Moldeo por estiramiento biaxial de películas: tecnología básica para películas ópticas, separadores de baterías y otras películas funcionales
Existen muchos métodos para formar películas plásticas, como el calandrado, la fundición, el moldeo por soplado, el estiramiento, etc. Entre ellos, el estiramiento biaxial se ha convertido en uno de los métodos más populares en los últimos años.
Las películas plásticas adecuadas para la producción por estiramiento biaxial incluyen principalmente películas de poliéster, polipropileno, poliamida, poliestireno y poliamida. El estiramiento hace que las cadenas de polímero en el polímero se ordenen y orienten a lo largo de la dirección de la fuerza, ajustando y mejorando así la estructura agregada del polímero y obteniendo las diversas propiedades físicas y químicas que esperamos. El estiramiento se puede dividir en estiramiento uniaxial y estiramiento biaxial. El primero orienta las cadenas en una dirección.
Las características comunes de las películas estiradas biaxialmente son alta resistencia a la tracción, buena rigidez, alta transparencia, buena resistencia a altas y bajas temperaturas, buen rendimiento de aislamiento, altas propiedades de barrera y no tóxicas e insípidas. Es muy adecuada para el envasado de alimentos y productos de alta gama. También se usa ampliamente en productos industriales electrónicos, películas fotosensibles, sustratos de cinta, especialmente películas ópticas, etc. Es un material con un rendimiento excelente.
Después del estiramiento biaxial > recubrimiento antiestático en línea, además de la orientación molecular, la microestructura de la película también cambia en gran medida, lo que hace que su rendimiento sea significativamente diferente al de la película no estirada. Su rendimiento principal es el siguiente:
Comportamiento mecánico
La contracción térmica es una característica de las películas estiradas biaxialmente, que se pueden utilizar para el envasado retráctil. Para que la película tenga una contracción a baja temperatura, es particularmente ventajoso utilizar el método de película tubular con estiramiento biaxial simultáneo. Esto se debe a que la microestructura se puede aumentar con el estiramiento biaxial y la burbuja de la película se enfría directamente y se encuentra en un estado estirado.
Propiedades térmicas
La contracción térmica es una característica de las películas estiradas biaxialmente, que se pueden utilizar para el envasado retráctil. Para que la película tenga una contracción a baja temperatura, es particularmente ventajoso utilizar el método de película tubular con estiramiento biaxial simultáneo. Esto se debe a que la microestructura se puede aumentar con el estiramiento biaxial y la burbuja de la película se enfría directamente y se encuentra en un estado estirado.
Rendimiento óptico
Después del estiramiento biaxial, la transparencia y el brillo de la película mejoran. En particular, dado que no se forma una estructura de esferulitas, el índice de refracción de la película aumenta, por lo que el brillo y la transparencia no se reducirán debido a daños.
Propiedades eléctricas
Las propiedades eléctricas, como la tensión de ruptura y la resistividad volumétrica, se mejoran en distintos grados en películas estiradas biaxialmente. A veces, se producen problemas de electricidad estática.
Hermeticidad
La permeabilidad al vapor de agua, al oxígeno u otros gases de las películas producidas a partir de polímeros cristalinos se reduce entre 1/3 y 1/2 después del estiramiento biaxial, lo que es particularmente importante en la industria del envasado de alimentos.
Antiestático
Después del tratamiento de recubrimiento en línea con un líquido conductor transparente de polímero de larga duración y de larga duración, la superficie del producto se recubre uniformemente con un recubrimiento antiestático permanente, que actúa directamente sobre la superficie sin afectar la transparencia y el efecto antiestático es aún mejor. !
Durante el procesamiento, la película se orientará, generalmente dividida en orientación transversal y longitudinal. Debido a las diferentes técnicas y parámetros de procesamiento, la orientación también es diferente. Por ejemplo, la película soplada tiene tracción longitudinal e inflado transversal, y las orientaciones longitudinal y transversal están relativamente equilibradas, y las propiedades mecánicas en las dos direcciones también están relativamente equilibradas. Para la película fundida, solo hay tracción longitudinal, pero no inflado transversal, por lo que la orientación longitudinal es mayor que la orientación transversal, y existen diferencias obvias en las propiedades mecánicas en las dos direcciones. Por ejemplo, la fuerza de tracción longitudinal es grande, pero la resistencia al desgarro es muy baja.
La película orientada monoaxialmente (MDO) utiliza la diferencia de velocidad entre los rodillos para estirar aún más la película longitudinalmente, mejorando así la rigidez, la transparencia y ciertas propiedades mecánicas de la película. En este momento, la orientación longitudinal es mucho mayor que la orientación transversal. Si el estiramiento transversal se realiza sobre esta base, es lo que generalmente llamamos orientación biaxial (BO). El estiramiento biaxial se puede completar en un solo paso, comúnmente conocido como estiramiento sincrónico; también se puede completar en dos pasos consecutivos, comúnmente conocido como estiramiento asincrónico. Si la orientación en las dos direcciones es igual, la película final tiene un rendimiento isotrópico; si la orientación en una dirección es mayor que la orientación en la otra dirección, la película tiene un rendimiento anisotrópico.
Para obtener una orientación eficaz, el polímero se estira preferiblemente a una temperatura inferior al punto de fusión y, al mismo tiempo, se debe proporcionar suficiente calor durante el estiramiento para permitir que las moléculas se muevan. Cuanto más alta sea la temperatura, más rápido se moverán las moléculas, más corto será el tiempo de relajación y menos orientación real se producirá. Después del estiramiento, la película se enfriará y se le dará forma para obtener estabilidad térmica. Idealmente, se obtiene una orientación suficiente mediante el enfriamiento antes de que las moléculas estiradas se relajen.
Después del estiramiento biaxial, la resistencia a la tracción y el módulo elástico de la película de plástico aumentan significativamente, y la resistencia mecánica mejora significativamente. Además, también se mejoran la resistencia al calor, la resistencia al frío, la transparencia, el brillo, la hermeticidad al aire, la resistencia a la humedad y otras propiedades, y tiene una amplia gama de usos. Los materiales poliméricos que se pueden utilizar para la producción de películas estiradas biaxialmente son: polipropileno, poliéster, poliestireno, poliamida, alcohol polivinílico, EVOH, cloruro de polivinilideno, polietileno, etc.
Entre ellos, la película de polipropileno orientado biaxialmente (BOPP) se utiliza principalmente para el envasado de alimentos, medicamentos, ropa, cigarrillos, etc., y se utiliza ampliamente como sustrato de películas compuestas y películas eléctricas; además de utilizarse para diversos fines industriales, como cintas, disquetes y películas, el poliéster orientado biaxialmente (BOPET) también se utiliza ampliamente en el envasado de alimentos al vapor, alimentos congelados, medicamentos, cosméticos, etc., y su rigidez y resistencia al rayado son muy excelentes; el poliestireno orientado biaxialmente (BOPS) se utiliza principalmente para el envasado de alimentos y juguetes; la poliamida orientada biaxialmente (BOPA) se utiliza principalmente para diversos vacíos, inflados, vaporizados y esterilizados, envasado de líquidos, etc., y tiene la mejor tenacidad y buenas propiedades de barrera a los gases.
https://www.potop-polymer.com/biaxial-stretching/bopp-bopet-bopa-film-biaxial-stretching-test.html
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