ฟิล์มกั้นการอัดรีดร่วมหลายชั้นหมายถึงฟิล์มคอมโพสิตที่ใช้งานได้ซึ่งผลิตโดยการใช้เครื่องอัดรีดหลายตัวเพื่ออัดเรซินที่ละลายที่มีคุณสมบัติกั้นสูงกว่าและเรซินอื่น ๆ ผ่านแม่พิมพ์ทั่วไป
ประการแรก ฟิล์มกั้นหลายชั้นที่อัดรีดร่วมเป็นฟิล์มพลาสติก ในด้านผลิตภัณฑ์พลาสติก เรามักจะหมายถึงผลิตภัณฑ์พลาสติกแผ่นเรียบที่มีความหนาน้อยกว่า 0.2 มม. เรียกว่าฟิล์มพลาสติก ที่มีความหนา 0.2 ถึง 0.7 มม. เรียกว่าแผ่นพลาสติก และที่มีความหนามากกว่า 0.7 มม. เรียกว่าแผ่นพลาสติก
ฟิล์มกั้นแบบอัดรีดร่วมหลายชั้นควรมีคุณสมบัติกั้นก๊าซบางอย่าง คุณสมบัติกั้นในที่นี้หมายถึงความสามารถในการป้องกันของผลิตภัณฑ์พลาสติก (บรรจุภัณฑ์ ฟิล์ม) ต่อก๊าซและกลิ่นโมเลกุลขนาดเล็ก โดยปกติแล้วเราจะใช้ความสามารถในการซึมผ่านของก๊าซเพื่อวัดขนาดของคุณสมบัติการกั้นของผลิตภัณฑ์พลาสติก
พลาสติกเอนกประสงค์ เช่น PE และ PP มีค่าการซึมผ่านของก๊าซสูง กล่าวคือ คุณสมบัติกั้นก๊าซไม่ดี สำหรับวัสดุเรซินเช่น PA, PVDC, EVOH ฯลฯ ค่าการซึมผ่านของก๊าซจะต่ำกว่าพลาสติกเอนกประสงค์มากและประสิทธิภาพของกั้นก็ดีกว่า ดังนั้นเราจึงมักจะเรียกฟิล์มกั้นร่วมอัดหลายชั้นที่มีวัสดุเรซินอย่างน้อยหนึ่งรายการของ PA, PVDC และ EVOH ว่าเป็นฟิล์มกั้นอัดร่วมหลายชั้น
การอัดขึ้นรูปร่วมหลายชั้นของ PE, PA, TIE, EVOH และเรซินอื่นๆ สามารถใช้สำหรับบรรจุภัณฑ์สุญญากาศของผลิตภัณฑ์นม แยม ผลิตภัณฑ์จากเนื้อสัตว์ ฯลฯ
ฟิล์มอัดรีดร่วมหลายชั้นส่วนใหญ่ใช้ “เอบีบีเอ” โครงสร้างสมมาตร 5 ชั้น โดยมี PA หรือ EVOH เป็นชั้นกั้น และโพลีเอทิลีนเป็นชั้นปิดผนึกความร้อน เรซินกาวถูกใช้เพื่อเว้นระยะห่างของสิ่งกีดขวางที่ไม่ได้เชื่อมต่อและชั้นซีลความร้อน PA หรือ EVOH เป็นเรซินที่มีความไวต่อความชื้นอย่างมาก ได้รับการปกป้องด้วยชั้นโพลีเอทิลีน และมีคุณสมบัติในการกั้นออกซิเจนที่ดีเยี่ยม
โดยทั่วไป โครงสร้างของฟิล์มอัดรีดร่วมหลายชั้นจะขึ้นอยู่กับข้อกำหนดด้านการทำงานของฟิล์ม บนสถานที่ตั้งของการตอบสนองความต้องการของกระบวนการ โดยการผสมผสานระหว่างโพลีเมอร์ที่แตกต่างกัน ทำให้สามารถตอบสนองความต้องการด้านการทำงานของวัสดุบรรจุภัณฑ์ เช่น สิ่งกีดขวาง การปิดผนึกด้วยความร้อน ความแข็งแรงของร่างกาย การเจาะทะลุด้วยความร้อน ความต้านทานต่อสิ่งแวดล้อม ลักษณะการประมวลผลขั้นที่สอง การจัดเก็บแบบขยาย และอายุการเก็บรักษา จากการวิเคราะห์ข้อกำหนดด้านการทำงาน การรวมกันที่เกิดจากโพลีเมอร์ 5 ตัวก็เพียงพอแล้ว
