Cum realizează filmul PET aluminizat cu barieră ridicată și aplicații multifuncționale excelente?

1. Analiza structurii și a mecanismului de barieră a Film pentru animale de companie metalizate cu barieră ridicată

În domeniul materialelor de ambalare moderne, filmul de animale de companie metalizate cu barieră ridicată iese în evidență cu performanțele sale excelente și a devenit materialul preferat pentru multe industrii. Pentru a înțelege profund de ce poate obține proprietăți excelente de barieră și aplicații multifuncționale, trebuie să explorăm mai întâi structura și mecanismul său unic de barieră.

Filmul PET (polietilen tereftalat) în sine are anumite proprietăți de barieră. Structura sa moleculară a lanțului este regulată și strânsă, ceea ce poate bloca penetrarea gazelor și a umidității într -o anumită măsură. Cu toate acestea, pentru a îndeplini cerințele de barieră mai mari, procesul de aluminizare este aplicat filmelor PET, formând astfel un film de PET aluminizat cu barieră ridicată.

Filmul PET aluminizat cu barieră ridicată constă de obicei dintr-o structură cu mai multe straturi. Cel mai de bază este stratul de bază pentru animale de companie, care oferă proprietăți mecanice bune și proprietăți de procesare pentru întregul film. Grosimea stratului de bază a PET este, în general, între 12 și 50 de microni, iar grosimile diferite sunt potrivite pentru diferite scenarii de aplicare. De exemplu, în domeniul ambalajului alimentar, un strat de bază pentru animale de companie mai subțire (12-25 microni) poate asigura atât o anumită rezistență, cât și reduce costurile; În timp ce în unele ambalaje industriale cu cerințe mai mari pentru rezistența mecanică, se va folosi un strat de bază mai gros pentru PET (25-50 microni).

În partea de sus a stratului de bază pentru animale de companie se află acoperirea din aluminiu. Acoperirea din aluminiu este o parte cheie pentru a obține proprietăți de barieră ridicate. Grosimea sa este extrem de subțire, de obicei între 30 și 100 de nanometri. Procesul de acoperire din aluminiu folosește, în general, evaporarea în vid. Într -un mediu cu vid ridicat, firul de aluminiu este încălzit într -o stare vaporizată, iar vaporii de aluminiu este depus pe suprafața filmului PET pentru a forma un strat continuu și dens de aluminiu metalic. Această acoperire din aluminiu este ca o barieră solidă care poate bloca eficient pătrunderea gazelor și lichidelor, cum ar fi oxigenul și vaporii de apă. Atomii de aluminiu sunt strâns aranjați cu aproape niciun pori, ceea ce face dificilă trecerea moleculelor de gaz și a moleculelor de apă.

Pentru a proteja acoperirea din aluminiu și pentru a preveni deteriorarea acestuia în timpul procesării și utilizării ulterioare, de obicei se aplică un strat de protecție deasupra acoperirii de aluminiu. Stratul de protecție este compus în general din materiale polimerice transparente, cum ar fi rășina acrilică, rășina de poliester etc., iar grosimea acestuia este cuprinsă între 0,5 și 2 microni. Acest strat de protecție nu numai că poate împiedica zgârierea și purtarea acoperirii de aluminiu, dar poate îmbunătăți stabilitatea chimică a filmului și își îmbunătățește rezistența la intemperii.

Din perspectiva mecanismului de barieră, filmul PET metalizat cu barieră ridicată obține în principal performanțe de barieră ridicate prin barieră fizică și acțiune chimică. În ceea ce privește bariera fizică, prezența stratului aluminizat crește foarte mult lungimea căii pentru ca moleculele de gaz și lichid să pătrundă. Când moleculele de gaz sau lichid încearcă să treacă prin film, trebuie să ocolească nenumărații atomi de aluminiu din stratul aluminizat, ceea ce face ca procesul de penetrare să fie extrem de dificil. În plus, datorită densității stratului aluminizat, moleculele de gaz și lichid pot trece cu greu direct și pot pătrunde doar prin defecte din stratul aluminizat (cum ar fi găurile, fisurile etc.). În producția reală, prin controlul strict a procesului aluminizat, numărul și dimensiunea acestor defecte pot fi controlate într -un interval foarte mic, îmbunătățind astfel performanța barierei.

