En 
I. Fungsi Penghalang dalam Aplikasi Kritikal
Bahan filem PET (Polyethylene Terephthalate) adalah asas dalam pelbagai sektor B2B, termasuk percetakan mewah, penebat elektronik dan pembungkusan fleksibel. Kekuatan mekanikal yang wujud, kestabilan terma, dan kejelasan menjadikannya pilihan utama. Walau bagaimanapun, untuk aplikasi yang menuntut jangka hayat yang dilanjutkan, seperti pembungkusan makanan dan perubatan, prestasi penghalang intrinsik terhadap gas (Kadar Penghantaran Oksigen, OTR) dan wap air (Kadar Penghantaran Wap Air, WVTR) ialah satu-satunya parameter kualiti yang paling kritikal. Jurutera mesti memahami dengan tepat cara untuk menentukan dan meningkatkan fungsi penghalang bahan ini.
Anhui Hengbo New Material Co., Ltd., pengeluar utama yang mengkhususkan diri dalam bahan filem PET, filem keluaran PET dan filem pelindung, menangani keperluan ini dengan menyediakan penyelesaian tersuai yang disesuaikan dengan keperluan halangan pelanggan khusus. Ditubuhkan pada 2017 dan beroperasi di bawah piawaian antarabangsa ISO9001, kami memberi tumpuan kepada ketegasan teknikal, memastikan filem kami memenuhi spesifikasi aplikasi yang menuntut daripada anti-pemalsuan laser kepada filem PET penghalang tinggi untuk pembungkusan perubatan.
II. Sifat Halangan Intrinsik PET: Ketebalan dan Peresapan
Sifat penghalang bahan filem PET mono-lapisan dikawal oleh kadar di mana molekul gas atau wap boleh meresap melalui struktur padat polimer berorientasikan dwipaksi. Secara intrinsik, PET menawarkan nilai OTR dan WVTR sederhana, lebih baik daripada poliolefin seperti Polietilena atau Polipropilena, tetapi lebih rendah daripada polimer penghalang tinggi sebenar.
Hubungan antara ketebalan filem (L) dan kadar penghantaran (T) sebahagian besarnya songsang dan linear: T adalah berkadar dengan $1/L$. Menggandakan ketebalan kira-kira mengurangkan separuh nilai OTR dan WVTR, dengan mengandaikan ketumpatan dan orientasi filem kekal malar. Oleh itu, mengawal kesan ketebalan filem PET pada kadar penghantaran oksigen dan WVTR adalah kaedah paling mudah untuk pelarasan halangan asas.
A. Kesan ketebalan filem PET pada kadar penghantaran oksigen dan WVTR
Walaupun perhubungan ini menyediakan garis dasar reka bentuk, adalah penting untuk ambil perhatian bahawa faedah peningkatan ketebalan dataran tinggi disebabkan oleh faktor lain (seperti lubang jarum atau kecacatan permukaan).
| Ketebalan Filem PET Nominal (mikrometer) | OTR biasa (sentimeter padu / meter persegi / hari) | WVTR biasa (gram / meter persegi / hari) | Faktor Perubahan Prestasi Halangan |
|---|---|---|---|
| 12 | 70 - 90 | 7 - 10 | Rujukan (1.0x) |
| 24 | 35 - 45 | 3.5 - 5 | Kira-kira 0.5x (Ketebalan berganda) |
| 50 | 17 - 23 | 1.7 - 2.5 | Kira-kira 0.23x (Empat kali lebih tebal) |
B. Piawaian pengukuran WVTR dan OTR untuk filem PET
Untuk menjamin prestasi, urus niaga B2B bergantung pada protokol ujian piawai. OTR biasanya diukur menggunakan piawaian seperti ASTM D3985 (Penderia Coulometrik), manakala WVTR diukur menggunakan ASTM F1249 (Penderia Inframerah) atau ISO 15106-2. Protokol ini menentukan ujian pada keadaan terkawal (cth., dua puluh tiga darjah Celsius dan sifar peratus atau sembilan puluh peratus Kelembapan Relatif), memastikan data teknikal yang setanding merentas pembekal yang berbeza.
