En 
I. Fungsi Penghalang dalam Aplikasi Kritis
Bahan film PET (Polietilen Tereftalat) adalah fondasi dalam berbagai sektor B2B, termasuk pencetakan kelas atas, insulasi elektronik, dan pengemasan fleksibel. Kekuatan mekanisnya, stabilitas termal, dan kejernihannya menjadikannya pilihan utama. Namun, untuk aplikasi yang menuntut umur simpan yang lebih lama, seperti kemasan makanan dan medis, kinerja penghalang intrinsik terhadap gas (Laju Transmisi Oksigen, OTR) dan uap air (Laju Transmisi Uap Air, WVTR) adalah satu-satunya parameter kualitas yang paling penting. Insinyur harus memahami secara tepat bagaimana menentukan dan meningkatkan fungsi penghalang material ini.
Anhui Hengbo New Material Co., Ltd., produsen besar yang mengkhususkan diri pada bahan film PET, film pelepas PET, dan film pelindung, menjawab kebutuhan ini dengan menyediakan solusi khusus yang disesuaikan dengan kebutuhan penghalang pelanggan tertentu. Didirikan pada tahun 2017 dan beroperasi berdasarkan standar internasional ISO9001, kami fokus pada ketelitian teknis, memastikan film kami memenuhi spesifikasi aplikasi yang menuntut mulai dari anti-pemalsuan laser hingga film PET penghalang tinggi untuk kemasan medis.
II. Sifat Penghalang Intrinsik PET: Ketebalan dan Permeasi
Sifat penghalang bahan film PET lapisan tunggal diatur oleh laju di mana molekul gas atau uap dapat berdifusi melalui struktur padat polimer yang berorientasi biaksial. Secara intrinsik, PET menawarkan nilai OTR dan WVTR yang moderat, lebih unggul dibandingkan poliolefin seperti Polietilen atau Polipropilena, namun lebih rendah dibandingkan polimer dengan penghalang tinggi.
Hubungan antara ketebalan film (L) dan laju transmisi (T) sebagian besar berbanding terbalik dan linier: T sebanding dengan $1/L$. Menggandakan ketebalan kira-kira mengurangi separuh nilai OTR dan WVTR, dengan asumsi kepadatan dan orientasi film tetap konstan. Dengan demikian, mengendalikan efek ketebalan film PET pada laju transmisi oksigen dan WVTR adalah metode paling sederhana untuk penyesuaian penghalang dasar.
A. Ketebalan film PET berpengaruh terhadap laju transmisi oksigen dan WVTR
Meskipun hubungan ini memberikan dasar desain, penting untuk dicatat bahwa manfaat dari peningkatan ketebalan dataran tinggi disebabkan oleh faktor lain (seperti lubang kecil atau cacat permukaan).
| Ketebalan Film PET Nominal (mikrometer) | OTR tipikal (sentimeter kubik / meter persegi / hari) | WVTR tipikal (gram/meter persegi/hari) | Faktor Perubahan Kinerja Penghalang |
|---|---|---|---|
| 12 | 70 - 90 | 7 - 10 | Referensi (1,0x) |
| 24 | 35 - 45 | 3,5 - 5 | Sekitar 0,5x (Ketebalan dua kali lipat) |
| 50 | 17 - 23 | 1,7 - 2,5 | Sekitar 0,23x (Empat kali lebih tebal) |
B. Standar pengukuran WVTR dan OTR untuk film PET
Untuk menjamin kinerja, transaksi B2B mengandalkan protokol pengujian standar. OTR biasanya diukur menggunakan standar seperti ASTM D3985 (sensor koulometri), sedangkan WVTR diukur menggunakan ASTM F1249 (sensor inframerah) atau ISO 15106-2. Protokol ini menetapkan pengujian pada kondisi terkendali (misalnya, dua puluh tiga derajat Celcius dan Kelembaban Relatif nol persen atau sembilan puluh persen), sehingga memastikan data teknis yang sebanding di berbagai pemasok.