În ceea ce privește reacția chimică, aluminiul este un metal activ. Când intră în contact cu oxigenul, se va forma rapid un strat foarte subțire de peliculă de oxid de aluminiu (AL2O3). Această peliculă de oxid de aluminiu are o bună stabilitate chimică și proprietăți de barieră, ceea ce poate preveni în continuare penetrarea oxigenului. În același timp, pentru unele gaze sau lichide corozive, filmul de oxid de aluminiu poate juca, de asemenea, un anumit rol protector, protejând acoperirea de aluminiu de coroziune, menținând astfel proprietățile de barieră ale filmului.

În plus, structura moleculară a stratului de bază PET contribuie, de asemenea, la proprietățile barierei. Grupul ester (-coo-) din lanțul molecular PET este polar și poate interacționa cu unele molecule polare (cum ar fi moleculele de apă) pentru a împiedica difuzarea moleculelor de apă. Mai mult decât atât, forța van der Waals și legarea hidrogenului între lanțurile moleculare PET fac ca lanțurile moleculare să fie mai strâns aranjate, reducând în continuare rata de permeație a moleculelor de gaz și lichid.

Proiectarea structurii multi-straturi și mecanismul de barieră unic al filmului PET metalizat cu barieră ridicată îi permit să joace un rol important în multe domenii. Fie că este vorba de ambalaje alimentare, ambalaje farmaceutice sau electronice, substanțe chimice zilnice și alte industrii, toate beneficiază de proprietățile excelente de barieră ale acestui material, oferind o protecție fiabilă pentru depozitarea și transportul produselor.

2. Indicatori cheie de performanță: barieră de apă și oxigen, rezistență mecanică și rezistență la intemperii

Motivul pentru care filmul PET metalizat cu barieră mare este atât de popular pe piață este strâns legat de indicatorii săi de performanță deosebite, printre care proprietățile de barieră de apă și oxigen, rezistența mecanică și rezistența la intemperii sunt deosebit de importante. Acești indicatori de performanță determină direct aplicabilitatea și fiabilitatea filmului în diferite scenarii de aplicații.

