APET vs PET, metalloitu polyesterikalvo ja PET-irrokekalvo selitetty

Mikä on APET – ja miten se eroaa tavallisesta PET:stä

APET tarkoittaa amorfista polyeteenitereftalaattia. Se on PET-hartsin spesifinen fysikaalinen muoto, jossa polymeeriketjut on järjestetty pääasiallisesti epäkiteisiin (amorfiseen) tilaan – muiden PET-muotojen tiiviisti pakattujen kiderakenteiden sijaan. Tämä ero molekyylijärjestelyssä antaa APETille sen määrittävät prosessointi- ja optiset ominaisuudet , ja siksi APET ja tavallinen puolikiteinen PET palvelevat eri loppumarkkinoita huolimatta samasta peruskemiasta.

PET (polyetyleenitereftalaatti) materiaaliperheenä käsittää useita rakenteellisia muotoja riippuen siitä, kuinka polymeeriä käsitellään polymeroinnin jälkeen. Kun PET-sula jäähdytetään nopeasti – sammutetaan – ketjut eivät ehdi asettua kiteisiksi rakenteiksi ja ne jäätyvät epäjärjestyneessä tilassa. Tämä on APET. Kun PET jäähdytetään hitaasti tai kiteytetään kiinteässä olomuodossa, muodostuu puolikiteinen rakenne, joka tuottaa CPET:tä (Crystalline PET) tai standardipullolaatuista PET:tä. Kolmas variantti, GPET (Glycol-modified PET, jota kutsutaan myös PETG:ksi), lisää komonomeerin, joka estää pysyvästi kiteytymisen jopa hitaassa jäähdytyksessä.

APETin tärkeimmät ominaisuudet

• Poikkeuksellinen optinen kirkkaus — amorfinen rakenne siroaa hyvin vähän valoa, mikä antaa APET-levylle lasimaisen läpinäkyvyyden, jonka sameusarvot ovat tyypillisesti alle 2 % vakiomitoilla. Tämä on ensisijainen syy, miksi se hallitsee elintarvikepakkausten lämpömuovausta, jossa tuotteen näkyvyys ohjaa ostopäätöksiä.
• Hyvä lämpömuovattavuus — APET pehmenee ennustettavasti noin 80–130 °C:n käsittelyikkunassa, mikä mahdollistaa syvävetoisen lämpömuovauksen alustaksi, simpukoiksi ja rakkuloiksi tasaisella seinämän paksuusjakaumalla.
• Jäykkyys ympäristön lämpötiloissa — Vaikka APET on amorfinen, sen lasittumislämpötila (Tg) on noin 75–80°C, mikä tarkoittaa, että se pysyy jäykkänä ja mittavakaana huoneenlämmössä ja jäähdytettäessä.
• Elintarvikekontaktin hyväksyntä — APET noudattaa FDA 21 CFR:ää ja EU:n asetusta 10/2011, joka koskee suoraa elintarvikekosketusta monenlaisissa ruokatyypeissä ja lämpötiloissa.
• Kierrätettävyys — APET on yhteensopiva vakiintuneen PET:n (#1 hartsi) kierrätysvirran kanssa, joka on yhä tärkeämpi kriteeri vähittäiskaupan pakkausten määrittelyissä Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa.

APETin tärkein rajoitus on sen rajoitettu lämmönkestävyys . Koska APET on amorfinen, se alkaa pehmentyä lähellä Tg-arvoaan, mikä tekee siitä sopimattoman uunivalmiin ateriapeltoihin tai kuumatäyttösovelluksiin. Näihin käyttötarkoituksiin CPET (joka kestää jopa 220 °C:n lämpötiloja) on sopiva vaihtoehto.

APET vs PET: Käytännön vertailu eri sovelluksissa

APETin ja muiden PET-muotojen vertailu on mielekkäintä tiettyjen sovellusten yhteydessä. Alla olevassa taulukossa on yhteenveto tärkeimmistä APET:n, CPET:n ja pullolaatuisen puolikiteisen PET:n eroista, jotka ostajien ja tuotesuunnittelijoiden on useimmiten arvioitava.

