No campo da fabricação de filmes plásticos,máquinas de filme soprado de três{0}}camadassão equipamentos essenciais para a produção de filmes de alto desempenho com seu design exclusivo de estrutura em camadas. Esse tipo de design pode combinar materiais com características diferentes em camadas e obter propriedades abrangentes que são difíceis de serem alcançadas por um único material. Atende aos diferentes requisitos de embalagens de alimentos, filmes agrícolas, embalagens industriais e assim por diante. É de grande importância estudar o projeto da estrutura em camadas demáquinas de filme soprado de três{0}}camadase o mecanismo de otimização do desempenho do filme.
Princípio do projeto de estrutura em camadas do soprador de membrana de três{0}}camadas
O núcleo de um soprador de membrana de três{0}}camadas está em sua estrutura em camadas, que geralmente é composta por camadas superficial, intermediária e inferior. Cada camada pode ser selecionada de diferentes materiais de acordo com necessidades específicas. Três extrusoras independentes são usadas para derreter e plastificar diferentes materiais. O material fundido é então coalescido em um fundido tubular composto de três-camadas através de uma matriz de co-extrusão. Após moldagem por sopro, resfriamento, alongamento, enrolamento e assim por diante, uma série de processos, a formação final de um filme composto de três{7}}camadas com propriedades específicas. Neste processo, omáquina sopradora de filme-de três camadaspermite controle preciso sobre a espessura de cada camada e distribuição de material.
O princípio deste projeto de estrutura em camadas baseia-se nas propriedades complementares de diferentes materiais. Por exemplo, os materiais de superfície podem concentrar-se na impressão, na resistência aos riscos e nas propriedades de barreira; os materiais intermediários podem se concentrar em fornecer resistência mecânica, desempenho de barreira ou estabilidade térmica; e os materiais de fundo podem se concentrar na capacidade-de vedação térmica, nas propriedades anti-bloqueio e na compatibilidade com produtos embalados. Ao combinar razoavelmente cada camada de material, podemos aproveitar ao máximo as vantagens de cada camada e obter uma combinação otimizada das propriedades dos filmes.
Otimizando as propriedades físicas de filmes finos por meio de projeto de estrutura em camadas
Propriedades Mecânicas
O projeto da estrutura em camadas de ummáquina sopradora de filme-de três camadaspode realmente ajudar a tornar o filme mais forte. A camada intermediária geralmente usa materiais fortes e rígidos, como polietileno de alta-densidade (HDPE) ou náilon (PA). Isso dá ao filme a maior parte de sua força. As camadas superior e inferior podem usar materiais macios e elásticos como LDPE ou LDPE linear. Isso ajuda a tornar o filme melhor resistente a perfurações e rasgos.
Por exemplo, HDPE de alta-densidade (HDPE) é usado na produção de filmes de embalagem de alta-resistência. Sua alta resistência e módulo tornam o filme capaz de suportar grandes forças externas sem quebrar. LDPE ou LLDPE é usado para camadas superficiais e inferiores. Sua excelente flexibilidade e alongamento podem dispersar efetivamente o estresse e evitar que a rachadura se espalhe quando o filme é perfurado ou rasgado. Através deste projeto de estrutura em camadas, a resistência à tração, penetração e resistência ao rasgo do filme são bastante melhoradas, e os requisitos de embalagem e transporte pesados são atendidos.
Propriedades ópticas
As propriedades ópticas dos filmes finos, como transparência e brilho, são muito importantes em áreas como embalagens de alimentos e embalagens expositoras. O design da estrutura em camadas de um soprador de filme de três camadas pode melhorar as propriedades ópticas do filme. Isso é feito escolhendo os materiais certos e melhorando os parâmetros do processo.
A escolha do material da camada superficial tem uma influência importante na transparência dos filmes. Materiais de alta transparência, como o polietileno linear de baixa{1}densidade metaloceno (mLLDPE), são usados para fazer com que o filme tenha boa transmitância de luz e exiba claramente os produtos dentro da embalagem. Ao mesmo tempo, a cristalização e a orientação do filme podem ser reduzidas, a neblina pode ser reduzida e a transparência do filme pode ser melhorada otimizando a taxa de varredura do sopro e o processo de resfriamento. Por exemplo, na produção de filmes para embalagens de alimentos de alta transparência, o mLLDPE é utilizado na camada superficial com uma taxa de explosão entre 2,5 e 3,0 e um processo de resfriamento rápido é utilizado. Isso pode tornar o filme mais de 90% transparente e atender aos requisitos de transparência das embalagens de alimentos.
Características da barreira
As propriedades de barreira são um importante índice de qualidade do filme, que influencia diretamente na vida útil e na qualidade dos produtos embalados. O design da estrutura em camadas do ventilador de três{1}}camadas pode melhorar o desempenho da barreira do filme. Isso é conseguido adicionando materiais de alta barreira, como copolímero de etileno-álcool vinílico (EVOH), cloreto de polivinilideno (PVDC) ou náilon (PA) no meio do filme.
EVOH é um material que possui propriedades de barreira ao oxigênio muito boas. Sua permeabilidade ao oxigênio é milhares de vezes menor que a do polietileno comum. Ao adicionar EVOH no meio, ele pode impedir a passagem de oxigênio, vapor de água e substâncias aromáticas. Também pode prolongar a vida útil dos produtos embalados. Por exemplo, na produção de filmes para embalagens de alimentos, o EVOH é utilizado na camada intermediária. Através de um projeto de proporção de camada razoável e controle de processo, a permeabilidade ao oxigênio dos filmes pode ser reduzida para menos de 0,5 cm³/(m²·24h·0,1 MPa) e a permeabilidade ao vapor de água para menos de 2 g/(m²·24h), o que atende aos requisitos de preservação de alimentos.