• Bariera de apă și oxigen este una dintre proprietățile de bază ale filmului PET aluminizat cu barieră ridicată. În domeniul ambalajului alimentar, prezența oxigenului va determina oxidarea și oxidarea uleiului din alimente și va deveni rancid, determinând alimentele să producă miros și să se deterioreze, scurtarea duratei de valabilitate a alimentelor; În timp ce penetrarea vaporilor de apă va face alimentele umede, afectând gustul și calitatea acestuia. Pentru ambalajele farmaceutice, intruziunea de oxigen și umiditate poate declanșa reacții chimice în medicament, determinând eșecul medicamentului sau chiar să producă substanțe nocive. Filmul PET aluminizat cu barieră ridicată poate bloca efectiv penetrarea oxigenului și vaporii de apă datorită structurii sale speciale. Densitatea stratului aluminizat face dificilă trecerea directă a oxigenului și vaporii de apă. Performanța sa de barieră pentru oxigen poate ajunge de obicei la 0,1 - 1,0 cm³/(m² ・ 24H ・ 1MPa), iar performanța sa de barieră pentru vaporii de apă pot ajunge la 0,1 - 1,5 g/(m² ・ 24H). Această performanță excelentă a barierei de apă și oxigen poate oferi o protecție bună pentru produsele din pachet, poate extinde durata de valabilitate a produselor și menține calitatea și siguranța produselor.
• Rezistența mecanică este, de asemenea, un indicator important pentru măsurarea performanței filmului PET aluminizat cu barieră mare. În timpul producției, procesării și utilizării filmului, trebuie să reziste la diverse forțe externe, cum ar fi întindere, extrudare și frecare. Dacă rezistența mecanică a filmului este insuficientă, este ușor de rupt, rupere și alte probleme, afectând astfel efectul de ambalare și calitatea produsului. Baza de animale de companie oferă o bază de performanță mecanică bună pentru film, care are o rezistență ridicată la tracțiune și alungire la pauză. În general, rezistența la tracțiune a filmului PET aluminizat cu barieră mare poate ajunge la 100-250 MPa, iar alungirea la pauză este cuprinsă între 100-300%. Rezistența la tracțiune mai mare face ca filmul să fie mai puțin probabil să se rupă în timpul procesului de întindere și poate satisface cerințele diferitelor procese de ambalare; În timp ce alungirea mai mare la pauză asigură că filmul are o anumită flexibilitate atunci când este întins de forțe externe și nu este predispus la fisuri fragile. În plus, rezistența la puncție a filmului este, de asemenea, foarte critică, mai ales atunci când împachetați unele obiecte ascuțite. O bună rezistență la puncție poate împiedica perforarea filmului și poate evita scurgerea sau contaminarea produsului. Prin proiectarea structurală rezonabilă și selecția materialelor, filmul PET aluminizat cu barieră mare poate avea o rezistență bună la puncție pentru a răspunde nevoilor de ambalare ale diferitelor produse.
• Rezistența la intemperii se referă la capacitatea filmului PET aluminizat cu barieră ridicată de a menține performanțe stabile în diferite condiții climatice, cum ar fi schimbările de temperatură, lumina, umiditatea și alți factori de mediu. În aplicațiile reale, filmul se poate confrunta cu diferite condiții de mediu, cum ar fi temperatura ridicată, temperatura scăzută, umiditatea și lumina directă a soarelui. Dacă filmul are o rezistență slabă a vremii, se poate înmuia și se deforma într -un mediu la temperatură ridicată, afectând sigilarea pachetului; Poate deveni fragil și se crăpa într -un mediu de temperatură scăzută; iar stratul aluminizat se poate oxida și cădea după expunerea pe termen lung la lumina soarelui, ceea ce duce la o scădere a performanței barierei. Pentru a îmbunătăți rezistența meteorologică a filmului, pe lângă selectarea materialelor pentru animale de companie și a proceselor aluminizate cu o rezistență bună la vreme, unii aditivi speciali, cum ar fi amortizoarele UV și antioxidanții, vor fi adăugați la stratul de protecție. Amortizoarele UV pot absorbi raze ultraviolete pentru a le împiedica să deterioreze filmul; Antioxidanții pot inhiba oxidarea stratului aluminizat și pot prelungi durata de viață a filmului. Filmul PET optimizat cu barieră ridicată poate menține performanțe bune în intervalul de temperatură de -40 ℃ până la 80 ℃ și își poate menține în continuare performanța barierei și stabilitatea rezistenței mecanice în medii ușoare pe termen lung și umede.

Cei trei indicatori cheie de performanță ai barierei de apă și oxigen, rezistența mecanică și rezistența meteorologică sunt interrelaționate și influențate reciproc și determină în comun performanța cuprinzătoare a filmului PET aluminizat cu barieră ridicată. În diferite domenii de aplicare, în funcție de caracteristicile produsului și a mediului de utilizare, cerințele pentru acești trei indicatori de performanță sunt, de asemenea, diferite. Doar prin înțelegerea și stăpânirea pe deplin a acestor indicatori cheie de performanță, putem juca mai bine avantajele filmelor de animale de companie aluminizate cu barieră ridicată și să răspundem cererii din ce în ce mai diversificate de pe piață pentru materiale de ambalare.

