পরিবর্তন কৌশলের মাধ্যমে পিপি ফিল্মের বাধা বৈশিষ্ট্যগুলি কীভাবে উন্নত করা যায়

পলিপ্রোপিলিন (পিপি) ফিল্মগুলি তাদের চমৎকার যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য, রাসায়নিক স্থিতিশীলতা এবং প্রক্রিয়াকরণ বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য বিখ্যাত এবং খাদ্য প্যাকেজিং, ফার্মাসিউটিক্যাল প্যাকেজিং এবং ইলেকট্রনিক উপাদান সুরক্ষায় গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। যাইহোক, প্রাথমিক PP ফিল্মগুলির বাধা কার্যক্ষমতা এখনও অত্যন্ত ঘাটতি রয়েছে, যার অক্সিজেন ট্রান্সমিশন হার 0.005-0.1 mL d Pa এবং 0.01 থেকে 0.5 গ্রাম · (m2·d)·kPa এর জলীয় বাষ্প সংক্রমণ হার, যা এটিকে কঠিন রাসায়নিক রাসায়নিক বাধা এবং মোরিস্টোরেসরেন্স মেটানো কঠিন করে তোলে। উচ্চ-শেষ প্যাকেজিং। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, উপাদান পরিবর্তন, আবরণ প্রযুক্তি, মাল্টিলেয়ার কম্পোজিট এবং প্রক্রিয়াকরণ অপ্টিমাইজেশানে সাফল্যের মাধ্যমে পলিপ্রোপিলিন ফিল্মের বাধা কর্মক্ষমতা উন্নত হয়েছে, কার্যকরী প্যাকেজিং উপকরণগুলির বিকাশের জন্য একটি নতুন উপায় প্রদান করেছে।
উপাদান পরিবর্তন: আণবিক কাঠামো সামঞ্জস্য দ্বারা বাধা কর্মক্ষমতা অপ্টিমাইজ করা
1.1 ডিফিউশন পাথের মতো গোলকধাঁধা- তৈরির জন্য ন্যানোফিলার
ন্যানোফিল্টার সংযোজন হল পলিপ্রোপিলিন ফিল্মের বাধা কর্মক্ষমতা উন্নত করার মূল কৌশল। প্লেট-লাইক বা নেটওয়ার্ক-গঠিত ন্যানোফিলার, যেমন ন্যানো-মন্টমোরিলোনাইট এবং ন্যানো-সিলিকা পলিপ্রোপিলিন সাবস্ট্রেটে শারীরিক বাধা তৈরি করতে পারে, গ্যাসের অণুগুলিকে একটি জিগজ্যাগ পথ দিয়ে ছড়িয়ে পড়তে বাধ্য করে এবং পারমিয়েশন সময়কে উল্লেখযোগ্যভাবে দীর্ঘায়িত করে। উদাহরণস্বরূপ, পলিপ্রোপিলিনের সাথে 5% ন্যানো-সিলিকা যোগ করলে এর অক্সিজেন ট্রান্সমিশন রেট 0.005 mmol (m2 d) -pa এবং জলীয় বাষ্প সংক্রমণ হার 0.01 mmol (m2 d) -kPa-এ, 90% এর বেশি পারফরম্যান্সে বাধা দেয়।
ন্যানোফিল্ট্রেশনের বিচ্ছুরণ একটি মূল প্রযুক্তিগত বাধা। ল্যাটারাল এক্সট্রুশনের মাধ্যমে পিপি ম্যাট্রিক্সে ম্যাগনেসিয়াম সালফেট হুইস্কার এবং ট্যাল্ক কম্পোজিট প্রবর্তন করে, বেইজিং অ্যারোস্পেস এক্সপেরিমেন্টাল টেকনোলজি রিসার্চ ইনস্টিটিউট 2576 MPa-এর একটি বেন্ডিং মডুলাস তৈরি করেছে -- একটি একক ট্যাল্ক ফিলিং সিস্টেমের তুলনায় 34.5% বেশি --এটি উল্লেখযোগ্যভাবে 63.1% রেখার মধ্যে 63.1% বেশি। ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ ম্যাগনেসিয়াম সালফেট whiskers অংশে warping. ফলাফল দেখায় যে ইন্টারফেসিয়াল বন্ধন শক্তি ন্যানো পার্টিকেল এবং পলিপ্রোপিলিন সরাসরি বাধা কর্মক্ষমতা স্থায়িত্ব প্রভাবিত করে।
