Folia PET to dwuosiowo zorientowane podłoże z tworzywa sztucznego wykonane z żywicy politereftalanu etylenu, termoplastycznego poliestru powstałego w wyniku reakcji polikondensacji. Podczas produkcji stopiona żywica jest wytłaczana w płaski arkusz, a następnie rozciągana zarówno w kierunku maszynowym, jak i poprzecznym. Ten proces rozciągania, znany jako orientacja dwuosiowa, wyrównuje łańcuchy polimeru i wytwarza folię o zrównoważonej kombinacji wytrzymałości mechanicznej, stabilności wymiarowej i przejrzystości optycznej, jaką może dorównać niewiele innych podłoży z tworzyw sztucznych.
Czym zatem jest folia poliestrowa w praktyce? Jest to zasadniczo ta sama rodzina materiałów, co włókna PET stosowane w tekstyliach, ale przetwarzane w cienki, płaski arkusz odpowiedni do pakowania, drukowania, izolacji i laminowania przemysłowego. Ponieważ żywica bazowa jest chemicznie obojętna i odporna na wilgoć, folia poliestrowa stała się domyślną warstwą nośną dla opakowań metalizowanych, elastycznej elektroniki i laminatów wysokobarierowych.
W przeciwieństwie do folii poliolefinowych, takich jak polietylen czy polipropylen, folia PET nie opiera się na dodatkach zapewniających sztywność. Sama jego krystaliczna struktura zapewnia stosunek sztywności do grubości, który pozwala przetwórcom na produkcję cieńszych grubości bez poświęcania obrabialności na liniach szybkiego drukowania i laminowania. Jest to jeden z powodów, dla których arkusze folii PET są często stosowane w zastosowaniach, w których wymagana jest jednocześnie wytrzymałość i gładka powierzchnia do zadrukowania.
Przed wybraniem gatunku folii przetwórcy zazwyczaj przeglądają standardowy zestaw właściwości fizycznych. Poniższa tabela podsumowuje właściwości najczęściej przywoływane przy porównywaniu partii folii poliestrowej lub kwalifikowaniu zapasów nowego dostawcy.
| Własność | Typowy zasięg | Odniesienie testowe |
| Gęstość | 1,38 - 1,40 g/cm3 | ASTM D1505 |
| Wytrzymałość na rozciąganie (lekarz medycyny/TD) | 180 - 250 MPa | ASTM D882 |
| Wydłużenie przy zerwaniu | 70 - 150 procent | ASTM D882 |
| Zamglenie (czysta jakość) | 1,0 – 3,5 proc | ASTM D1003 |
| Temperatura serwisowa | -60°C do 150°C | Wewnętrzny test termiczny |
| Transmisja pary wodnej | 10 - 20 g/m2/dzień | ASTM F1249 |
Wartości te różnią się w zależności od gatunku żywicy, stopnia rozciągnięcia i obróbki końcowej, ale stanowią punkt odniesienia, wokół którego zbudowana jest większość arkuszy danych technicznych. W szczególności przejrzystość i zachowanie przy rozciąganiu mają tendencję do zmiany się wraz z grubością, dlatego też wybór miernika zasługuje na osobne omówienie.
Grubość folii PET jest zwykle wyrażana w mikronach i waha się od tak cienkich jak 9 mikronów w przypadku folii dielektrycznej klasy kondensatorowej do 350 mikronów lub więcej w przypadku sztywnych arkuszy stosowanych w tacach do termoformowania. Wybór grubości rzadko jest arbitralny; jest on napędzany wymaganiami mechanicznymi dalszego procesu i środowiska końcowego zastosowania.