AKU AKU AKU. Peningkatan Penghalang Komposit: Metalisasi dan Lapisan Oksida
Jika bahan film PET lapisan tunggal tidak dapat memenuhi persyaratan penghalang kelas atas (misalnya, OTR kurang dari satu sentimeter kubik/meter persegi/hari), strukturnya harus direkayasa menggunakan teknik komposit.
Mekanisme peningkatan penghalang film PET metalisasi melibatkan deposisi vakum dari lapisan tipis aluminium (biasanya tiga ratus hingga lima ratus angstrom) ke permukaan film. Lapisan padat dan tidak berpori ini secara fisik menghalangi jalur perembesan, mengurangi OTR sebanyak lima puluh hingga seratus dan WVTR secara signifikan, sehingga menghasilkan film PET dengan penghalang tinggi untuk kemasan medis atau makanan ringan.
Sebagai alternatif, pelapis oksida (seperti Silikon Oksida atau Aluminium Oksida) menawarkan penghalang transparan yang tinggi. Lapisan keramik ini disimpan melalui pengendapan uap yang disempurnakan dengan plasma, menawarkan nilai OTR yang sebanding dengan metalisasi dengan tetap menjaga kejernihan—persyaratan penting untuk menampilkan konten produk.
A. PET Berlogam (MPET) vs. PET Berlapis Oksida Bening
Kedua metode ini secara drastis meningkatkan penghalang dibandingkan PET biasa, namun pilihannya bergantung pada persyaratan estetika dan fungsional.
| Metode Peningkatan Penghalang | Peningkatan OTR/WVTR Primer | Properti Estetika | Kompleksitas Biaya/Proses yang Khas |
|---|---|---|---|
| Metalisasi (MPET) | Tinggi; sampai dengan 0,1 sentimeter kubik/meter persegi/hari OTR | Buram / Reflektif | Kompleksitas sedang, tersedia secara luas. |
| Lapisan Oksida (Silikon Oksida / Aluminium Oksida) | Tinggi; mendekati 0,5 sentimeter kubik/meter persegi/hari OTR | Transparansi Tinggi | Kompleksitas tinggi, diperlukan peralatan khusus. |
IV. Kinerja Komparatif: Komposit PET vs. Material Penghalang Tinggi Khusus
Penting untuk membandingkan PET yang ditingkatkan dengan film yang secara inheren dirancang untuk penghalang maksimum, khususnya Polivinilidena Klorida dan Etilen Vinil Alkohol (EVOH). Pilihan teknis sering kali bermuara pada perbandingan kinerja penghalang PET vs EVOH pada tingkat kelembapan tertentu.
EVOH menawarkan salah satu nilai OTR terendah yang tersedia, seringkali kurang dari 0,01 sentimeter kubik/meter persegi/hari. Namun, kinerjanya sangat sensitif terhadap kelembapan: pada kelembapan tinggi (lebih dari tujuh puluh persen Kelembapan Relatif), sifat penghalang EVOH menurun secara signifikan. Sebaliknya, meskipun mekanisme peningkatan penghalang film PET metalized lebih rendah dari EVOH pada Kelembaban Relatif nol persen, kinerjanya sebagian besar tidak terpengaruh oleh kelembapan, menjadikannya pilihan yang lebih stabil untuk banyak aplikasi tropis atau kelembaban tinggi.