1.2 কপোলিমারাইজেশন আণবিক চেইনের নিয়মিততা ব্যাহত করে
ইথিলিন এবং বিউটিনের সাথে পলিপ্রোপিলিন কপোলিমারাইজেশন পিপির স্ফটিকতা কমাতে পারে, শাখাযুক্ত কাঠামো প্রবর্তন করতে পারে এবং গ্যাস ডিফিউশন চ্যানেলগুলিকে অপ্টিমাইজ করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, 2 - 3% ইথিলিন থেকে ইথিলিন প্রোপিলিন রাবার (EPR)-পরিবর্তিত পলিপ্রোপিলিন (PP) এর ব্লক কপোলিমারাইজেশন অক্সিজেন সংক্রমণকে 40% কমিয়ে এর ক্রায়োজেনিক শক্ততা উন্নত করে। মেটালোসিন পলিপ্রোপিলিন (এমপিপি) এর একটি সংকীর্ণ আণবিক ওজন বন্টন, অভিন্ন ইউনিফর্ম শাখা কাঠামো এবং সাধারণ পলিপ্রোপিলিন (এমপিপি) থেকে 30% ভাল বাধা কার্যক্ষমতা রয়েছে।
1.3 নিউক্লিয়েটিং এজেন্ট স্ফটিকীকরণ আচরণ নিয়ন্ত্রণ করে
পলিপ্রোপিলিন ফিল্মগুলির বাধা কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত করে স্ফটিকতা একটি মূল কারণ। সংযোজন -নিউক্লিটিং এজেন্টগুলি স্ফেরুলাইটের আকারকে মাইক্রোমিটার স্তরে পরিমার্জন করতে পারে, স্ফটিক ঘনত্ব বাড়াতে পারে এবং নিরাকার অঞ্চলগুলিকে হ্রাস করতে পারে, এইভাবে গ্যাসের পারমিয়েশন চ্যানেলগুলি হ্রাস করতে পারে। পরীক্ষামূলক তথ্য দেখায় যে 0.2% -নিউক্লিটিং এজেন্ট সহ পলিপ্রোপিলিন ফিল্মের অক্সিজেন ব্যাপ্তিযোগ্যতা গুণাঙ্ক 1500 cm3·mm/(m2·d·MPa) থেকে কমে 350–400 cm3·mm/(m2·d·MPa) হয়েছে, যার ফলে কর্মক্ষমতা বৃদ্ধি পেয়েছে{1}4} বার। উপরন্তু, ডিবিএস-টাইপ নিউক্লিয়েটিং এজেন্ট ন্যানোস্কেল নেটওয়ার্ক ফাইব্রাস স্ট্রাকচার তৈরি করে যা পলিপ্রোপিলিন ফিল্মের ধোঁয়াকে 2% এর নিচে কমিয়ে দেয়, যখন বাধা এবং স্বচ্ছতার বৈশিষ্ট্যগুলির সমন্বয়সাধনের অপ্টিমাইজেশন অর্জন করে।
আবরণ প্রযুক্তি: ব্যারিয়ার স্ট্রাকচারের সারফেস ফাংশনিং
2.1 অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডের অতিস্বনক স্প্রে করা
