szerokie perspektywy rozwoju w przyszłości. Dzięki ciągłym innowacjom i postępom technologicznym zaspokoi potrzeby większej liczby pól i przyniesie większą wygodę i wartość dla ludzi i produkcji przemysłowej.