อย่างไรก็ตาม ฟิล์มคอมโพสิตอัดรีดร่วมที่มีเจ็ดชั้น เก้าชั้น สิบเอ็ดชั้น และมากกว่านั้นได้ถูกนำมาใช้ในตลาด ทำให้มีแนวโน้มและพัฒนาอย่างรวดเร็ว การออกแบบโครงสร้างของฟิล์มอัดรีดร่วมจะต้องค่อยๆ เพื่อให้ได้สถานะที่เหมาะสมที่สุดในการบูรณาการฟังก์ชัน เทคโนโลยี ต้นทุน การปกป้องสิ่งแวดล้อม ความปลอดภัย และการประมวลผลขั้นที่สองอย่างเป็นระบบ
แล้วคุณสมบัติโครงสร้างของฟิล์มอัดรีดร่วมหลายชั้นที่เกิดขึ้นจากการแบ่งชั้นกั้นและชั้นปิดผนึกความร้อนผ่านการแบ่งหน้าที่ของชั้นเพิ่มเติมคืออะไร? ต่อไปนี้ใช้ตัวอย่างฟิล์มอัดรีดร่วม 7 ชั้นเพื่อเปรียบเทียบกับฟิล์มอัดรีดร่วม 5 ชั้น:
1. การเปรียบเทียบต้นทุน
การแทนที่โพลีเมอร์ที่มีราคาแพงด้วยโพลีเมอร์ที่ถูกกว่าบนชั้นผิวสามารถลดต้นทุนของผลิตภัณฑ์ได้ และมีคุณสมบัติในการปิดผนึกด้วยความร้อนและมีคุณสมบัติกั้นความชื้นสูงของโพลีเมอร์ไอออนิก ด้วยคุณสมบัติกั้นและปิดผนึกความร้อนแบบเดียวกัน ฟิล์มเป่าแบบอัดรีดร่วม 7 ชั้นจึงประหยัดกว่าฟิล์ม 5 ชั้น
ชั้นพื้นผิวทั้งสองแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม และกลุ่มหนึ่งทำจากวัสดุราคาถูก ซึ่งไม่เพียงแต่รักษาความแข็งแรงของฟิล์มเท่านั้น แต่ยังช่วยประหยัดต้นทุนอีกด้วย ตัวอย่างเช่น เปรียบเทียบภาพยนตร์ 1KG สองเรื่อง ต้นทุนวัสดุสำหรับฟิล์ม 5 ชั้นสูงกว่าต้นทุนสำหรับฟิล์ม 7 ชั้น 19% การแทนที่ไอโอโนเมอร์ด้วย EVA ราคาไม่แพงในฟิล์มอัดรีดร่วม 5 ชั้นอาจเท่ากับต้นทุนของผลิตภัณฑ์ฟิล์ม 7 ชั้น แต่ปัญหาคือความแข็งแรงของซีลความร้อนไม่เพียงพอ
2. สิ่งกีดขวาง
การใช้โพลีเมอร์ที่แตกต่างกันสองตัวเพื่อทดแทนโพลีเมอร์ชนิดเดียวบนชั้นกั้นสามารถปรับปรุงคุณสมบัติของกั้นได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น การรวมชั้น EVOH กับวัสดุไนลอนทั่วไปไม่เพียงแต่รักษาความต้านทานการเจาะทะลุของ PA เท่านั้น แต่ยังเพิ่มความแข็งแรงของ EVOH และปรับปรุงความต้านทานการแตกร้าวของ EVOH เนื่องจากชั้น EVOH ถูกประกบอยู่ระหว่าง PA เอมีนสองชั้น ทำให้เป็นฟิล์มที่มีคุณสมบัติกั้นสูง ซึ่งฟิล์ม co-extruded 5 ชั้นไม่สามารถทำได้