Kovien pakkausten hankinnassa APET-arkki on oletusvalinta jäähdytetyille ja avoimille ruoka-aluksille, leipomon simpukoille, tuotepakkauksille ja lääkepakkauksille. joissa selkeys ja lämpömuovattavuus ylittävät lämmönkestävyysvaatimukset. CPET määritetään vain silloin, kun sama lautanen on siirrettävä pakastimesta perinteiseen uuniin – kapeampi mutta arvokkaampi segmentti valmisaterioiden vähittäiskaupassa. Kun ostajat kohtaavat "PET-arkin" toimittajalistauksissa ilman lisäselvityksiä, se on käytännössä yleisimmin APET, vaikka tämä tulee aina vahvistaa tietolomakkeella.

Metalloitu polyesterikalvo: rakenne, valmistus ja sovellukset

Metalloitu polyesterikalvo - yleisimmin valmistettu biaksiaalisesti orientoiduille PET (BOPET) -kalvosubstraateille - valmistetaan kerrostamalla erittäin ohut alumiinimetallikerros kalvon pinnalle suurvakuumissa. Prosessia kutsutaan tyhjiömetallointiksi tai fysikaaliseksi höyrypinnoitukseksi (PVD). Alumiinikerroksen paksuus on tyypillisesti 20–100 nanometriä — noin 500 kertaa ohuempi kuin ihmisen hiukset — tämä kerros kuitenkin riittää muuttamaan läpinäkyvän kalvon erittäin heijastavaksi, estotehostetuksi materiaaliksi.

Tyhjiömetallointiprosessi

BOPET-kalvo kelataan auki ja johdetaan tyhjiökammion läpi, jota ylläpidetään 10-4 - 10-5 mbar paineissa. Alumiinilanka tai -pelletit syötetään sähkölämmitteisiin keraamisiin veneisiin tai elektronisuihkutykkiin, joissa ne höyrystyvät. Alumiinihöyry tiivistyy liikkuvan kalvon pinnalle yhtenäisenä yhtenäisenä kerroksena. Päällystysnopeutta, kammion tyhjiötä ja alumiinin haihtumisnopeutta ohjataan optisen tavoitetiheyden (OD) saavuttamiseksi – tyypillisesti OD 2,0–3,5 standardipakkausten metalloinnissa, jossa korkeammat OD-arvot vastaavat parempaa heijastavuutta ja sulkukykyä.

Metallisoinnin jälkeen kalvo tyypillisesti koronakäsitellään ja kääritään. Ohut suojaava lakka tai pohjamaali levitetään usein metallikerroksen päälle hapettumisen estämiseksi ja musteen tarttuvuuden parantamiseksi myöhempiä painoprosesseja varten.

Ominaisuudet ja suorituskyky

• Esteen suorituskyky — metalloitu BOPET saavuttaa hapen läpäisynopeudet (OTR) 1–5 cm³/m²/vrk ja vesihöyryn läpäisynopeudet (WVTR) 0,2–1,0 g/m²/vrk normaaleissa olosuhteissa. Nämä arvot ovat huomattavasti paremmat kuin päällystämättömät PET-kalvot, vaikka ne ovat huonompia kuin kalvolaminaatit. Kuiville välipaloille, kahville ja makeisille tämä estetaso on tyypillisesti riittävä.
• Heijastuskyky - Vakioalumiinimetaloitu PET heijastaa 85–95 % tulevasta valosta, mikä mahdollistaa korkeakiiltoisen metallisen estetiikan, jota käytetään korkealuokkaisissa joustavissa pakkauksissa, lahjapaketeissa ja koristelaminaateissa.
• Paino- ja kustannusetu folioon verrattuna — 12–23 µm:n kokonaispaksuudella metalloitu BOPET on huomattavasti kevyempi kuin alumiinifoliolaminaatit ja maksaa huomattavasti vähemmän neliömetriä kohti, samalla kun se tarjoaa vertailukelpoisen esteettisen ja riittävän esteen moniin sovelluksiin.
• Lämmöneristys — Metalloitu polyesterikalvo heijastaa säteilylämpöä, joten se on ydinmateriaali hätäpeitoissa, rakennusten eristyspäällysteissä sekä lääkkeiden ja pilaantuvien tuotteiden lämpöpakkauksissa.

