Nel campo dei moderni materiali di imballaggio, il film per animali domestici metallizzato ad alta barriera si distingue con la sua eccellente performance ed è diventato il materiale preferito per molti settori. Per capire profondamente perché può ottenere eccellenti proprietà barriera e applicazioni multifunzionali, dobbiamo prima esplorare la sua struttura unica e meccanismo di barriera.
Lo stesso film PET (polietilene tereftalato) ha alcune proprietà barriere. La sua struttura a catena molecolare è regolare e strettamente disposta, il che può bloccare la penetrazione del gas e dell'umidità in una certa misura. Tuttavia, al fine di soddisfare requisiti di barriera più elevati, il processo di alluminizzazione viene applicato al film per animali domestici, formando così un film per animali domestici alluminizzato ad alto barriera.
Il film per animali domestici alluminizzato ad alta barriera di solito consiste in una struttura a più livelli. Il più semplice è lo strato di base per animali domestici, che fornisce buone proprietà meccaniche e proprietà di elaborazione per l'intero film. Lo spessore dello strato di base per animali domestici è generalmente compreso tra 12 e 50 micron e diversi spessori sono adatti per diversi scenari di applicazione. Ad esempio, nel campo dell'imballaggio alimentare, uno strato di base per animali domestici più sottile (12-25 micron) può garantire una certa resistenza e ridurre i costi; Mentre si trova in alcuni imballaggi industriali con requisiti più elevati per la resistenza meccanica, verrà utilizzato uno strato di base PET più spesso (25-50 micron).
In cima allo strato di base per animali domestici c'è il rivestimento in alluminio. Il rivestimento in alluminio è una parte fondamentale per ottenere elevate proprietà della barriera. Il suo spessore è estremamente sottile, di solito tra 30 e 100 nanometri. Il processo di rivestimento in alluminio utilizza generalmente l'evaporazione del vuoto. In un ambiente a vuoto elevato, il filo di alluminio viene riscaldato a uno stato vaporizzato e il vapore di alluminio viene depositato sulla superficie del film PET per formare uno strato di alluminio in metallo continuo e denso. Questo rivestimento in alluminio è come una barriera solida che può bloccare efficacemente la penetrazione di gas e liquidi come ossigeno e vapore acqueo. Gli atomi di alluminio sono strettamente disposti senza pori, rendendo difficile passare le molecole di gas e le molecole d'acqua.
Al fine di proteggere il rivestimento in alluminio e impedirlo di essere danneggiato durante la successiva elaborazione e uso, viene solitamente applicato uno strato protettivo sopra il rivestimento in alluminio. Lo strato protettivo è generalmente composto da materiali polimerici trasparenti, come resina acrilica, resina in poliestere, ecc., E il suo spessore è compreso tra 0,5 e 2 micron. Questo strato protettivo non solo può impedire che il rivestimento in alluminio venga graffiato e consumato, ma migliorare anche la stabilità chimica del film e migliorare la sua resistenza alle intemperie.
Dal punto di vista del meccanismo di barriera, l'alta barriera metallizzata il film PET raggiunge principalmente un'elevata prestazione di barriera attraverso la barriera fisica e l'azione chimica. In termini di barriera fisica, la presenza dello strato alluminizzato aumenta notevolmente la lunghezza del percorso per penetrare nel gas e nelle molecole liquide. Quando le molecole di gas o liquide cercano di passare attraverso il film, devono bypassare gli innumerevoli atomi di alluminio nello strato alluminizzato, il che rende estremamente difficile il processo di penetrazione. Inoltre, a causa della densità dello strato alluminizzato, le molecole di gas e liquidi possono difficilmente passare direttamente e possono penetrare solo attraverso difetti nello strato alluminizzato (come fori, crepe, ecc.). Nella produzione reale, controllando rigorosamente il processo alluminizzato, il numero e le dimensioni di questi difetti possono essere controllati in un intervallo molto piccolo, migliorando così ulteriormente le prestazioni della barriera.
In termini di reazione chimica, l'alluminio è un metallo attivo. Quando entra in contatto con l'ossigeno, uno strato molto sottile di film di ossido di alluminio (AL2O3) si formerà rapidamente sulla superficie. Questo film di ossido di alluminio ha una buona stabilità chimica e proprietà barriere, che possono prevenire ulteriormente la penetrazione dell'ossigeno. Allo stesso tempo, per alcuni gas corrosivi o liquidi, il film di ossido di alluminio può anche svolgere un certo ruolo protettivo, proteggendo il rivestimento in alluminio dalla corrosione, mantenendo così le proprietà della barriera del film.
