Көп қабатты пленка илеу технологиясы қалай орау пленкасының сапасын жақсартады

Тосқауыл қасиетінің оптимизациясы Стратегиялық қабаттардың дизайны арқылы

5 және 7 қабатты конфигурациялардағы оттегі мен ылғалға тосқауыл қасиеттерінің артуы

Қаптау материалдарындағы қабаттардың орналасуы олардың керексіз элементтерді тежеу қабілетіне нақты әсер етеді. Өткен жылы Packaging Digest журналында жарияланған соңғы салалық зерттеулерге сәйкес, жеті қабатты пленкалар оттегінің өтуін бес қабатты аналогтарымен салыстырғанда шамамен 40–60 пайызға азайтады. Сонымен қатар, олар ылғалдың өтуін де шамамен 25–35 пайызға тиімдірек тоқтатады. Бұл неге мүмкін? Арнайы барьерлік қабаттар сәйкес байланысушы қабаттар арасында «сандвич» тәрізді орналасып, заттардың өтуін баяулататын күрделі ирелең жолдар құрады. Құрылымға қосымша бақылау мүмкіндігі берілуі арқылы өндірушілер арнайы полимерлерді дәл қажетті орынға орналастыра алады. Мысалы, оттегінің өтуін тоқтату үшін EVOH, ал ішкі атмосферасы модификацияланған қаптауларда көміртегі диоксидінің деңгейін реттеу үшін PA қолданылады. Бұндай дәл инженерлік шешімдер компаниялар өз өнімдерін ұзақ уақыт бойы таза сақтағысы келгенде өте маңызды болып табылады.

EVOH және полиамид функционалды қабаттар: бағытталған загрязнителерді болдырмау механизмдері

Тосқындық қасиеттеріне келгенде, этилен винил спирті (EVOH) мен полиамид (PA) өте жақсы ықпал етеді. EVOH-тың этиленге бай тығыз құрылымы оттегі сияқты кішкентай полярлы емес молекулаларды (шамамен 3,86 ангстрем) сыртқа шығаруға көмектеседі. Бұл оның оттегі өткізу жылдамдығын (OTR) тәулігіне 1 см³-ден аз болатындай етеді. Ал полиамид өзінің кристалды құрылымы арқылы су буына қарсы әсер етуге өте жақсы, бірақ белгілі бір газдарды селективті түрде өткізуге мүмкіндік береді. Су буының өткізу жылдамдығы (MVTR) тәулігіне 1 граммнан аз болады. Бұл екі материалдың біріктірілуі дәрілер мен ұзақ сақталу мерзімі қажетті өнімдерге қойылатын қатаң талаптарды толығымен қанағаттандырады. Өндірушілер осы қабаттардың дұрыс бірігуін қамтамасыз ету үшін көпқабатты экструзия әдістерін қолданады. Олар осы қабаттар арасында арнайы байланыс қабаттарын жобалау арқылы өнімдерді шығару кезінде немесе одан әрі пайдалану кезінде материалдардың бөліну қаупін болдырмауға тырысады.

Механикалық беріктік: Қалай Ко-экструзия және екі осьті бағыттау арқылы көтерілу Қуаттылығы

Көпіршік ішіндегі қысым динамикасы мен екі осьті бағыттау әсерлері: созылуға және тесуге төзімділік

