Biaxiales Strecken von Folie
Die Produktion vonbiaxial gestreckte FolienDabei handelt es sich typischerweise um zwei Methoden: die Flachfolienstreckung und die Doppel- oder Dreifachblasenmethode. Der allgemeine Prozess des Flachfolienstreckens besteht darin, ein Polymer aus einer Maschine zu extrudieren, es zu erhitzen, bis es schmilzt, und dann das geschmolzene Material aus der Düse fließen zu lassen, um eine dicke Folie zu bilden. Dieses Blech wird sofort abgeschreckt, um es zu verfestigen. Innerhalb eines vorgegebenen Temperatur- und Geschwindigkeitsbereichs (hohe elastische Temperatur und Dehngeschwindigkeit) wird das Material dann in einem bestimmten Verhältnis sowohl in Längs- als auch in Querrichtung gedehnt. Diese Streckung fördert die geordnete Anordnung der Polymerketten oder -kristalle entlang der Ebenenrichtung. Anschließend wird die gestreckte Struktur im gespannten oder entspannten Zustand fixiert (Thermoformen). Anschließend wird das Material zur Herstellung Kühl- und Glühbehandlungen unterzogenbiaxial gestreckte Folien. Die Flachfolienmethode kann weiter in synchrones Strecken und asynchrones Strecken kategorisiert werden.
Synchrones Dehnen"bezieht sich auf den Prozess des gleichzeitigen Orientierens und Streckens der Folie in Längs- und Querrichtung auf derselben Reckmaschine. Bei diesem Reckvorgang tragen die schnelle Kristallisationsgeschwindigkeit und der hohe Kristallinitätsgrad zu einer deutlichen Verbesserung der Transparenz der Folie bei. Dieses Verfahren ermöglicht die Herstellung ultradünner Filme. Praktische Erfahrungen in der Produktion bestätigen, dass die mechanischen Eigenschaften der Folie relativ gleichmäßig sind, wenn die Ausrichtung sowohl in Längs- als auch in Querrichtung ausgeglichen werden kann. Wenn die Orientierung in beiden Richtungen gleich ist, weist der Film isotrope Eigenschaften auf, während die Eigenschaften des Films anisotrop werden, wenn die Orientierung in einer Richtung größer als in der anderen ist.
Das asynchrone Strecken umfasst zwei Prozesse: Orientierung in Maschinenrichtung (MDO) und Orientierung in Querrichtung (TDO). Eines der typischsten Beispiele ist BOPP (Biaxially Oriented Polypropylene), bei dem die Folie zunächst in Maschinenrichtung und dann in Querrichtung gestreckt wird. Diese Methode ist relativ einfach zu handhaben und die Produkteigenschaften sind leicht kontrollierbar. Notwendige Wärme- und Kühlbehandlungen können nach dem Recken auf derselben Reckmaschine durchgeführt werden.
Allerdings kann die thermische Behandlung während der Querstreckung die Längsorientierung der Polymermoleküle beeinträchtigen. Dies macht es schwierig, Folien mit deutlich höheren mechanischen Eigenschaften in Längsrichtung als in Querrichtung oder Folien ohne thermischen Schrumpf in Längsrichtung herzustellen.
Der biaxiale Streckprozess ermöglicht es den Polymeren, entlang der Streckrichtung kleine Kristalle zu bilden und Sphärolithe zu entwickeln, wodurch die Zähigkeit der Folie verbessert wird. Dieser Prozess verbessert die Zugfestigkeit, den Glanz, die Härte, die Barriereeigenschaften und andere Leistungsmerkmale der Folie erheblich.
1.BOPP
Was für „Biaxially Oriented“ stehtPolypropylenfolieverfügt über mehrere Vorteile, darunter geringes Gewicht, Ungiftigkeit, Geruchlosigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit, hohe mechanische Festigkeit, gute Dimensionsstabilität und hervorragende Druckeigenschaften. Es wird häufig in der Verpackung von Lebensmitteln, Körperpflegeprodukten, Zigaretten, Tee, Fruchtsäften, Textilien und mehr verwendet.
Der allgemeine Produktionsprozess von BOPP umfasst die Vorbereitung des Rohmaterials, das Schmelzen und Extrudieren, die Filtration, das Längsstrecken, das Querstrecken, die Koronabehandlung, das Wickeln, das Glühen und das Schlitzen in fertige Produkte. Durch die schrittweise biaxiale Streckung können BOPP-Folien mit einer Dicke von 10 bis 60 Mikrometern hergestellt werden.
BOPP-Folien zeichnen sich durch hohe Transparenz, guten Glanz, hervorragende Wasserbeständigkeit, hohe Steifigkeit und gute Hitzebeständigkeit aus. Sie sind für verschiedene Anwendungen geeignet, können jedoch beim Heißsiegeln leicht schrumpfen, was beispielsweise bei wärmeschrumpfbaren Zigarettenverpackungsfolien von Vorteil sein kann.