Inoltre, la struttura molecolare dello strato di base PET contribuisce anche alle proprietà della barriera. Il gruppo estere (-coo-) nella catena molecolare PET è polare e può interagire con alcune molecole polari (come le molecole d'acqua) per ostacolare la diffusione delle molecole d'acqua. Inoltre, la forza di van der Waals e il legame idrogeno tra le catene molecolari PET rendono le catene molecolari più strettamente disposte, riducendo ulteriormente il tasso di permeazione di gas e molecole liquide.
Il design della struttura multistrato e il meccanismo di barriera unica del film per animali domestici metallizzati ad alta barriera consentono di svolgere un ruolo importante in molti campi. Che si tratti di imballaggi alimentari, imballaggi farmaceutici o elettronica, prodotti chimici quotidiani e altri settori, tutti beneficiano delle eccellenti proprietà barriere di questo materiale, fornendo protezione affidabile per lo stoccaggio e il trasporto di prodotti.
2. Indicatori chiave di prestazione: barriera per acqua e ossigeno, resistenza meccanica e resistenza alle intemperie
Il motivo per cui il film per animali domestici metallizzati ad alto barrier è così popolare sul mercato è strettamente correlato ai suoi eccezionali indicatori di performance chiave, tra cui le proprietà della barriera per acqua e ossigeno, resistenza meccanica e resistenza alle intemperie sono particolarmente importanti. Questi indicatori di performance determinano direttamente l'applicabilità e l'affidabilità del film in diversi scenari di applicazione.
- La barriera di acqua e ossigeno è una delle proprietà fondamentali del film per animali domestici in allumini ad alta barriera. Nel campo degli imballaggi alimentari, la presenza di ossigeno causerà l'ossidazione dell'olio nel cibo e diventerà rancido, causando la produzione del cibo e il deterioramento, accorciando la durata del cibo; Mentre la penetrazione del vapore acqueo renderà il cibo umido, influenzando il suo gusto e la sua qualità. Per l'imballaggio farmaceutico, l'intrusione di ossigeno e umidità può innescare reazioni chimiche nella medicina, causando il fallimento della medicina o persino produrre sostanze dannose. Il film per animali domestici alluminizzato ad alta barriera può bloccare efficacemente la penetrazione di ossigeno e vapore acqueo a causa della sua struttura speciale. La densità dello strato alluminizzato rende difficile passare direttamente per l'ossigeno e il vapore acqueo. Le prestazioni della barriera per l'ossigeno di solito possono raggiungere 0,1 - 1,0 cm³/(m² ・ 24H ・ 1 MPA) e le prestazioni della barriera per il vapore acqueo possono raggiungere 0,1 - 1,5 g/(m² ・ 24H). Questa eccellente performance della barriera per acqua e ossigeno può fornire una buona protezione per i prodotti nella confezione, estendere la durata di conservazione dei prodotti e mantenere la qualità e la sicurezza dei prodotti.
- La resistenza meccanica è anche un indicatore importante per misurare le prestazioni del film per animali domestici alluminizzato ad alto barrier. Durante la produzione, l'elaborazione e l'uso del film, deve resistere a varie forze esterne come allungamento, estrusione e attrito. Se la resistenza meccanica del film è insufficiente, è facile rompere, strappare e altri problemi, influenzando così l'effetto di confezionamento e la qualità del prodotto. La base per animali domestici offre una buona base meccanica per il film, che ha un'alta resistenza alla trazione e allungamento in pausa. In generale, la resistenza alla trazione del film in PET alluminizzato ad alto barrier può raggiungere 100-250 MPa e l'allungamento in pausa è compresa tra il 100 e il 300%. La maggiore resistenza alla trazione rende il film meno probabile che si rompa durante il processo di allungamento e può soddisfare i requisiti di vari processi di imballaggio; Mentre l'allungamento più grande in pausa assicura che il film abbia una certa flessibilità se allungata da forze esterne e non è soggetto a fragili crack. Inoltre, anche la resistenza alla foratura del film è molto critica, soprattutto quando si imballano alcuni oggetti affilati. Una buona resistenza alla puntura può impedire che il film venga forato ed evitare perdite o contaminazione del prodotto. Attraverso una ragionevole progettazione strutturale e selezione dei materiali, il film per animali domestici alluminizzato ad alto barrier può avere una buona resistenza alla puntura per soddisfare le esigenze di imballaggio di diversi prodotti.