3. Efectul procesului de placare din aluminiu asupra proprietăților de barieră ale filmului pentru animale de companie

Procesul de placare din aluminiu este unul dintre factorii cheie care determină proprietățile de barieră ale filmului PET placat cu aluminiu cu barieră mare. Diferiți parametri și metode ale procesului de placare a aluminiului vor avea un impact semnificativ asupra structurii și proprietăților filmului. Cercetările aprofundate privind relația dintre procesul de placare din aluminiu și proprietățile de barieră au o importanță deosebită pentru îmbunătățirea calității filmului și pentru a răspunde cererii pieței.

În prezent, cel mai des utilizat proces pentru placarea din aluminiu a filmului PET este evaporarea în vid. În timpul procesului de evaporare a vidului, există mai mulți parametri cheie care vor afecta calitatea stratului de placare din aluminiu și proprietățile de barieră ale filmului, inclusiv gradul de vid, temperatura de evaporare, rata de placare a aluminiului, viteza de rulare a filmului etc.

• Gradul în vid este unul dintre factorii importanți care afectează calitatea placării din aluminiu. În timpul procesului de evaporare a vidului, presiunea în camera de acoperire trebuie să fie redusă la un nivel extrem de scăzut, iar gradul de vid este în general necesar pentru a ajunge la 10⁻³ - 10⁻⁴ Pa. Într -un mediu de vid atât de ridicat, calea medie liberă a moleculelor de vapori de aluminiu este mai lungă și se pot deplasa mai liber și pot depune pe suprafața filmului PET pentru a forma un strat de coație de aluminiu uniform și dens. Dacă gradul de vid este insuficient, moleculele de gaz rămase în camera de acoperire se vor ciocni cu moleculele de vapori de aluminiu, împiedicând mișcarea moleculelor de vapori de aluminiu, ceea ce duce la distribuirea neuniformă a moleculelor de vapori de aluminiu în timpul procesului de depunere, iar defectele, cum ar fi capetele de aluminiu să fie reducând în timpul procesului de depunere, cum ar fi capete, cum ar fi capete și fisuri care vor apărea în alia Proprietăți de barieră ale filmului. Studiile au arătat că atunci când gradul de vid crește de la 10⁻³ PA la 10⁻² PA, numărul de găuri din stratul de acoperire din aluminiu va crește semnificativ, iar proprietățile de barieră ale filmului la oxigen vor scădea cu aproximativ 30%.
• Temperatura de evaporare afectează în mod direct rata de vaporizare a aluminiului și energia moleculelor de vapori. Punctul de topire al aluminiului este de 660 ° C. În timpul procesului de evaporare a vidului, temperatura sursei de evaporare este de obicei controlată la 1200-1400 ° C. Când temperatura de evaporare este prea scăzută, rata de vaporizare a aluminiului este lentă, iar cantitatea de vapori de aluminiu evaporat pe unitate de timp este insuficientă, ceea ce face dificilă formarea unui strat continuu și dens de acoperire din aluminiu; În timp ce temperatura de evaporare este prea mare, energia moleculelor de vapori de aluminiu va fi prea mare, iar atunci când este depusă pe suprafața filmului PET, poate deteriora filmul și poate afecta performanța filmului. În plus, o temperatură prea mare de evaporare va crește, de asemenea, consumul de energie și costurile de producție. Temperatura corespunzătoare de evaporare poate asigura depunerea vaporilor de aluminiu pe suprafața filmului PET la o viteză și o energie adecvată pentru a forma un strat uniform și dens de acoperire din aluminiu, îmbunătățind astfel proprietățile de barieră ale filmului.
• Meciul dintre rata de aluminizare și viteza de rulare a filmului este, de asemenea, crucială. Rata de aluminizare se referă la masa de aluminiu depusă pe suprafața filmului PET pe unitatea de timp, iar viteza de rulare a filmului se referă la viteza cu care filmul PET se deplasează în camera de acoperire. Dacă rata de aluminizare este prea rapidă și viteza de rulare a filmului este prea lentă, vaporii de aluminiu se vor acumula excesiv pe suprafața filmului, formând un strat de aluminizare groasă și neuniformă și chiar poate apărea o decojire a stratului de aluminiu; În schimb, dacă rata de aluminizare este prea lentă și viteza de rulare a filmului este prea rapidă, stratul de aluminizare va fi prea subțire și nu poate forma o barieră eficientă, iar performanța de barieră a filmului va fi redusă semnificativ. Prin urmare, este necesar să se ajusteze cu exactitate rata de aluminizare și viteza de rulare a filmului în funcție de echipamentele de producție specifice și de cerințele procesului pentru a obține cea mai bună stare de potrivire pentru a obține grosimea și calitatea ideală a stratului de aluminizare.