ต้นทุนเพิ่มในการเพิ่ม EVOH สามารถเพิ่มเข้ากับปริมาณการใช้ทั้งหมดของโครงสร้างได้ อัตราการส่งผ่านออกซิเจนของฟิล์มอัดรีดร่วม 5 ชั้นที่มีโครงสร้าง PA 20% อยู่ที่ 3.5 หน่วย แต่ภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน EVOH จะถูกเพิ่มเข้าไปในฟิล์ม 7 ชั้น และอัตราการส่งผ่านคือ 0.13 หน่วย
3. ความต้านทานการแตกร้าว
สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของฟิล์มอัดรีดร่วม PA ที่มีชั้นน้อยกว่า 5 ชั้นได้โดยใช้ฟิล์มอัดรีดร่วมที่มีชั้นมากขึ้น ตัวอย่างเช่น การใช้ชั้นกาวเพิ่มเติมสามารถปรับปรุงคุณสมบัติการกั้นของฟิล์มได้โดยการเพิ่มการกั้นไอน้ำของฟิล์ม ข้อดีอีกประการที่ได้รับในเวลาเดียวกันคือสามารถทำให้ฟิล์มมีความนุ่มนวลขึ้น มีมือที่ดีและมีความต้านทานการแตกร้าวได้ดี
ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีการสังเคราะห์โพลีเมอร์ โพลีเมอร์ใหม่ที่มีคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลที่เป็นเอกลักษณ์สามารถนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อตอบสนองความต้องการของบรรจุภัณฑ์ ฟังก์ชั่นและโครงสร้างของฟิล์มซับสเตรตคอมโพสิตอัดหลายชั้นจะมีความยืดหยุ่นและประหยัดมากขึ้น ด้วยการประยุกต์ใช้และการปรับปรุงอุปกรณ์และกระบวนการขึ้นรูป ผสมผสานกับการออกแบบโครงสร้างคอมโพสิตที่มีเอกลักษณ์และมีประสิทธิภาพ ผู้ผลิตฟิล์มจะปฏิวัติการแสวงหาแนวคิดของตน เช่น ความหลากหลายของฟังก์ชันบรรจุภัณฑ์ การหาเหตุผลเข้าข้างตนเองของโครงสร้างบรรจุภัณฑ์ และการเพิ่มประโยชน์ของบรรจุภัณฑ์ให้สูงสุด ผล.
อย่างไรก็ตาม การใช้วัตถุดิบทางวิทยาศาสตร์ การออกแบบโครงสร้างผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสม และการประสานงานอย่างใกล้ชิดกับเทคโนโลยีการประมวลผล ถือเป็นความท้าทายที่ไม่มีวันสิ้นสุดที่ผู้ผลิตฟิล์มคอมโพสิตแต่ละรายของเราต้องเผชิญ เนื่องจากเฉพาะเมื่อมีการใช้ทรัพยากรทางเทคนิคของอุปกรณ์การประมวลผล วัตถุดิบในการแปรรูป และการออกแบบโครงสร้าง (เทคโนโลยีการประมวลผล) อย่างเต็มที่และถึงสภาวะที่ดีที่สุดเท่านั้น จึงจะสามารถใช้ซับสเตรตของบรรจุภัณฑ์ในวิธีที่ประหยัด สมเหตุสมผล และเพียงพอที่สุดในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้ ในรูปแบบที่ถูกที่สุดและตอบโจทย์ตลาด