- La resistenza alle intemperie si riferisce alla capacità del film per animali domestici alluminizzato ad alto barriera di mantenere prestazioni stabili in varie condizioni climatiche, come cambiamenti di temperatura, luce, umidità e altri fattori ambientali. Nelle applicazioni reali, il film può affrontare diverse condizioni ambientali come alta temperatura, bassa temperatura, umidità e luce solare diretta. Se il film ha una scarsa resistenza alle intemperie, può ammorbidirsi e deformarsi in un ambiente ad alta temperatura, influenzando la sigillatura del pacchetto; Può diventare fragile e crack in un ambiente a bassa temperatura; e lo strato alluminizzato può ossidare e cadere dopo l'esposizione a lungo termine alla luce solare, con conseguente riduzione delle prestazioni della barriera. Al fine di migliorare la resistenza alle intemperie del film, oltre a selezionare materiali per animali domestici e processi alluminizzati con una buona resistenza alle intemperie, alcuni additivi speciali come assorbitori UV e antiossidanti verranno aggiunti allo strato protettivo. Gli assorbitori UV possono assorbire i raggi ultravioletti per impedire loro di danneggiare il film; Gli antiossidanti possono inibire l'ossidazione dello strato alluminizzato ed estendere la durata del film. Il film per animali domestici alluminizzato ad alto barrier ottimizzato può mantenere buone prestazioni nell'intervallo di temperatura da -40 ℃ a 80 ℃ e può ancora mantenere la sua prestazione di barriera e la stabilità della resistenza meccanica in ambienti a lungo termine e umidi.
I tre principali indicatori di prestazione di barriera per acqua e ossigeno, resistenza meccanica e resistenza alle intemperie sono correlati e reciprocamente influenti e determinano congiuntamente la performance completa del film in PET alluminizzato ad alta barriera. In diversi campi di applicazione, in base alle caratteristiche del prodotto e all'ambiente di utilizzo, anche i requisiti per questi tre indicatori di prestazione sono diversi. Solo comprendendo e padroneggiando pienamente questi indicatori chiave di performance possiamo suonare meglio i vantaggi del film per animali domestici alluminizzato ad alta barriera e soddisfare la domanda sempre più diversificata del mercato di materiali di imballaggio.
3. Effetto del processo di placcatura in alluminio sulle proprietà barriera del film per animali domestici
Il processo di placcatura in alluminio è uno dei fattori chiave che determinano le proprietà della barriera del film PET placcato in alluminio ad alto barrier. Diversi parametri e metodi del processo di placcatura in alluminio avranno un impatto significativo sulla struttura e sulle proprietà del film. Ricerche approfondite sulla relazione tra il processo di placcatura in alluminio e le proprietà della barriera sono di grande significato per migliorare la qualità del film e la domanda del mercato delle riunioni.
Al momento, il processo più comunemente usato per la placcatura in alluminio del film per animali domestici è l'evaporazione del vuoto. Durante il processo di evaporazione del vuoto, ci sono diversi parametri chiave che influenzeranno la qualità dello strato di placcatura in alluminio e le proprietà barriera del film, tra cui il grado di vuoto, la temperatura di evaporazione, la velocità di placcatura in alluminio, la velocità di corsa del film, ecc.
- Il grado di vuoto è uno dei fattori importanti che influenzano la qualità della placcatura in alluminio. Durante il processo di evaporazione del vuoto, la pressione nella camera di rivestimento deve essere ridotta a un livello estremamente basso e il grado di vuoto è generalmente tenuto a raggiungere 10⁻³ - 10⁻⁴ Pa. In un ambiente così alto, il percorso libero medio di molecole di vapore in alluminio è più lungo. Se il grado di vuoto è insufficiente, le molecole di gas che rimangono nella camera di rivestimento si scontreranno con le molecole di vapore in alluminio, ostacolando il movimento delle molecole di vapore in alluminio, risultando in una distribuzione irregolare di aluminum, a causa della distribuzione di aluminum, a causa del vapore di alluminum, che si manifestano in modo di alumino, con le molecole di deformazione in alluminum, con le crepe di aluminum, che si tratta di cluttii, che si sono alumi, la distribuzione del vapore di alluminio, Proprietà barriera del film. Gli studi hanno dimostrato che quando il grado di vuoto aumenta da 10⁻³ Pa a 10⁻² Pa, il numero di fori nello strato di rivestimento in alluminio aumenterà in modo significativo e le proprietà della barriera del film all'ossigeno diminuiranno di circa il 30%.
