تمدد الفيلم ثنائي المحور

يتضمن إنتاج الأغشية الممتدة ثنائي المحور عادةً طريقتين: تمدد الأغشية المسطحة وطريقة الفقاعات المزدوجة أو الثلاثية. تتضمن العملية العامة لتمدد الأغشية المسطحة بثق بوليمر من آلة، وتسخينه حتى يذوب، ثم السماح للمادة المنصهرة بالتدفق خارج القالب لتشكيل صفيحة سميكة. يتم تبريد هذه الصفيحة فورًا لتصلبها. ضمن نطاق درجة حرارة وسرعة محددين (درجة حرارة مرنة عالية وسرعة تمدد)، يتم بعد ذلك تمدد المادة في كلا الاتجاهين الطولي والعرضي بنسبة معينة. يعزز هذا التمدد الترتيب المنظم لسلاسل البوليمر أو البلورات على طول الاتجاه المستوي. يتم بعد ذلك تثبيت الهيكل الممتد في حالة مشدودة أو مرتخية (التشكيل الحراري). بعد ذلك، تخضع المادة لمعالجات التبريد والتلدين لإنتاج أغشية ممتدة ثنائي المحور . يمكن تصنيف طريقة الأغشية المسطحة أيضًا إلى تمدد متزامن أو تمدد غير متزامن.

يشير مصطلح "التمدد المتزامن" إلى عملية توجيه وتمديد الفيلم في وقت واحد في كلا الاتجاهين الطولي والعرضي على نفس آلة التمدد. خلال عملية التمدد هذه، تساهم سرعة التبلور العالية ودرجة التبلور العالية في تحسين شفافية الفيلم بشكل كبير. تسمح هذه الطريقة بإنتاج أغشية رقيقة للغاية. تؤكد الخبرة العملية في الإنتاج أنه إذا أمكن موازنة الاتجاهين الطولي والعرضي، فإن الخصائص الميكانيكية للفيلم تكون متساوية نسبيًا. عندما يكون الاتجاه في كلا الاتجاهين متساويًا، يُظهر الفيلم خصائص متساوية الخواص، بينما إذا كان الاتجاه في اتجاه واحد أكبر من الآخر، تصبح خصائص الفيلم متباينة الخواص.

تتضمن عملية التمدد غير المتزامن عمليتين: التمدد باتجاه الآلة (MDO) والتمدد باتجاه العرض (TDO). ومن الأمثلة الشائعة على ذلك البولي بروبيلين ثنائي الاتجاه (BOPP)، حيث يُشدّ الفيلم أولًا باتجاه الآلة، ثم يُشدّ عرضيًا. تتميز هذه الطريقة بسهولة استخدامها نسبيًا، كما يُمكن التحكم في خصائص المنتج بسهولة. ويمكن إجراء عمليات التسخين والتبريد اللازمة على نفس آلة التمدد بعد التمدد.

مع ذلك، قد تُلحق المعالجة الحرارية أثناء التمدد العرضي ضررًا بالتوجيه الطولي لجزيئات البوليمر. هذا يُصعّب إنتاج أغشية ذات خصائص ميكانيكية أعلى بكثير في الاتجاه الطولي منها في الاتجاه العرضي، أو أغشية ذات انكماش حراري طولي صفري.

تسمح عملية التمدد ثنائي المحور للبوليمرات بتكوين بلورات صغيرة وتكوين كرويات على طول اتجاه التمدد، مما يُحسّن متانة الفيلم. تُحسّن هذه العملية بشكل كبير قوة الشد، ولمعانه، وصلابته، وخصائصه الحاجزة، وغيرها من خصائص الأداء.

1.بوب

فيلم البولي بروبيلين ثنائي الاتجاه (Biaxally Oriented Polypropylene Film)، يتميز بمزايا عديدة، منها خفة الوزن، وعدم السمية، وعدم الرائحة، ومقاومة الرطوبة، والقوة الميكانيكية العالية، وثبات الأبعاد الجيد، وخصائص الطباعة الممتازة. يُستخدم على نطاق واسع في تغليف الأغذية، ومنتجات العناية الشخصية، والسجائر، والشاي، وعصائر الفاكهة، والمنسوجات، وغيرها.