Yleiset sovellukset

• Joustava elintarvikepakkaus — välipalapussit, kahvipussit, makeisten kääreet ja peitekalvot, joissa vaaditaan sekä estettä että hyllyä.
• Holografiset ja koristeelokuvat — Metalloitu BOPET on substraatti kohokuvioiduille holografisille kalvoille, joita käytetään turvatarroissa, lahjapakkauksissa ja väärennösten torjuntasovelluksissa.
• Kondensaattorin dielektriset kalvot — Ultraohut metalloitu BOPET (3–6 µm), jonka alumiinikerroksen paksuus on tarkasti säädelty, toimii aktiivisena dielektrisenä tehoelektroniikan kalvokondensaattoreissa.
• Lämpö- ja eristystuotteet — Monikerroksinen eristys (MLI) ilmailuteollisuudessa, säteilysulut rakennusteollisuudessa ja kylmäketjuiset pakkausvuorausmateriaalit ovat kaikki riippuvaisia metalloidun polyesterikalvon säteilylämmön heijastamisesta.
• Kuumaleimausfoliokantaja — Metalloitu PET-kalvo toimii kantorainana kuumaleimauskalvon siirrossa, ja se vapauttaa koristeellisen metallikerroksen paperille, kartongille tai muoville lämmön ja paineen alaisena.

PET-julkaisukalvo : Toiminta, rakentaminen ja teollinen käyttö

PET-irrokekalvo on polyesterikalvo - yleisimmin BOPET -, joka on päällystetty toiselta tai molemmilta pinnoilta irrokeaineella, tyypillisesti silikonipohjaisella seoksella, jotta saadaan aikaan matalaenergiainen pinta, josta liimat, hartsit ja pinnoitteet voidaan kuoria puhtaasti pois jättämättä jäämiä. Irrokekalvo suojaa liima- tai alustakerrosta varastoinnin, käsittelyn ja muuntamisen aikana, minkä jälkeen se poistetaan välittömästi ennen lopullista levitystä.

Rakennus- ja vapautusvoimaluokitus

PET-irrokekalvot määritellään ensisijaisesti niiden irrotusvoiman perusteella – irrotusvoimalla, joka tarvitaan kalvon erottamiseen sen suojaamasta liimasta tai hartsista. Irrotusvoima mitataan yksikössä cN/25 mm (senttinewtoneja 25 mm leveyttä kohti) ja luokitellaan toiminnallisiin luokkiin:

• Erittäin kevyt / helppo irrottaa (2–5 cN/25 mm) — käytetään silloin, kun irrokekalvo on kuorittava pois mahdollisimman pienellä voimalla, kuten suojakalvot paineherkille tarroille, graafisille kalvoille ja ohuille liimakalvoille.
• Kevyt tai keskivahva vapautuminen (5–30 cN/25 mm) — yleisin valikoima teollisuusteippivuorauksia, liimasiirtokalvoja ja komposiittiprepreg-alustoja.
• Tiukka irrotus (30-150 cN/25mm) — käytetään silloin, kun irrotuskalvon on pysyttävä tiukasti kiinni aggressiivisen käsittelyn aikana – kuumalaminointi, stanssaus tai korkeapainepuristus – ja se irtoaa vain tahallisen voiman vaikutuksesta prosessin lopussa.

Silikoniirrokepinnoite levitetään syväpaino-, käänteispaino- tai rakopinnoitusmenetelmillä, kovetetaan lämpö- tai UV-energialla, ja sen on saavutettava tasainen paksuus koko rainan leveydellä – pinnoitteen painon vaihtelu yli ±5 % aiheuttaa mitattavissa olevan irrotusvoiman epäyhtenäisyyden, joka aiheuttaa delaminaatio- tai liimansiirtovirheitä loppupään muunnostoiminnoissa.

Miksi PET on parempi kuin paperi- tai PE-irrotusalustat?