- La temperatura di evaporazione influisce direttamente sul tasso di vaporizzazione dell'alluminio e l'energia delle molecole di vapore. Il punto di fusione dell'alluminio è di 660 ° C. Durante il processo di evaporazione del vuoto, la temperatura della sorgente di evaporazione è generalmente controllata a 1200-1400 ° C. Quando la temperatura di evaporazione è troppo bassa, la velocità di vaporizzazione dell'alluminio è lenta e la quantità di vapore di alluminio evaporato per unità di tempo non è sufficiente, rendendo difficile formare uno strato di rivestimento in alluminio continuo e denso; Mentre se la temperatura di evaporazione è troppo alta, l'energia delle molecole di vapore in alluminio sarà troppo alta e se depositata sulla superficie del film per animali domestici, potrebbe danneggiare il film e influire sulla performance del film. Inoltre, una temperatura di evaporazione troppo alta aumenterà anche i costi di energia e i costi di produzione. La temperatura di evaporazione appropriata può garantire che il vapore di alluminio sia depositato sulla superficie del film PET a una velocità e energia adeguate per formare uno strato di rivestimento in alluminio uniforme e denso, migliorando così le proprietà della barriera del film.
- Anche la partita tra la velocità di alluminizzazione e la velocità di corsa del film è cruciale. Il tasso di allumini si riferisce alla massa di alluminio depositato sulla superficie del film per unità per unità di tempo e la velocità di corsa del film si riferisce alla velocità con cui il film per animali domestici si muove nella camera del rivestimento. Se la velocità di alluminizzazione è troppo veloce e la velocità di corsa del film è troppo lenta, il vapore di alluminio si accumulerà eccessivamente sulla superficie del film, formando uno strato di allumini spesso e irregolare e persino lo strato di alluminio può verificarsi; Al contrario, se la velocità di allumini è troppo lenta e la velocità di corsa del film è troppo veloce, lo strato di allumini sarà troppo sottile e incapace di formare una barriera efficace e la performance della barriera del film sarà significativamente ridotta. Pertanto, è necessario regolare accuratamente la velocità di alluminizzazione e la velocità di corsa del film in base alle apparecchiature di produzione specifiche e ai requisiti di processo per raggiungere il miglior stato di abbinamento al fine di ottenere lo spessore ideale e la qualità dello strato di alluminizzazione.
Oltre ai parametri del processo di evaporazione del vuoto, le prestazioni e la struttura dell'apparecchiatura di placcatura in alluminio influenzerà anche l'effetto di placcatura in alluminio. Ad esempio, il tipo e il design della fonte di evaporazione influenzeranno l'uniformità e la stabilità dell'evaporazione dell'alluminio; La forma e le dimensioni della camera di rivestimento influenzerà la distribuzione del vuoto e la diffusione del vapore di alluminio; L'accuratezza e la stabilità del sistema di trasmissione del film influenzeranno la tensione e lo stato operativo del film durante il processo di placcatura in alluminio. Le apparecchiature avanzate di placcatura in alluminio possono controllare meglio i parametri del processo di placcatura in alluminio, garantire la stabilità e la coerenza del processo di placcatura in alluminio e quindi produrre patologie in alluminio ad alto barrier con proprietà di qualità superiore e migliori.
Il processo di alluminizzazione ha un impatto cruciale sulle proprietà della barriera del film per animali domestici. Ottimizzando i parametri del processo di evaporazione del vuoto, selezionando attrezzature di allumini appropriate e controllando accuratamente ogni collegamento nel processo di alluminizzazione, la qualità dello strato di alluminizzazione può essere migliorata, possono essere migliorate le proprietà barriera del film e le esigenze di diverse industrie per il film per gli aluminati di alumina.
4. Campi di applicazione e tendenze di sviluppo future di film per animali domestici metallizzati ad alta barriera
Il film per animali domestici alluminizzato ad alta barriera è stato ampiamente utilizzato in molti campi grazie alle sue eccellenti proprietà barriere, alla buona resistenza meccanica e all'eccellente resistenza alle intemperie. Con il continuo sviluppo della scienza e della tecnologia e dei cambiamenti nella domanda di mercato, la sua tendenza di sviluppo futura ha anche attirato molta attenzione.
- Nel campo dell'imballaggio alimentare, il film per animali domestici alluminizzato ad alto barrier è il più utilizzato. Può bloccare efficacemente l'ossigeno, il vapore acqueo e la luce, impedire al cibo di ossidazione, umidità e deterioramento e prolungare la durata di conservazione del cibo. Ad esempio, nella confezione di cibi soffiati come patatine e biscotti, il film per animali domestici alluminizzato ad alto barrier può mantenere il gusto nitido del cibo e prevenire l'ossidazione e la rancidità dell'olio; Nell'imballaggio di cibi cotti come carne e pesce, può bloccare l'ossigeno, inibire la crescita batterica e garantire la freschezza e la sicurezza degli alimenti. Inoltre, anche il film per animali domestici alluminizzato con barriere ad alta barriera ha una buona stampabilità e può essere utilizzato per produrre squisiti motivi di imballaggio attraverso la stampa di colori per attirare l'attenzione dei consumatori e migliorare la competitività del mercato dei prodotti.