III. Peningkatan Penghalang Komposit: Penggertakan dan Salutan Oksida
Apabila bahan filem PET mono-lapisan tidak dapat memenuhi permintaan penghalang mewah (cth., OTR kurang daripada satu sentimeter padu / meter persegi / hari), strukturnya mesti direka bentuk menggunakan teknik komposit.
Mekanisme peningkatan penghalang filem PET berlogam melibatkan pemendapan vakum lapisan nipis aluminium (biasanya tiga ratus hingga lima ratus angstrom) pada permukaan filem. Lapisan padat dan tidak berliang ini secara fizikal menyekat laluan resapan, mengurangkan OTR dengan faktor lima puluh hingga seratus dan WVTR dengan ketara, menghasilkan filem PET penghalang tinggi untuk pembungkusan perubatan atau makanan ringan.
Sebagai alternatif, salutan oksida (seperti Silicon Oxide atau Aluminium Oxide) menawarkan penghalang tinggi yang telus. Lapisan seramik ini didepositkan melalui pemendapan wap yang dipertingkatkan plasma, menawarkan nilai OTR yang setanding dengan pemetaan sambil mengekalkan kejelasan—keperluan kritikal untuk memaparkan kandungan produk.
A. PET Metallized (MPET) lwn. Clear Oxide-Coated PET
Kedua-dua kaedah secara drastik meningkatkan halangan ke atas PET biasa, tetapi pilihan bergantung pada keperluan estetik dan fungsi.
| Kaedah Peningkatan Halangan | Penambahbaikan OTR/WVTR Utama | Harta Estetik | Kos/Kerumitan Proses Biasa |
|---|---|---|---|
| Metalisasi (MPET) | Tinggi; sehingga 0.1 sentimeter padu / meter persegi / hari OTR | Legap / Reflektif | Kerumitan sederhana, tersedia secara meluas. |
| Salutan Oksida (Silikon Oksida / Aluminium Oksida) | Tinggi; menghampiri 0.5 sentimeter padu / meter persegi / hari OTR | Ketelusan Tinggi | Kerumitan tinggi, peralatan khusus diperlukan. |
IV. Prestasi Perbandingan: Komposit PET lwn. Bahan Penghalang Tinggi Khusus
Adalah penting untuk menanda aras PET yang dipertingkatkan terhadap filem yang direka bentuk secara semula jadi untuk penghalang maksimum, khususnya Polyvinylidene Chloride dan Ethylene Vinyl Alcohol (EVOH). Pilihan teknikal selalunya berpunca kepada perbandingan prestasi halangan PET vs EVOH pada tahap kelembapan tertentu.
EVOH menawarkan salah satu nilai OTR terendah yang tersedia, selalunya kurang daripada 0.01 sentimeter padu / meter persegi / hari. Walau bagaimanapun, prestasinya sangat sensitif kepada kelembapan: pada kelembapan yang tinggi (lebih daripada tujuh puluh peratus Kelembapan Relatif), sifat penghalang EVOH merosot dengan ketara. Sebaliknya, walaupun penghalang mekanisme peningkatan penghalang filem PET berlogam lebih rendah daripada EVOH pada Kelembapan Relatif sifar peratus, prestasinya sebahagian besarnya tidak terjejas oleh kelembapan, menjadikannya pilihan yang lebih stabil untuk banyak aplikasi tropika atau kelembapan tinggi.