Darüber hinaus bieten BOPP-Folien außergewöhnliche Druckeffekte mit repräsentativen physikalischen Eigenschaften, einschließlich geringer Trübung (weniger als 1,5 %), Glanz von mehr als 85 %, Zugfestigkeit (längs/quer) über 120/20 MPa und Bruchdehnung (<180 %/ 65%) und ein Elastizitätsmodul im Bereich von 1700 bis 2500 MPa. Die Sprödigkeitstemperatur beträgt -50°C.
Während BOPP als wirksame Feuchtigkeitsbarriere dient, sind seine Sauerstoffbarriereeigenschaften relativ schlecht. Zur Verbesserung der Sauerstoffbarriereleistung werden verschiedene industrielle Methoden wie Aluminiummetallisierung und Aluminiumoxidabscheidung eingesetzt.
2. ERSTELLEN
Biaxial orientiertPolyamidfolieist bekannt für seine hohe Festigkeit, seinen hervorragenden Glanz, seine geringe Trübung, seine hervorragende Zähigkeit und Durchstoßfestigkeit. Es weist mäßige Gasbarriereeigenschaften und eine ausgezeichnete Aromaspeicherung auf. BOPA-Folien finden breite Anwendung bei der Verpackung von Lebensmitteln, Pharmazeutika, chemischen Produkten, elektronischen Produkten und Dingen des täglichen Bedarfs. Sie eignen sich besonders für Tiefkühlverpackungen, Vakuumverpackungen und Kochverpackungen und bieten im Vergleich zu BOPP bessere Frische- und Aromaschutzeigenschaften.
Die Herstellung von BOPA-Folien kann entweder im Schlauchfolienverfahren oder im Flachfolienverfahren erfolgen. Bei der Schlauchfolienmethode handelt es sich um ein Doppelblasenblasen, bei der Folienmethode kann sowohl synchrones Strecken als auch asynchrones Strecken eingesetzt werden.
Verschiedene Prozesse führen zu Variationen in den physikalischen Eigenschaften der hergestellten Nylonfolien:
Die physikalischen Eigenschaften von Nylonfolien, die nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden, sind wie folgt
| Filmtyp | Zugfestigkeit MD/TD (N/mm2) | Elastizitätsmodul MD/TD (N/mm2) | Schrumpfung MD/TD (%) | Dehnungsverhältnis MD/TD |
| Besetzungsfilm | 70~110 | 600/850 | <3 | - |
| Blasfolie (ungedehnt) | 95/90 | 1600/1600 | 5/1,0 | - |
| Doppelblase | 220/190 | 2500/2300 | 1,5/1,0 | 2,7/12,5 |
| Zwei Schritte | 250/260 | 3500/3000 | 1,4/0,8 | 3,0/3,3 |
| Synchron (mechanisch) | 250/270 | 3600/3500 | 1,0/0,8 | 3.3/3.3 |
| Synchron (Linearmotor) | 350/350 | 3700/3700 | 0/0,0 | 3,0-3,5/3,0-3,5 |
Leistungsvergleich zwischen biaxial orientiertem Nylonfilm (BOPA), biaxial orientiertem Polypropylen (BOPP) und biaxial orientiertem Polyester (BOPET):
Leistungsvergleich verschiedener Filme
| Eigentum | ERSTELLEN | BOPP | BOPET |
| Zugfestigkeit (MPa) | 196~245 | 127~294 | 157~245 |
| Elastizitätsmodul (MPa) | 1372~2150 | 1960–2940 | 3920 ~ 4900 |
| Reißfestigkeit (KN/m) | 7,86 ~ 10,8 | 1,54~5,79 | 3,86~7,72 |
| Schlagfestigkeit (kJ/m) | 96,5 | 14.9 | 96,5 |
| Dunst (%) | 0,078 | 0,039 ~ 0,078 | 0,039 ~ 0,195 |
| Thermische Schrumpfung bei 100 °C (10 μm) (%) | 2 | 0-8 | - |
| Betriebstemperatur (°C) | 60 ~ 130 | -50~130 | -70~150 |
| Wasserdampfdurchlässigkeit bei 40 °C und 90 % relativer Luftfeuchtigkeit [0,1 g mm/(d·m3)] | 40 | 1.5 | 5.5 |
| Sauerstoffdurchlässigkeit bei 28 °C 0,1 % MPa [0,1·mm/(d·m)] | 6 | 240 | 9 |
BOPA mit moderaten Barriereeigenschaften kann im Hinblick auf die Sauerstoffbeständigkeit durch eine PVDC-Beschichtung (Polyvinylidenchlorid) verbessert werden. Aus Umweltgründen wurden diese Barrierematerialien jedoch durch alternative Folien ersetzt.
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