تشمل عملية إنتاج BOPP العامة تحضير المواد الخام، والصهر والبثق، والترشيح، والشد الطولي والعرضي، ومعالجة الكورونا، واللف، والتلدين، والتقطيع إلى منتجات نهائية. باستخدام الشد ثنائي المحور خطوة بخطوة، يمكن إنتاج أغشية BOPP بسُمك يتراوح بين 10 و60 ميكرومترًا.

تتميز أفلام BOPP بشفافية عالية، ولمعان جيد، ومقاومة ممتازة للماء، وصلابة عالية، ومقاومة ممتازة للحرارة. وهي مناسبة لتطبيقات متنوعة، مع أنها قد تتعرض لانكماش طفيف أثناء الختم الحراري، مما قد يكون مفيدًا في تطبيقات مثل أفلام تغليف السجائر القابلة للانكماش الحراري.

بالإضافة إلى ذلك، تُقدم أفلام BOPP تأثيرات طباعة استثنائية، بخصائص فيزيائية نموذجية تشمل ضبابية منخفضة (أقل من 1.5%)، ولمعانًا يزيد عن 85%، وقوة شد (طولية/عرضية) تتجاوز 120/20 ميجا باسكال، واستطالة عند الكسر (<180%/65%)، ومعامل مرونة يتراوح بين 1700 و2500 ميجا باسكال. درجة حرارة الهشاشة -50 درجة مئوية.

على الرغم من أن مادة البولي بروبيلين المشبع بالبولي بروبيلين (BOPP) تعمل كحاجز فعال للرطوبة، إلا أن خصائصها كحاجز للأكسجين ضعيفة نسبيًا. تُستخدم العديد من الطرق الصناعية، مثل طلاء الألومنيوم وترسيب أكسيد الألومنيوم، لتحسين أدائها كحاجز للأكسجين.

2.بوبا

يتميز فيلم البولي أميد ثنائي المحور بمتانته العالية، ولمعانه الممتاز، وقلة ضبابيته، ومتانته الفائقة، ومقاومته للثقب. كما يتميز بخصائص عزل غاز متوسطة، واحتفاظه الممتاز بالرائحة. تُستخدم أفلام BOPA على نطاق واسع في تغليف المواد الغذائية، والأدوية، والمنتجات الكيميائية، والإلكترونيات، والضروريات اليومية. وهي مناسبة بشكل خاص لتغليف المُجمدات، والتغليف بالتفريغ، وتغليف الأطعمة، حيث تُوفر قدرات فائقة على الحفاظ على النضارة والرائحة مقارنةً بأفلام BOPP.

يمكن إنتاج أغشية BOPA إما بطريقة الأغشية الأنبوبية أو الأغشية المسطحة. تتضمن طريقة الأغشية الأنبوبية نفخ فقاعتين، ويمكن استخدام كلٍّ من التمدد المتزامن والتمدد غير المتزامن في طريقة الأغشية.

تؤدي العمليات المختلفة إلى اختلافات في الخصائص الفيزيائية لأغشية النايلون المنتجة:

الخصائص الفيزيائية لأغشية النايلون المنتجة بعمليات مختلفة هي كما يلي

مقارنة الأداء بين فيلم النايلون ثنائي المحور (BOPA)، والبولي بروبيلين ثنائي المحور (BOPP)، والبوليستر ثنائي المحور (BOPET):

مقارنة أداء الأفلام المختلفة

يمكن تعزيز مقاومة مادة BOPA ذات خصائص الحاجز المعتدلة للأكسجين من خلال طلاء PVDC (بولي فينيلدين كلوريد). ومع ذلك، ولأسباب بيئية، استُبدلت هذه المواد العازلة بأفلام بديلة.

بيان: كُتبت هذه المقالة بواسطة LD PACK وجميع الحقوق محفوظة لها. المحتوى للإشارة فقط. يُرجى تصحيح أي أخطاء. يُحظر إعادة إنتاجها دون إذن، وإلا تحتفظ LD PACK بحقها في متابعة مسؤوليتها القانونية. لأي استفسارات تقنية، يُرجى مراسلتنا عبر البريد الإلكتروني   sales@ldpack.com لمناقشة.