A. Tukar Ganti Prestasi Halangan
| Bahan/Struktur Penghalang | OTR pada RH Rendah (sentimeter padu / meter persegi / hari) | OTR pada RH Tinggi (sentimeter padu / meter persegi / hari) | Faktor Trade-Off |
|---|---|---|---|
| Bahan filem PET biasa (kira-kira 12 mikrometer) | 80 | 80 | Penghalang rendah, prestasi stabil. |
| EVOH (Penghalang Tinggi Khusus) | 0.01 | 2.0 atau lebih tinggi | Penghalang melampau pada RH rendah, sangat sensitif terhadap kelembapan. |
| MPET (PEMELIHARAAN Dipertingkat) | 0.5 | 0.5 | Penghalang sederhana hingga tinggi, kestabilan tinggi, legap. |
V. Penyelesaian Disesuaikan untuk Pembungkusan Penghalang
Spesifikasi berkesan bahan filem PET untuk aplikasi yang menuntut memerlukan pemahaman terperinci tentang kesan ketebalan filem PET pada kadar penghantaran oksigen, potensi mekanisme peningkatan halangan filem PET berlogam dan perbandingan prestasi halangan PET vs EVOH kontekstual. Dengan mematuhi piawaian pengukuran WVTR dan OTR yang ketat untuk filem PET, pengeluar boleh memberikan kepastian yang diperlukan oleh industri makanan, perubatan dan elektronik. Anhui Hengbo New Material Co., Ltd. berdedikasi untuk bekerjasama dengan pelanggan untuk membangunkan filem PET penghalang tinggi tersuai dan berprestasi tinggi untuk pembungkusan perubatan dan kegunaan khusus lain, memastikan struktur filem yang dipilih mengimbangi kos, kebolehprosesan dan integriti penghalang kritikal dengan sempurna.
VI. Soalan Lazim (Soalan Lazim)
S1: Adakah menggandakan ketebalan bahan filem PET sentiasa betul-betul mengurangkan separuh OTR?
- A: Secara teori, ya, disebabkan oleh hubungan linear songsang. Walau bagaimanapun, dalam amalan, pengurangan mungkin kurang sedikit daripada separuh kerana ketidaksempurnaan permukaan atau lubang jarum, yang tidak bergantung kepada ketebalan, boleh menjadi faktor pengehad untuk penghantaran gas. Kesan ketebalan filem PET pada kadar penghantaran oksigen adalah paling kuat dalam julat ketebalan pertengahan.
S2: Apakah kelebihan utama mekanisme penambahbaikan penghalang filem PET berlogam berbanding menggunakan PET tebal?
- J: Metalisasi memberikan peningkatan yang lebih besar dan eksponen dalam sifat penghalang (selalunya lima puluh kali hingga seratus kali peningkatan) dengan peningkatan minimum dalam ketebalan atau berat filem. Ini penting untuk meminimumkan penggunaan bahan, kos dan memaksimumkan filem PET penghalang tinggi untuk kecekapan pembungkusan perubatan.
S3: Mengapakah perbandingan prestasi halangan PET vs EVOH sering dianalisis pada tahap kelembapan yang berbeza?
- A: EVOH sangat hidrofilik; prestasi OTRnya merosot secara mendadak apabila kelembapan relatif meningkat. PET (dan versi dipertingkatkan seperti MPET) adalah hidrofobik, menjadikan prestasi penghalangnya stabil tanpa mengira kelembapan. Ini adalah faktor kritikal untuk pembeli B2B dalam aplikasi kelembapan tinggi.
S4: Piawaian pengukuran WVTR dan OTR manakah untuk filem PET yang paling biasa diterima di peringkat antarabangsa?
- A: Piawaian teknikal yang paling biasa diterima ialah ASTM F1249 untuk WVTR dan ASTM D3985 untuk OTR. Ini menyediakan syarat dan metodologi yang konsisten yang diperlukan untuk membandingkan produk merentas pembekal dan wilayah yang berbeza.
S5: Bilakah seorang jurutera harus menentukan PET telus bersalut Silikon Oksida dan bukannya MPET legap?
- J: PET bersalut oksida lutsinar ditentukan apabila filem PET penghalang tinggi untuk pembungkusan perubatan atau produk makanan memerlukan kandungannya kelihatan sementara masih menuntut paras OTR di bawah satu sentimeter padu / meter persegi / hari. MPET dipilih apabila ketelusan tidak diperlukan, kerana ia biasanya menawarkan prestasi penghalang yang lebih baik sedikit dan lebih stabil pada kos pengeluaran yang lebih rendah.