- L'imballaggio farmaceutico ha requisiti estremamente elevati per la sicurezza dei materiali e le proprietà della barriera e il film per animali domestici in allumini ad alto barrier soddisfa questi requisiti. Può impedire ai farmaci di contattare con ossigeno, umidità, luce, ecc. Nell'ambiente esterno ed evitare reazioni chimiche che causano inefficaci i farmaci. Nell'imballaggio vescico di compresse, capsule e altri farmaci, il film in PET alluminizzato ad alto barrier viene utilizzato in combinazione con un foglio di alluminio, PVC e altri materiali per formare una struttura di imballaggio a più livelli, fornendo protezione a tutto tondo per i farmaci. Allo stesso tempo, la sua buona sigillatura può impedire effettivamente la contaminata dai farmaci durante il trasporto e lo stoccaggio, garantendo la sicurezza dei farmaci dei pazienti.
- Nell'industria elettronica, il film per animali domestici alluminizzato ad alto barrier viene utilizzato principalmente per l'imballaggio a prova di umidità e antiossidazione di batterie al litio e prodotti elettronici. Durante la produzione e l'uso di batterie al litio, sono molto sensibili all'umidità ambientale e al contenuto di ossigeno. Il film per animali domestici alluminizzato ad alto barrier può bloccare efficacemente l'intrusione di umidità e ossigeno, prevenire cortocircuiti o reazioni chimiche all'interno delle batterie al litio e migliorare la sicurezza e la durata delle batterie al litio. Per alcuni componenti elettronici di precisione, come circuiti e sensori integrati, il film per animali domestici alluminizzato ad alto contenuto di barrier può essere utilizzato come materiale di imballaggio a prova di umidità e antiossidazione per proteggere i componenti elettronici da fattori ambientali durante il trasporto e lo stoccaggio, garantendo le loro prestazioni stabili.
- Il film per animali domestici alluminizzato con barriere ad alto barrier viene sempre più utilizzato nella confezione di prodotti chimici quotidiani. Perfumi, shampoo, cosmetici e altri prodotti chimici quotidiani sono soggetti a volatilizzazione e deterioramento. Il film per animali domestici alluminizzato con barriere ad alto barrier può impedire effettivamente gli ingredienti attivi nei prodotti di volatilizzare e ossidare quando sono in contatto con l'aria, mantenendo così la qualità e l'aroma dei prodotti. Inoltre, il suo bell'aspetto e il buon effetto di stampa aiutano anche a migliorare l'immagine del marchio dei prodotti chimici quotidiani.
La tendenza allo sviluppo del film per animali domestici metallizzati ad alto barrier si riflette principalmente nei seguenti aspetti. Con il continuo miglioramento della consapevolezza ambientale, lo sviluppo di un film per animali domestici verdi e ecologici e rispettosi diventerà una direzione importante. Da un lato, ricerche su materiali per animali domestici degradabili per ridurre l'inquinamento all'ambiente; D'altra parte, ottimizzare il processo di allumini per ridurre il consumo di energia e le emissioni di rifiuti nel processo di produzione. In secondo luogo, al fine di soddisfare la domanda del mercato di materiali di imballaggio multifunzionale, si svilupperà film per animali domestici in allumini ad alto barrier nella direzione del composito multifunzionale. Ad esempio, composito con materiali antibatterici per dare al film proprietà antibatteriche, applicate agli imballaggi alimentari e farmacologici, estendendo ulteriormente la durata di conservazione del prodotto; Composito con materiali intelligenti per fornire funzioni di rilevamento del film come temperatura e umidità e monitorare lo stato ambientale all'interno del pacchetto in tempo reale. Inoltre, con il continuo sviluppo della nanotecnologia, la tecnologia nano-coating sarà applicata alla produzione di film per animali domestici alluminizzati ad alto barrier. Collaborando i materiali di barriera nano-livello sulla superficie del film, le proprietà della barriera del film possono essere ulteriormente migliorate, riducendo allo stesso tempo lo spessore del film, riducendo la quantità di materiali utilizzati e riducendo i costi.
Il film per animali domestici alluminizzato ad alta barriera ha svolto un ruolo importante in molti campi al momento e ha ampie prospettive di sviluppo in futuro. Attraverso l'innovazione continua e il progresso tecnologico, soddisferà le esigenze di più campi e porterà più comodità e valore alla vita delle persone e alla produzione industriale. .