Өндірушілер көпқабатты пленка ішіне көпіршіктердің қалай ұлғаятынын бақылаған кезде, олар бірден екі бағытта (бір уақытта) бағытталған полимер тізбегін алу үшін «екі осьті бағыттау» деп аталатын құбылысты жасайды — яғни пленканың шеңбері бойынша және оның ұзындығы бойынша. Нәтижесі қандай? Пленканың әсер ету сипаттамалары әлдеқайда жақсарып кетеді. Созылу нәтижесінде «кернеумен индуцирленген кристалдану» деген құбылыс пайда болады, бұл пленкалардың керілу кезіндегі беріктігін айтарлықтай арттырады. Біз бұл жерде әдеттегі пленкалармен салыстырғанда созылу беріктігінде шамамен 56% жақсару мен тесілуге төзімділіктің 300% артуы туралы сөйлейміз. Дұрыс созылу қатынасын таңдау мұнда өте маңызды. Көптеген мамандар шеңберлік бағытта оны шамамен 2:1, ал осьтік бағытта — шамамен 1,8:1 етуді ұсынады. Бұл қатынастар материалдың құрылымдық бүтіндігін сақтауға және кернеуді оның бетіне біркелкі таратуға көмектеседі. Дұрыс тепе-теңдік орнатылмаса, орамдар өндірістік жылдам қозғалыстағы желілерде жұмыс істеген кезде герметиктеу орындарында қиратылуы немесе толығымен жыртылуы мүмкін.

LLDPE негізі + байланыс қабаты архитектурасы: Elmendorf жыртылу беріктігінде 32% өсуі расталды

Синергетикалық қабаттық архитектура механикалық тұрақтылықты арттырады:

• Сызықтық төмен тығыздықтағы полиэтилен (LLDPE) негіздері бақыланатын кристалдылық арқылы соққы энергиясын сіңіреді
• Реактивті байланыс қабаттары — әдетте малеин ангидридімен гrafted полиолефиндер — әртүрлі полимерлерді химиялық бекітеді, олардың бір-бірінен ажырауын болдырмауға көмектеседі
• Экструзиялық сынақтар Elmendorf жыртылу беріктігінде 32% жақсартуға растау берді, бұл тұрақтылықты сақтай отырып, қабат қалыңдығын азайтуға мүмкіндік береді

Бұл көпқабатты экструдерленген дизайн динамикалық кернеуді шекаралар бойынша қайта таратады, ол нақты жұмыс жағдайларында трещиналардың пайда болуы мен таралуын басады.

Функционалдық универсалдылық: Герметиктелу, иілгіштік және жылулық тұрақтылықты тепе-теңдікте ұстау

LDPE/LLDPE герметиктейтін қабаттар кең температуралық диапазонда сенімді жылулық герметиктелуді қамтамасыз етеді

LDPE және LLDPE герметиктейтін қабаттар өте жоғары жылулық икемділік көрсетеді — сенімді жылулық герметиктелуді –50 °C-тан 120 °C-қа дейін сақтайды бұл ауқым тоңазытылған тағамдарды сақтауға, микротолқынды пеште қайта қыздыруға және медициналық құрылғылардың соңғы стерилизациясына мүмкіндік береді. Олардың тармақталған молекулалық құрылымы келесі қасиеттерді қамтамасыз етеді:

• Төмен жабысу басталу температурасы (90 °C-қа дейін)
• Жоғары ыстықтағы жабысу беріктігі, толтыру қысымына төзуге қабілетті
• Нөлдің астындағы температурада сынуға қарсы өте жоғары төзімділік

LDPE/LLDPE қоспалары осы диапазонда жабысу беріктігінде 15%-тан кем ауытқу көрсетеді — бұл біртекті полимерлерге қарағанда термиялық тұрақтылық сынағында 40% жоғары көрсеткіш. Осы тұрақтылық икемді пакеттердің суықта формалану қабілетін сақтауына және қатты лотоктардың автоклав циклдеріне шыдамды болуына мүмкіндік береді — барлығы жабысу бүтіндігі мен өндіріс тиімділігін нашарлатпай.

