Многослойные соэкструдированные пленки чрезвычайно важны в различных отраслях промышленности, в частности в упаковочной индустрии, где они используются для решения задач, требующих исключительных барьерных качеств. Обеспечивая защиту от кислорода, влаги, света и других факторов окружающей среды, способных ухудшить качество упакованных товаров и сократить срок их хранения, эти пленки предназначены для реализации. Цель данной статьи - изучить различные стратегии и методы, которые могут быть использованы для улучшения барьерных свойств многослойных соэкструдированных пленок. Благодаря рассмотрению различных аспектов, таких как выбор материалов, расположение слоев, модификация поверхностей и технологии нанесения покрытий, мы сможем получить представление об успешных стратегиях улучшения барьерных характеристик этих пленок.
Выбор материалов
a. Барьерные полимеры: Когда речь идет о повышении барьерных свойств соэкструдированных пленок, выбор подходящих барьерных полимеров является абсолютно необходимым. Для улучшения барьерных характеристик в структуру пленки можно встраивать полимеры, которые по своей природе обладают высокими барьерными свойствами. Некоторые примеры таких полимеров включают этиленвиниловый спирт (EVOH), полиамид (PA) и поливинилиденхлорид (PUDC).
b. Нанокомпозиты: Включение в полимерную матрицу наноразмерных наполнителей или добавок, таких как наночастицы глины или оксид графена, способно значительно улучшить барьерные свойства соэкструдированных пленок. Такие нанокомпозиты создают извилистые пути для диффузии газов и влаги, что эффективно снижает проницаемость материала.
c. Общие барьерные характеристики соэкструдированных пленок могут быть улучшены за счет использования гибридных структур, которые предполагают использование комбинации различных полимеров, обладающих барьерными свойствами, которые дополняют друг друга. Можно создавать гибридные структуры, используя барьерные слои в сочетании с другими функциональными слоями или добавляя в структуру различные барьерные полимеры.
Расположение слоев
a. Расположение барьерного слоя: Приближение барьерного слоя к поверхности, подвергающейся воздействию внешней среды, может способствовать улучшению общих барьерных свойств пленок, полученных методом соэкструзии. Благодаря такому расположению уменьшается канал диффузии газов и влаги, что приводит к улучшению барьерных характеристик пленки.
Межслойная адгезия: Очень важно обеспечить прочное межслойное сцепление между различными полимерными слоями, чтобы предотвратить образование микротрещин или расслоение, которые могут повлиять на барьерные качества материала. В процессе соэкструзии можно добиться хорошего межслойного сцепления, контролируя соответствующим образом условия обработки, такие как температура и давление.
c. Дизайн основного слоя: Оптимизируя свойства основного слоя, который окружен барьерными слоями, можно добиться улучшения барьерных характеристик. Соэкструдированная пленка может выиграть от способности основного слоя обеспечивать механическую прочность, стабильность размеров или дополнительные барьерные свойства.
Модификация поверхности
a. Свойства поверхности соэкструдированных пленок могут быть эффективно изменены с помощью плазменной обработки, которая является одним из методов, входящих в модификацию поверхности. Увеличение поверхностной энергии, улучшение смачиваемости и повышение адгезии покрытий или барьерных слоев - все это возможные результаты применения данного вещества. Чистота пленки также может быть улучшена за счет использования плазменной обработки, которая позволяет устранить загрязнения.
b. Технологии нанесения покрытий: Нанесение барьерных покрытий, таких как оксид кремния (SiOx), оксид алюминия (AlOx) или плазменное химическое осаждение из паровой фазы (PECVD), может значительно улучшить барьерные свойства соэкструдированных пленок. Эти покрытия обеспечивают дополнительный барьерный слой, который обладает высокой устойчивостью к воздействию как газообразных веществ, так и влаги.
c. Изменяя рельеф поверхности соэкструдированных пленок, например, путем создания микро- или наноструктур, можно уменьшить площадь контакта между пленкой и проникающими веществами, что, в свою очередь, улучшает барьерные характеристики пленки. Такие подходы, как лазерное нанесение рисунка и тиснение, являются двумя примерами методов, которые могут быть использованы для текстурирования поверхности.
Помимо того, что компания COACES занимается исследованиями и разработками, производством и обслуживанием добавок для многослойных коэкструдированных пленок, она располагает командой исследователей и разработчиков, которой руководят несколько старших инженеров и докторов. COACES добавки для многослойных экструдированных пленок выбирают большинство пользователей, поскольку они обладают такими качествами, как высокая прозрачность, низкая температура кристаллизации, высокая скорость прививки и хорошая текучесть. Эти свойства выгодно отличают их от других добавок. Это позволяет значительно улучшить барьерные свойства многослойных соэкструдированных пленок, а также повысить эффективность их применения!
Обеспечение качества и методы тестирования
a. Контроль толщины: Для сохранения однородных барьерных свойств соэкструдированной пленки крайне важно, чтобы толщина ее слоя была одинаковой по всему покрытию. Для получения пленки нужной толщины необходимо с высокой точностью контролировать параметры экструзии, такие как температура расплава, расстояние между фильерами и скорость линии.
a. Испытания на проницаемость: Проведение регулярных испытаний для определения проницаемости соэкструдированных пленок, таких как скорость пропускания кислорода (OTR), скорость пропускания паров влаги (MVTR) или светопропускания, дает ценные данные, которые могут быть использованы для оценки успешности улучшения барьерных свойств. Таким образом, можно внести необходимые изменения в структуру или содержание пленки.
Оценить долгосрочные барьерные характеристики соэкструдированных пленок можно путем проведения испытаний на срок годности, которые могут быть как ускоренными, так и в режиме реального времени. Пленка из барьерных полимеров, нанокомпозитов и гибридных структур, а также оптимальное расположение слоев и межслойное сцепление способствуют улучшению барьерных свойств. Эти исследования имитируют реальные условия хранения и помогают оценить качество пленки. Дополнительное повышение устойчивости пленки к воздействию газов, влаги и других внешних факторов может быть достигнуто за счет применения методов модификации поверхности, таких как плазменная обработка или технология нанесения покрытий. Контроль толщины барьера, проведение испытаний на проницаемость и исследование срока годности - все это примеры методов контроля качества, обеспечивающих стабильную и надежную работу барьера. Следуя этой тактике, производители могут изготавливать многослойные соэкструдированные пленки с превосходными барьерными свойствами. Это позволяет им удовлетворять растущий спрос на высококачественные упаковочные решения в различных отраслях промышленности.