A. Pengorbanan Kinerja Hambatan
| Bahan/Struktur Penghalang | OTR pada RH Rendah (sentimeter kubik / meter persegi / hari) | OTR pada RH Tinggi (sentimeter kubik / meter persegi / hari) | Faktor Pengorbanan |
|---|---|---|---|
| Bahan film PET polos (sekitar 12 mikrometer) | 80 | 80 | Penghalang rendah, kinerja stabil. |
| EVOH (Penghalang Tinggi Khusus) | 0.01 | 2.0 atau lebih tinggi | Penghalang ekstrem pada RH rendah, sangat sensitif terhadap kelembapan. |
| MPET (PET yang Ditingkatkan) | 0.5 | 0.5 | Penghalang sedang hingga tinggi, stabilitas tinggi, buram. |
V. Solusi Khusus untuk Pengemasan Penghalang
Spesifikasi efektif bahan film PET untuk aplikasi yang menuntut memerlukan pemahaman terperinci tentang efek ketebalan film PET pada laju transmisi oksigen, potensi mekanisme peningkatan penghalang film PET yang dimetalisasi, dan perbandingan kinerja penghalang PET vs EVOH yang kontekstual. Dengan mematuhi standar pengukuran WVTR dan OTR yang ketat untuk film PET, produsen dapat memberikan kepastian yang dibutuhkan oleh industri makanan, medis, dan elektronik. Anhui Hengbo New Material Co., Ltd. berdedikasi untuk bermitra dengan pelanggan guna mengembangkan film PET penghalang tinggi khusus dan berkinerja tinggi untuk kemasan medis dan penggunaan khusus lainnya, memastikan struktur film yang dipilih secara sempurna menyeimbangkan biaya, kemampuan proses, dan integritas penghalang kritis.
VI. Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)
Q1: Apakah menggandakan ketebalan bahan film PET selalu mengurangi separuh OTR?
- J: Secara teori, ya, karena hubungan liniernya terbalik. Namun, dalam praktiknya, pengurangan tersebut mungkin kurang dari setengahnya karena ketidaksempurnaan permukaan atau lubang kecil, yang tidak bergantung pada ketebalan, dapat menjadi faktor pembatas transmisi gas. Efek ketebalan film PET pada laju transmisi oksigen paling kuat pada kisaran ketebalan menengah.
Q2: Apa keuntungan utama mekanisme peningkatan penghalang film PET metalized dibandingkan menggunakan PET tebal?
- J: Metalisasi memberikan peningkatan sifat penghalang yang jauh lebih besar dan eksponensial (seringkali peningkatan lima puluh kali hingga seratus kali lipat) dengan peningkatan minimal pada ketebalan atau berat film. Hal ini penting untuk meminimalkan penggunaan bahan, biaya, dan memaksimalkan film PET penghalang tinggi untuk efisiensi pengemasan medis.
Q3: Mengapa perbandingan kinerja penghalang PET vs EVOH sering dianalisis pada tingkat kelembapan yang berbeda?
- J: EVOH sangat hidrofilik; kinerja OTR-nya menurun drastis seiring dengan meningkatnya kelembapan relatif. PET (dan versi yang disempurnakan seperti MPET) bersifat hidrofobik, sehingga kinerja penghalangnya stabil terlepas dari kelembapan. Ini merupakan faktor penting bagi pembeli B2B dalam aplikasi dengan kelembapan tinggi.
Q4: Standar pengukuran WVTR dan OTR mana untuk film PET yang paling umum diterima secara internasional?
- J: Standar teknis yang paling umum diterima adalah ASTM F1249 untuk WVTR dan ASTM D3985 untuk OTR. Hal ini memberikan kondisi dan metodologi yang konsisten yang diperlukan untuk membandingkan produk di berbagai pemasok dan wilayah.
Q5: Kapan seorang insinyur harus menentukan PET berlapis Silikon Oksida transparan dan bukan MPET buram?
- J: PET berlapis oksida transparan ditentukan ketika film PET dengan penghalang tinggi untuk kemasan medis atau produk makanan mengharuskan isinya terlihat namun tetap menuntut tingkat OTR di bawah satu sentimeter kubik / meter persegi / hari. MPET dipilih ketika transparansi tidak diperlukan, karena umumnya menawarkan kinerja penghalang yang sedikit lebih baik dan lebih stabil dengan biaya produksi yang lebih rendah.
