En el campo de la fabricación de películas plásticas,máquinas de película soplada de tres-capasson equipos clave para producir películas de alto rendimiento con su exclusivo diseño de estructura en capas. Este tipo de diseño puede combinar materiales con diferentes características en capas y lograr propiedades integrales que son difíciles de lograr para un solo material. Cumple con los diferentes requisitos de envasado de alimentos, películas agrícolas, envases industriales, etc. Es de gran importancia estudiar el diseño de la estructura en capas demáquinas de película soplada de tres-capasy el mecanismo de optimización del rendimiento de la película.
Principio del diseño de estructura en capas de un soplador de membrana de tres-capas
El núcleo de un soplador de membrana de tres-capas radica en su estructura en capas, que generalmente se compone de capas superficiales, intermedias e inferiores. Cada capa se puede seleccionar de diferentes materiales según las necesidades específicas. Se utilizan tres extrusoras independientes para fundir y plastificar diferentes materiales. Luego, el material fundido se fusiona en una masa fundida tubular compuesta de tres-capas a través de un troquel de co-extrusión. Después de moldeo por soplado, enfriamiento, estiramiento, bobinado, etc., una serie de procesos, se obtiene la formación final de una película compuesta de tres-capas con propiedades específicas. En este proceso, elmáquina de película soplada de tres-capaspermite un control preciso sobre el espesor de cada capa y la distribución del material.
El principio de este diseño de estructura en capas se basa en las propiedades complementarias de diferentes materiales. Por ejemplo, los materiales de superficie pueden centrarse en la impresión, la resistencia al rayado y las propiedades de barrera; los materiales intermedios pueden centrarse en proporcionar resistencia mecánica, rendimiento de barrera o estabilidad térmica; y los materiales del fondo pueden centrarse en la termosellabilidad-, las propiedades anti-bloqueo y la compatibilidad con productos envasados. Al combinar razonablemente cada capa de material, podemos aprovechar al máximo las ventajas de cada capa y lograr una combinación optimizada de las propiedades de las películas.
Optimización de las propiedades físicas de películas delgadas mediante el diseño de estructuras en capas
Propiedades mecánicas
El diseño de la estructura en capas de unmáquina de película soplada de tres-capasRealmente puede ayudar a fortalecer la película. La capa intermedia suele utilizar materiales fuertes y rígidos como polietileno de alta-densidad (HDPE) o nailon (PA). Estos dan a la película la mayor parte de su fuerza. Las capas superior e inferior pueden utilizar materiales suaves y elásticos como LDPE o LDPE lineal. Estos ayudan a que la película resista mejor los pinchazos y los desgarros.
Por ejemplo, el HDPE de alta-densidad (HDPE) se utiliza en la producción de películas de embalaje de alta-resistencia. Su alta resistencia y módulo hacen que la película sea capaz de soportar grandes fuerzas externas sin romperse. Se utiliza LDPE o LLDPE para las capas superficiales e inferiores. Su excelente flexibilidad y alargamiento pueden dispersar eficazmente la tensión y evitar que la grieta se propague cuando la película se perfora o rasga. A través de este diseño de estructura en capas, la resistencia a la tracción, la penetración y la resistencia al desgarro de la película mejoran enormemente y se cumplen los requisitos de embalaje y transporte pesados.
Propiedades ópticas
Las propiedades ópticas de las películas delgadas, como la transparencia y el brillo, son muy importantes en áreas como el envasado de alimentos y los envases de exhibición. El diseño de estructura en capas de un soplador de película de tres-capas puede mejorar las propiedades ópticas de la película. Para ello, selecciona los materiales adecuados y mejora los parámetros del proceso.
La elección del material de la capa superficial tiene una influencia importante en la transparencia de las películas. Se utilizan materiales de alta transparencia, como el polietileno lineal de baja-densidad de metaloceno (mLLDPE), para que la película tenga una buena transmisión de luz y muestre claramente los productos dentro del embalaje. Al mismo tiempo, se puede reducir la cristalización y la orientación de la película, se puede reducir la neblina y se puede mejorar la transparencia de la película optimizando la relación de barrido de soplado y el proceso de enfriamiento. Por ejemplo, en la producción de películas para envasado de alimentos de alta transparencia, se utiliza mLLDPE en la capa superficial con una relación de explosión de entre 2,5 y 3,0 y se utiliza un proceso de enfriamiento rápido. Esto puede hacer que la película sea más de 90 transparente y cumplir con los requisitos de transparencia de los envases de alimentos.
Características de la barrera
Las propiedades de barrera son un índice importante de la calidad de la película, que influye directamente en la vida útil y la calidad de los productos de embalaje. El diseño de estructura en capas del ventilador de tres-capas puede mejorar el rendimiento de barrera de la película. Se logra agregando materiales de alta barrera como copolímero de etileno-alcohol vinílico (EVOH), cloruro de polivinilideno (PVDC) o nailon (PA) en el centro de la película.
EVOH es un material que tiene muy buenas propiedades de barrera al oxígeno. Su permeabilidad al oxígeno es miles de veces menor que la del polietileno común. Al agregar EVOH en el medio, se puede impedir el paso de oxígeno, vapor de agua y sustancias aromáticas. También puede prolongar la vida útil de los productos envasados. Por ejemplo, en la producción de películas para envases de alimentos, se utiliza EVOH en la capa intermedia. Mediante un diseño de relación de capa razonable y un control del proceso, la permeabilidad al oxígeno de las películas se puede reducir a menos de 0,5 cm³/(m²·24h·0,1 MPa) y la permeabilidad al vapor de agua a menos de 2 g/(m²·24h), lo que cumple con los requisitos de conservación de alimentos.