Cienkie grubości około 12 do 23 mikronów są powszechne w elastycznych laminatach, gdzie folia działa jako bariera lub metalizująca warstwa nośna i gdzie minimalizacja ogólnej objętości laminatu ma znaczenie ze względu na koszt i elastyczność. Grubości średniego zakresu od 36 do 50 mikronów są preferowane w przypadku drukowanych etykiet i konstrukcji torebek, które muszą wytrzymać obsługę i napięcie podczas drukowania bez nieprzewidywalnego rozciągania. Grubsze grubości powyżej 75 mikronów nadają się do zastosowań sztywnych lub półsztywnych, w tym do nakładek ochronnych i izolacji przemysłowych, gdzie odporność na przebicie staje się priorytetem nad elastycznością.
Przejrzystość optyczna folii poliestrowej jest jedną z jej najbardziej cenionych cech, szczególnie w przypadku przezroczystych arkuszy folii PET stosowanych w widocznych okienkach opakowań i nakładkach optycznych. Wartości zamglenia w przezroczystych gatunkach premium pozostają poniżej 3 procent, zapewniając przezroczystość zbliżoną do szkła bez ciężaru i kruchości podłoży szklanych. Wraz ze wzrostem grubości zamglenie ma tendencję do nieznacznego wzrostu, ponieważ jest więcej materiału, przez który może rozproszyć się światło, chociaż w większości zakresów produkcyjnych wzrost ten jest stopniowy, a nie liniowy.
Wydajność przezroczystej bariery to osobna, ale powiązana kwestia. Niepowlekana folia PET zapewnia umiarkowaną odporność na tlen i wilgoć, ale jej właściwości barierowe znacznie się poprawiają po metalizacji lub pokryciu warstwą nieorganicznego tlenku, bez utraty przezroczystości wymaganej w zastosowaniach przezroczystych folii. To połączenie przejrzystości wizualnej i zwiększonej bariery powoduje, że przezroczyste folie barierowe zbudowane na bazie PET są szeroko stosowane w opakowaniach żywności i farmaceutyków, gdzie widoczność produktu ma równie duże znaczenie, jak jego trwałość.
Odporny na ciepło PET to jedna z jego decydujących zalet w porównaniu ze zwykłymi foliami poliolefinowymi. Tam, gdzie polietylen zaczyna mięknąć w pobliżu 100°C i może odkształcać się pod wpływem umiarkowanej ekspozycji na ciepło, zorientowana folia PET zachowuje stabilność wymiarową do około 150°C przy krótkotrwałej ekspozycji, dzięki czemu nadaje się do konstrukcji torebek retortowych, opakowań wypełnianych na gorąco i procesów laminowania obejmujących kleje aktywowane ciepłem lub powlekanie przez wytłaczanie.
Wytrzymałość na rozciąganie folii poliestrowej przewyższa również większość elastycznych podłoży opakowaniowych w zależności od grubości. Ponieważ łańcuchy polimeru są rozciągane i wyrównywane podczas orientacji dwuosiowej, folia jest odporna na rozdzieranie i rozciąganie pod wpływem naprężenia wywieranego przez szybkie prasy drukarskie i urządzenia do cięcia wzdłużnego. Ta stabilność mechaniczna zmniejsza pęknięcia wstęgi i błędy rejestracji podczas konwersji, co jest głównym powodem wyboru PET jako warstwy nośnej, nawet jeśli ostateczna struktura opiera się na innych materiałach pod względem uszczelnienia lub miękkości.
Surowa folia PET ma stosunkowo niską energię powierzchniową, co utrudnia bezpieczne połączenie farb, klejów i powłok bez dodatkowej obróbki. Folia PET poddana obróbce chemicznej rozwiązuje ten problem poprzez nałożenie podczas produkcji cienkiego podkładu lub warstwy powierzchniowej modyfikowanej koronowo, co podnosi energię powierzchniową i poprawia zwilżalność, zanim folia trafi do prasy drukarskiej lub laminatora.
Sekwencja produkcyjna zazwyczaj składa się ze spójnego zestawu etapów, począwszy od surowej żywicy, poprzez orientację, aż po modyfikację powierzchni i weryfikację jakości.