În plus față de parametrii procesului de evaporare a vidului, performanța și structura echipamentului de placare din aluminiu vor afecta, de asemenea, efectul de placare a aluminiului. De exemplu, tipul și proiectarea sursei de evaporare vor afecta uniformitatea și stabilitatea evaporării aluminiului; Forma și dimensiunea camerei de acoperire vor afecta distribuția vidului și difuzarea vaporilor de aluminiu; Precizia și stabilitatea sistemului de transmisie a filmului vor afecta tensiunea și starea de funcționare a filmului în timpul procesului de placare a aluminiului. Echipamentele avansate de placare din aluminiu pot controla mai bine parametrii procesului de placare a aluminiului, asigură stabilitatea și consistența procesului de placare a aluminiului și, astfel, să producă filme PET cu bară mare, cu o calitate mai bună și proprietăți mai bune de barieră.

Procesul de aluminizare are un impact crucial asupra proprietăților de barieră ale filmului PET. Prin optimizarea parametrilor procesului de evaporare a vidului, selectarea echipamentelor de aluminizare adecvate și controlul cu exactitate fiecare legătură în procesul de aluminizare, calitatea stratului de aluminizare poate fi îmbunătățită eficient, proprietățile de barieră ale filmului pot fi îmbunătățite și nevoile diferitelor industrii pentru filmul PET aluminizat cu barieră mare pot fi satisfăcute.

4. Câmpuri de aplicare și tendințe de dezvoltare viitoare ale filmelor pentru animale de companie metalizate cu barieră înaltă barieră

Filmul PET aluminizat cu barieră ridicată a fost utilizat pe scară largă în multe domenii, datorită proprietăților sale excelente de barieră, rezistenței mecanice bune și rezistenței excelente la vreme. Odată cu dezvoltarea continuă a științei și tehnologiei și schimbările cererii pieței, tendința sa de dezvoltare viitoare a atras multă atenție.