Otimizando as propriedades químicas de filmes finos por meio do projeto de estrutura em camadas
Resistência à corrosão química
Em algumas aplicações, os filmes precisam ser quimicamente resistentes à corrosão para proteger os produtos embalados da corrosão química. O projeto da estrutura em camadas de um soprador de membrana de três{1}}camadas pode ser alcançado selecionando um material resistente à corrosão química.
Por exemplo, na área de embalagens de produtos químicos, o politetrafluoretileno (PTFE) ou o polipropileno (PP) podem ser utilizados como camadas superficiais. Esses materiais têm muito boa resistência à corrosão química. Eles podem resistir a ácidos, álcalis, sal e outras substâncias químicas. Materiais com boas propriedades mecânicas, como polietileno de alta densidade (HDPE) ou poliacrilonitrila (PAN), podem ser utilizados na camada intermediária. Isso dá suporte e proteção ao filme. Com esse design de estrutura em camadas, o filme pode manter propriedades estáveis em ambientes químicos agressivos. Também ajuda a manter os produtos embalados seguros.
Estabilidade Térmica
A estabilidade térmica significa que o filme pode permanecer estável sob condições de alta temperatura. Alguns usos precisam de tratamento em alta temperatura ou uso em alta temperatura. Isso inclui embalagens termorretráteis e embalagens retorta. Para estas aplicações, os filmes necessitam de boa estabilidade térmica. O projeto da estrutura em camadas de um soprador de filme de três camadas pode melhorar a estabilidade térmica do filme selecionando materiais resistentes ao calor nas camadas inferior e intermediária.
Por exemplo, na fabricação de filmes para embalagens de retorta, pode-se usar poliamida (PA) ou tereftalato de polietileno (PET) na camada intermediária. Esses materiais possuem altos pontos de fusão e boa estabilidade térmica. Eles também permanecem estáveis sob condições de esterilização em alta temperatura. Materiais com boa selagem térmica, como LDPE ou copolímero de etileno-acetato de vinil (EVA), podem ser usados nas camadas superior e inferior. Isso ajuda a garantir que o filme possa selar bem em altas temperaturas. Com o design da estrutura em camadas, o filme pode suportar temperaturas de retorta acima de 120 graus. Isso atende às necessidades de embalagens de retorta de alimentos.
Otimização do desempenho do processamento de filmes por meio de design de estrutura em camadas
Calor-Selabilidade
A selabilidade térmica é uma importante propriedade de processamento do filme. Afeta diretamente a vedação e a confiabilidade da embalagem. O design da estrutura em camadas do soprador de três{2}}camadas pode melhorar a selagem térmica do filme. Isso é feito adicionando materiais seláveis a quente, como EVA ou LDPE, à camada inferior do filme.
EVA é um tipo de material com excelente-selagem térmica, ampla faixa de temperatura de selagem térmica e alta resistência de selagem térmica. Depois de adicionar EVA ao fundo, ele pode obter um bom efeito de vedação-térmica em temperaturas mais baixas, tem alta resistência à vedação térmica e reduz o risco de vazamento de ar. Por exemplo, na produção de sacolas para embalagens de alimentos, o EVA é utilizado na parte inferior. Ao ajustar o conteúdo de EVA e os parâmetros do processo de selagem térmica, a temperatura de selagem térmica do filme pode ser reduzida para menos de 100 graus, e a resistência de selagem térmica pode atingir mais de 5 N/15 mm, satisfazendo os requisitos de embalagens de alimentos.
Imprimibilidade
A capacidade de impressão é uma importante propriedade de aplicação do filme na área de embalagens, que influencia diretamente o efeito estético e de transmissão de informações da embalagem. A estrutura em camadas do soprador de três{1}}camadas pode melhorar a capacidade de impressão do filme adicionando materiais imprimíveis, como copolipropileno (CPP) ou polietileno de alta{2}}densidade (HDPE) à superfície.
CPP é um excelente material de impressão, alta tensão superficial, forte adesão de tinta, pode alcançar efeito de impressão de alta qualidade. Depois de adicionar CPP à camada superficial, o filme pode atender aos requisitos de rotogravura, impressão flexográfica, serigrafia e outros processos de impressão. Por exemplo, na produção de filmes-de alta qualidade para embalagens de alimentos, o CPP é usado na superfície. Adote o processo de tratamento de superfície para melhorar a tensão superficial do filme. Cada polegada de impressão pode ter mais de 150 linhas de clareza, cores brilhantes e atender aos requisitos de impressão de embalagens-de alta qualidade.
Conclusão
O projeto da estrutura em camadas demáquinas de filme soprado de três{0}}camadasfornece um amplo espaço para otimizar as propriedades da membrana. As propriedades mecânicas, propriedades ópticas, propriedades de barreira, propriedades químicas e propriedades de processamento dos filmes podem ser significativamente melhoradas selecionando cada camada de material e otimizando o design da proporção de camadas e os parâmetros tecnológicos, de modo a atender aos diferentes requisitos de diferentes campos. Com o desenvolvimento contínuo da ciência dos materiais e da tecnologia de fabricação, o projeto da estrutura em camadas dos sopradores de filme de três{2}}camadas será continuamente inovador e perfeito, trazendo mais oportunidades de desenvolvimento e desafios para a indústria de fabricação de filmes. No futuro, devemos fortalecer ainda mais o projeto estrutural em camadas dos sopradores de filme de três{4}}camadas, explorar novas combinações de materiais e métodos de processo, promover a melhoria contínua do desempenho do filme e fornecer produtos de filme de maior qualidade para o desenvolvimento de todas as indústrias.