Optimización de las propiedades químicas de películas delgadas mediante el diseño de estructuras en capas
Resistencia a la corrosión química
En algunas aplicaciones, las películas deben ser químicamente resistentes a la corrosión para proteger los productos empaquetados de la corrosión química. El diseño de estructura en capas de un soplador de membrana de tres-capas se puede lograr seleccionando un material resistente a la corrosión química.
Por ejemplo, en el ámbito del embalaje de productos químicos se pueden utilizar como capas superficiales politetrafluoroetileno (PTFE) o polipropileno (PP). Estos materiales tienen muy buena resistencia a la corrosión química. Pueden resistir ácidos, álcalis, sal y otras sustancias químicas. En la capa intermedia se pueden utilizar materiales con buenas propiedades mecánicas, como polietileno de alta densidad (HDPE) o poliacrilonitrilo (PAN). Esto proporciona soporte y protección a la película. Con este diseño de estructura en capas, la película puede mantener propiedades estables en ambientes químicos hostiles. También ayuda a mantener seguros los productos envasados.
Estabilidad térmica
La estabilidad térmica significa que la película puede permanecer estable en condiciones de alta temperatura. Algunos usos necesitan tratamiento a alta temperatura o uso a alta temperatura. Estos incluyen envases termorretráctiles y envases de retorta. Para estas aplicaciones, las películas requieren una buena estabilidad térmica. El diseño de estructura en capas de un soplador de película de tres-capas puede mejorar la estabilidad térmica de la película seleccionando materiales resistentes al calor en las capas inferior y media.
Por ejemplo, en la fabricación de películas para envases de esterilización, se puede utilizar poliamida (PA) o tereftalato de polietileno (PET) en la capa intermedia. Estos materiales tienen altos puntos de fusión y buena estabilidad térmica. También permanecen estables en condiciones de esterilización a alta temperatura. Se pueden utilizar materiales con buena termosellabilidad, como LDPE o copolímero de etileno-acetato de vinilo (EVA), en las capas superior e inferior. Esto ayuda a garantizar que la película pueda sellar bien a altas temperaturas. Con el diseño de estructura en capas, la película puede soportar temperaturas de retorta superiores a 120 grados. Esto satisface las necesidades de los envases de retorta para alimentos.
Optimización del rendimiento del procesamiento de películas mediante el diseño de estructuras en capas
Calor-Sellabilidad
La termosellabilidad es una propiedad de procesamiento importante de la película. Afecta directamente al sellado y fiabilidad del embalaje. El diseño de estructura en capas del soplador de tres-capas puede mejorar la termosellabilidad de la película. Para ello, añade materiales termosellables como EVA o LDPE a la capa inferior de la película.
EVA es un tipo de material con excelente termosellabilidad-, amplio rango de temperaturas de termosellado y alta resistencia al termosellado. Después de agregar EVA al fondo, puede lograr un buen efecto de termosellado-a una temperatura más baja, tiene una alta resistencia al termosellado y reduce el riesgo de fugas de aire. Por ejemplo, en la producción de bolsas para envasar alimentos, se utiliza EVA en la parte inferior. Al ajustar el contenido de EVA y los parámetros del proceso de sellado térmico, la temperatura de sellado térmico de la película se puede reducir a menos de 100 grados y la resistencia del sellado térmico puede alcanzar más de 5 N/15 mm, satisfaciendo los requisitos del envasado de alimentos.
Imprimibilidad
La imprimibilidad es una propiedad de aplicación importante de la película en el campo del embalaje, que influye directamente en el efecto estético y de transmisión de información del embalaje. La estructura en capas del soplador de tres-capas puede mejorar la imprimibilidad de la película agregando materiales imprimibles como copolipropileno (CPP) o polietileno de alta-densidad (HDPE) a la superficie.
El CPP es un material de excelente imprimibilidad, alta tensión superficial, fuerte adherencia de la tinta y puede lograr un efecto de impresión de alta calidad. Después de agregar CPP a la capa superficial, la película puede cumplir con los requisitos de impresión por huecograbado, impresión flexográfica, serigrafía y otros procesos de impresión. Por ejemplo, en la producción de películas para envasado de alimentos de alta-calidad, se utiliza CPP en la superficie. Adopte el proceso de tratamiento superficial para mejorar la tensión superficial de la película. Cada centímetro de impresión puede tener más de 150 líneas de claridad y colores brillantes y cumplir con los requisitos de impresión de envases de alta-extremidad.
Conclusión
El diseño de la estructura en capas demáquinas de película soplada de tres-capasProporciona un amplio espacio para optimizar las propiedades de la membrana. Las propiedades mecánicas, propiedades ópticas, propiedades de barrera, propiedades químicas y propiedades de procesamiento de las películas se pueden mejorar significativamente seleccionando cada capa de material y optimizando el diseño de la proporción de capas y los parámetros tecnológicos, para cumplir con los diferentes requisitos de los diferentes campos. Con el desarrollo continuo de la ciencia de los materiales y la tecnología de fabricación, el diseño de la estructura en capas de los sopladores de película de tres-capas será continuamente innovador y perfecto, brindando más oportunidades de desarrollo y desafíos a la industria de fabricación de películas. En el futuro, debemos fortalecer aún más el diseño estructural en capas de los sopladores de película de tres-capas, explorar nuevas combinaciones de materiales y métodos de proceso, promover la mejora continua del rendimiento de la película y proporcionar productos de película de mayor calidad para el desarrollo de todas las industrias.