• În domeniul ambalajelor alimentare, filmul PET aluminizat cu barieră mare este cel mai utilizat. Poate bloca eficient oxigenul, vaporii de apă și lumina, poate preveni alimentele de la oxidare, umiditate și deteriorare și extinde durata de valabilitate a alimentelor. De exemplu, în ambalarea alimentelor pufoase, cum ar fi chipsurile de cartofi și biscuiți, filmul PET aluminizat cu barieră mare poate menține gustul crocantă al alimentelor și poate preveni oxidarea și ranciditatea uleiului; În ambalajul alimentelor gătite, cum ar fi carnea și peștele, acesta poate bloca oxigenul, inhibă creșterea bacteriană și poate asigura prospețimea și siguranța alimentelor. În plus, filmul pentru animale de companie aluminizate cu barieră mare are, de asemenea, o imprimabilitate bună și poate fi utilizat pentru a produce modele de ambalare rafinate prin imprimarea color pentru a atrage atenția consumatorilor și pentru a spori competitivitatea pe piață a produselor.
• Ambalajele farmaceutice au cerințe extrem de ridicate pentru proprietățile de siguranță și barieră materiale, iar filmul PET aluminizat cu barieră mare îndeplinește aceste cerințe. Poate preveni contactarea medicamentelor cu oxigen, umiditate, lumină etc. în mediul extern și să evite reacțiile chimice care fac ca medicamentele să devină ineficiente. În ambalajul blister de tablete, capsule și alte medicamente, filmul PET aluminizat cu barieră mare este utilizat în combinație cu folie de aluminiu, PVC și alte materiale pentru a forma o structură de ambalare cu mai multe straturi, oferind protecție în întregime pentru medicamente. În același timp, etanșarea sa bună poate preveni efectiv contaminarea medicamentelor în timpul transportului și depozitării, asigurând siguranța medicamentelor pacienților.
• În industria electronică, filmul PET aluminizat cu barieră ridicată este utilizat în principal pentru ambalajele care nu se confruntă cu umiditate și anti-oxidare a bateriilor de litiu și a produselor electronice. În timpul producției și utilizării bateriilor de litiu, acestea sunt foarte sensibile la umiditatea mediului și la conținutul de oxigen. Filmul PET aluminizat cu barieră mare poate bloca eficient intruziunea umidității și oxigenului, poate preveni scurtcircuite sau reacții chimice în interiorul bateriilor de litiu și poate îmbunătăți durata de siguranță și de serviciu a bateriilor cu litiu. Pentru unele componente electronice de precizie, cum ar fi circuitele și senzorii integrați, filmul PET aluminizat cu barieră mare poate fi utilizat ca un material de ambalare care nu este de umiditate și anti-oxidare pentru a proteja componentele electronice de factorii de mediu în timpul transportului și depozitării, asigurând performanțele lor stabile.
• Filmul PET aluminizat cu barieră mare este utilizat din ce în ce mai mult în ambalarea produselor chimice zilnice. Parfumurile, șampoanele, produsele cosmetice și alte produse chimice zilnice sunt predispuse la volatilizare și deteriorare. Filmul PET aluminizat cu barieră ridicată poate împiedica efectiv volatilizarea și oxidarea ingredientelor active din produsele produselor, menținând astfel calitatea și aroma produselor. În plus, aspectul său frumos și efectul de imprimare bun ajută la îmbunătățirea imaginii de marcă a produselor chimice zilnice.

Tendința de dezvoltare a filmului PET metalizat cu barieră mare se reflectă în principal în următoarele aspecte. Odată cu îmbunătățirea continuă a conștientizării mediului, dezvoltarea unui film de animale de companie aluminizat cu barieră verde și ecologic va deveni o direcție importantă. Pe de o parte, cercetări asupra materialelor pentru animale de companie degradabile pentru a reduce poluarea în mediu; Pe de altă parte, optimizați procesul de aluminizare pentru a reduce consumul de energie și emisiile de deșeuri în procesul de producție. În al doilea rând, pentru a răspunde cererii de piață pentru materiale de ambalare multifuncționale, filmul PET aluminizat cu barieră mare se va dezvolta în direcția compozitului multifuncțional. De exemplu, compozit cu materiale antibacteriene pentru a oferi proprietăților antibacteriene ale filmului, aplicate la ambalajele alimentare și medicamente, extinzând în continuare durata de valabilitate a produsului; Compozit cu materiale inteligente pentru a oferi funcții de detectare a filmului, cum ar fi temperatura și umiditatea și monitorizează starea mediului din interiorul pachetului în timp real. Mai mult, odată cu dezvoltarea continuă a nanotehnologiei, tehnologia nano-acoperire va fi aplicată la producerea de filme PET aluminizate cu barieră înaltă. Prin acoperirea materialelor de barieră la nivel de nano pe suprafața filmului, proprietățile de barieră ale filmului pot fi îmbunătățite în continuare, reducând în același timp grosimea filmului, reducând cantitatea de materiale utilizate și reducând costurile.

Filmul de animale de companie aluminizate de înaltă barieră a jucat un rol important în multe domenii în prezent și are perspective largi de dezvoltare în viitor. Prin inovație continuă și progres tehnologic, acesta va răspunde nevoilor mai multor domenii și va aduce mai multă comoditate și valoare vieții oamenilor și producției industriale.