Процесс пен материалдың синергиясы: Көпқабатты плёнка жасау технологиясында үйлесімділік пен бүтіндікті қамтамасыз ету

Полимерлерді жұптасу ережелері — EVOH-тың ыдырауын болдырмау үшін PA немесе байланыс қабаттары қажет

EVOH өнеркәсіптік деңгейдегі оттегіге қарсы тосқауыл қасиеттерін қамтамасыз етеді — бірақ оның гидрофильді сипаты мен полиолефиндерге (мысалы, ПЭ немесе ПП) жақсы адгезиясының болмауы тікелей бекітуін тұрақсыз етеді. Ешқандай шаралар қолданбаса, EVOH/ПЭ аралығы термалық циклде немесе механикалық керілу кезінде бөлінеді, нәтижесінде тосқауыл қызметін бұзатын микроканалдар пайда болады. Жоғары сапалы дизайндар осы мәселені екі дәлелденген стратегия арқылы шешеді:

• Байланыс қабаты арқылы реттеу : Малеин ангидридімен гrafted полиолефиндер EVOH-тың гидроксил топтарымен ковалентті байланыс түзеді, нәтижесінде жыртылу беріктігі 300–400% артады
• ПА қабатымен қоршау : EVOH-қа іргелес орналасқан нейлон қабаттары ылғалға төзімділікті жақсартып, аралық адгезияны тұрақтандырады

Термалық циклдық сынақтар көрсеткендей, модификацияланбаған EVOH құрылымдары 15 циклдан кейін 80% бөлінуге ұшырайды. Дұрыс комбинациялау EVOH-ты тұрақсыз фактордан тұрақты, жоғары өнімді тосқауылға айналдырады — бұл экструзия, өңдеу және соңғы қолдану кезінде құрылымдық және функционалдық бүтіндікті қамтамасыз етеді.

ЖИҚ (Жиі қойылатын сұрақтар)

7 қабатты пленка конфигурациясының 5 қабатты конфигурацияға қарағандағы артықшылықтары қандай?

7 қабатты пленка конфигурациясы 5 қабатты конфигурацияға қарағанда оттегі өткізгіштігін 40–60% және ылғал өткізгіштігін 25–35% айтарлықтай төмендетеді, бұл өнімнің тазалығын ұзақ уақыт сақтауға мүмкіндік береді.

EVOH және полиамид тармақтары ыдыстардағы кедергі қасиеттеріне қалай ықпал етеді?

EVOH этиленге бай құрылымы арқасында тамаша оттегі кедергісін қамтамасыз етеді, ал полиамид ылғалға төзімділік қасиетін береді, осылайша таңдалған газдардың өтуіне рұқсат етеді. Бірге алғанда, олар ұзақ сақталу мерзімі бар өнімдер үшін қойылатын жоғары талаптарды қанағаттандырады.

Екі осьті бағыттау дегеніміз не және ол пленканың беріктігін қалай жақсартады?

Екі осьті бағыттау — бұл пленканың қалыптасу процесі кезінде полимер тізбегін екі бағытта (ұзына бойы мен көлденеңінен) туралау; бұл кернеумен индуцирленген кристалдануды ыңғайлатып, созылуға беріктігі мен тесілуге төзімділігін жақсартады.

LDPE/LLDPE герметик қабаттары ыдыстарда қалай көмек береді?

LDPE/LLDPE герметик қабаттары тоңазытылған сақтау мен соңғы стерилизация сияқты әртүрлі процестерді қолдау үшін кең температуралық диапазонда сенімді жылумен бекітуге мүмкіндік береді. Олардың тармақталған молекулалық құрылымы төмен жабысу температурасын қамтамасыз етеді және сынғыш сынуға төзімділік береді.

EVOH қабаттарымен байланыс қабаттарын қолдану неге маңызды?

Байланыс қабаттары, әдетте малеин ангидридімен өңделген полиолефиндер, EVOH-тың гидрофильділігі мен полиолефиндерге нашар адгезиясы себебінен EVOH қабаттарымен қолданылуы міндетті. Олар ажырау күшін арттырады және делиминизацияны болдырмауға көмектеседі, осылайша тұрақты және тиімді оралау қамтамасыз етіледі.