Etap obróbki chemicznej jest zwykle stosowany tylko po jednej stronie lub po obu stronach, w zależności od zamierzonej struktury laminowania. Materiał obrabiany jednostronnie jest powszechny w zastosowaniach do drukowania i laminowania, natomiast folia obrabiana dwustronnie wspiera konstrukcje wymagające przyczepności na obu powierzchniach, takie jak dwustronnie powlekane laminaty barierowe.
Arkusz danych technicznych folii PET jest głównym dokumentem referencyjnym stosowanym przez przetwórców w celu potwierdzenia, że rolka spełnia wymagania dotyczące przetwarzania i przeznaczenia końcowego, zanim trafi do produkcji. Dobrze przygotowany TDS podaje wartości mechaniczne oddzielnie dla kierunku maszynowego i kierunku poprzecznego, ponieważ zorientowana folia nie jest izotropowa i zachowuje się inaczej wzdłuż każdej osi.
Oprócz wartości mechanicznych, kompletny TDS folii PET powinien obejmować odczyty zamglenia i połysku, skurczu termicznego w określonej temperaturze, współczynnika tarcia i poziomu obróbki powierzchni wyrażonego w jednostkach dyn. Konwertorzy porównujący wiele rolek powinni zawsze żądać warunków testowych wraz z surowymi liczbami, ponieważ wartości zmierzone w różnych warunkach wilgotności lub temperatury nie są bezpośrednio porównywalne.
Wybór odpowiednich arkuszy folii PET sprowadza się do dopasowania grubości, obróbki i klasy optycznej do wymagań mechanicznych i wizualnych gotowego produktu. Poniższa tabela przedstawia typowe scenariusze wyboru i atrybuty, którym zwykle przypisuje się priorytet w każdym przypadku.
| Zastosowanie | Atrybut priorytetowy | Typowy stopień |
| Laminat woreczków retortowych | Odporność na ciepło | Obrobione, 12-16 um |
| Metalizowana folia barierowa | Bariera performance | Nieobrobiony rdzeń, 12 um |
| Drukowana etykieta wierzchnia | Stabilność na rozciąganie | Obrobione, 36-50 µm |
| Wyczyść okno opakowania | Przejrzystość optyczna | Nieobrobiony przezroczysty, 25-50 um |
| Arkusz nakładki ochronnej | Odporność na przebicie | 75-125 um |
W przypadku widocznych okienek opakowań priorytetem jest niskie zamglenie i wysoki połysk, ponieważ wszelkie zniekształcenia są natychmiast zauważalne dla konsumenta końcowego. W przypadku laminatów strukturalnych lub barierowych stabilność mechaniczna i poziom obróbki mają większe znaczenie niż absolutna przezroczystość. Przeglądanie przykładowej TDS pod kątem tych priorytetów przed przystąpieniem do serii produkcyjnej pomaga uniknąć błędnego doboru materiałów na późniejszym etapie procesu.
Stosowany jest głównie jako warstwa barierowa lub strukturalna w laminatach, jako materiał wierzchni do drukowania etykiet oraz jako przezroczysty materiał okienny w opakowaniach elastycznych, gdzie wymagana jest widoczność produktu.
Sama folia nie ulega szybkiej degradacji w normalnych warunkach przechowywania, ale trwałość gotowego laminatu zależy od kleju, warstwy szczeliwa i środowiska przechowywania, a nie od samego podłoża PET.
Sztywność wzrasta wraz z grubością w mniej więcej proporcjonalny sposób dla danego gatunku żywicy, dlatego też wybiera się grubsze mierniki, gdy sztywność strukturalna jest ważniejsza niż elastyczność.
Nie zawsze. Nieobrobiona folia dobrze sprawdza się w strukturach łączonych metodą laminowania przez wytłaczanie, ale w przypadku stosowania klejów na bazie rozpuszczalników lub tuszy na bazie wody na ogół wymagana jest obróbka powierzchni.
Powinien wykazywać co najmniej wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie, zamglenie, skurcz termiczny i poziom obróbki powierzchni, każdy określony przy użyciu metody badawczej i zastosowanych warunków.