Vaikka silikonilla päällystettyjä paperivuorauksia ja polyeteenillä päällystettyjä irrokekalvoja käytetään suurissa määrissä tarra- ja teippisovelluksissa, PET-irrokekalvot tarjoavat erityisiä suorituskykyetuja, jotka oikeuttavat niiden korkeammat kustannukset vaativissa sovelluksissa:

• Mittojen vakaus — BOPET on biaksiaalisesti suunnattu ja sillä on erittäin alhainen lämpölaajeneminen, kosteuden imeytyminen ja venyminen jännityksen alaisena. Tämä on kriittistä tarkkuuspäällystys- ja laminointilinjoissa, joissa rekisterin tarkkuus on säilytettävä leveillä rainoilla suurilla nopeuksilla.
• Pinnan sileys — kalanteroitu BOPET saavuttaa Ra-arvot (karheuskeskiarvo) 20–100 nm siirtäen tämän sileyden valuliima- tai hartsikerroksiin ja muodostaen kiiltävän, virheettömän liimapinnan.
• Lämmönkestävyys — PET-irrokekalvot kestävät 150–180 °C:n prosessointilämpötiloja, mikä mahdollistaa niiden käytön prosessin kantaja-aineina yhdistelmäasennuksissa, prepreg-valmistuksessa ja kuumasulateliimapäällystysoperaatioissa, joissa paperivuoraukset hajoavat.
• Kemiallinen inertisyys — PET ei reagoi liuotinpohjaisten pinnoitusjärjestelmien kanssa eikä sisällä uuttavia aineita, jotka voisivat saastuttaa UV-säteilyllä kovettuvia, epoksi- tai akryyliliimakoostumuksia.

Tärkeimmät sovellussegmentit

• Paineherkän liiman (PSA) teippi- ja etikettivalmistus — PET-irrokekalvoa käytetään valusubstraattina, jolle PSA päällystetään ja kuivataan ja siirretään sitten pintamateriaaliin. Irrokekalvo kelataan ja joko kierrätetään tai käytetään uudelleen.
• Komposiitti- ja prepreg-valmistus — hiilikuitu-, lasikuitu- ja aramidiprepreg-levyt limitetään PET-irrokekalvolla asennuksen aikana, jotta estetään ei-toivottu liimaus kerrosten välillä ennen autoklaavikovetusta.
• Elektroniikka ja optisten kalvojen laminointi — Optisten liimakalvojen (OCA), polarisaattorilevyjen ja kosketuspaneeliliimojen suojakalvot ovat PET-irrokekalvoja, jotka suojaavat pintoja kontaminaatiolta ja naarmuuntumiselta toimitusketjun läpi lopulliseen kokoonpanoon asti.
• Lääketieteelliset ja hygieniatuotteet — Haavasidosten, ihon lääkityslaastareiden ja kirurgisten liinat käyttävät PET-irrokepäällysteitä suojaamaan liimakerrosta kiinnityskohtaan asti, jolloin helppo ja johdonmukainen irrotus on potilasturvallisuusvaatimus.
• Grafiikka ja digitaalinen painatus — Itseliimautuvat vinyylikalvot ja digitaaliset painomateriaalit käyttävät PET-irrokepäällysteitä, jotka mahdollistavat stanssattujen muotojen kuorimisen ja levittämisen alustalle puhtaasti opasteiden ja ajoneuvon kääreiden asennuksen aikana.

Määritellessään PET-irrokekalvoa uudelle sovellukselle ostajien tulee määrittää pohjakalvon paksuus (yleensä 25, 36, 50, 75 tai 100 µm), vaadittu irrotusvoimaalue, yksi- tai kaksipuolinen irrotus, pinnan karheus, jos liiman viimeistelyn laatu on kriittinen, sekä se, tarvitaanko elektroniikkasovelluksissa antistaattista käsittelyä. Irrotusvoiman määrittelyn ja liimaustason välinen epäsuhta on suurin syy vuorauksen irtoamishäiriöihin automaattisissa etikettien annosteluissa ja teipin muuntamisessa.