সাংহাই ইয়াংমির অতিস্বনক স্প্রে আবরণ প্রযুক্তি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি কম্পন ব্যবহার করে অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড পূর্ববর্তী সমাধানগুলিকে 1-10 মাইক্রনের ফোঁটাগুলিতে পরমাণুতে পরিণত করে, পলিপ্রোপিলিন ফিল্মের পৃষ্ঠে সমানভাবে জমা হয় এবং ঘন অজৈব আবরণে দৃঢ় হয়। এই পদ্ধতিটি চিরাচরিত আবরণের সীমাবদ্ধতাকে অতিক্রম করে, যেমন ক্র্যাকিং এবং অসম পুরুত্ব, PP ফিল্মগুলিকে 150 ডিগ্রির উপরে তাপমাত্রা সহ্য করতে দেয় এবং ইলেক্ট্রোলাইট ভেজাতা 50% বৃদ্ধি করে। লিথিয়াম আয়নগুলির পরিবাহিতা যাতে প্রভাবিত না হয় তা নিশ্চিত করে এই ফিল্মগুলির ছিদ্রতা 10% এর কম নিয়ন্ত্রিত হয়। বৈদ্যুতিন উপাদানগুলির প্যাকেজিংয়ে, অ্যালুমিনিয়াম এবং অক্সিজেনকোটেড পিপি ফিল্মগুলি আর্দ্রতার কারণে সৃষ্ট শর্ট সার্কিটগুলিকে কার্যকরভাবে প্রতিরোধ করতে পারে, উপাদানগুলির জীবনকাল তিনগুণ বাড়িয়ে দেয়।
2.2 জৈব-অজৈব যৌগিক আবরণ
উচ্চ বাধা রজন যেমন EVOH (ইথিলিন-ভিনাইল অ্যালকোহল কপোলিমার) বা PVDC (পলিভিনাইল ক্লোরাইড) ন্যানো-সিলিকার সাথে একত্রিত করে আবরণ তৈরি করতে পারে যা নমনীয়তা এবং ঘনত্বের ভারসাম্য বজায় রাখে। উদাহরণস্বরূপ, PVDC/ন্যানো-SiO2 যৌগিক আবরণ PP ফিল্মগুলির জলীয় বাষ্প প্রেরণকে 0.001 g (m2 d) kPa-তে কমিয়ে দেয় যখন উচ্চ{{8}এন্ড ফুড প্যাকিং এর ভিজ্যুয়াল প্রেজেন্টেশনের প্রয়োজনীয়তা মেটাতে 90%-এর বেশি আলোক ট্রান্সমিট্যান্স বজায় রাখে৷ উপরন্তু, প্লাজমা চিকিত্সা পোলার গ্রুপগুলিকে পলিপ্রোপিলিন পৃষ্ঠের সাথে পরিচয় করিয়ে দেয়, আবরণ এবং সাবস্ট্রেটের মধ্যে আনুগত্য বাড়ায় এবং বাধা কার্যক্ষমতার স্থায়িত্ব উন্নত করে।
মাল্টিলেয়ার কম্পোজিট: স্ট্রাকচারাল ইনোভেশনগুলি পারফরম্যান্স বুস্ট করে
3.1 স্তরযুক্ত মিশ্রণ প্রযুক্তি
একটি কো-এক্সট্রুশন প্রক্রিয়া যা পলিপ্রোপিলিনকে উচ্চ-বাধা ​​উপাদান যেমন পলিমাইড (PA) বা EVOH দিয়ে বিকল্প করে ন্যানোস্কেল ল্যামিনেট তৈরি করে। হুবেই ইউনিভার্সিটি অফ অটোমোটিভ টেকনোলজির একটি গবেষণায় দেখা গেছে যে পলিপ্রোপিলিনের 15 শতাংশ PA6 স্তর যোগ করার ফলে অক্সিজেন বাধা কর্মক্ষমতা 80-গুণ বৃদ্ধি পেয়েছে, যা শুধুমাত্র যোগ করার মাধ্যমে অর্জিত 5-গুণ বৃদ্ধির চেয়ে অনেক বেশি। এই " গোলকধাঁধা প্রভাব " ঘটে যখন ক্রমাগত PA স্তরগুলি গ্যাসের অণুগুলিকে ব্লক করে এবং PP স্তরগুলি অগ্রাধিকারমূলকভাবে জলীয় বাষ্প শোষণ করে, একটি দ্বৈত প্রতিরক্ষামূলক প্রক্রিয়া তৈরি করে৷
3.2 ধাতু-পলিমার কম্পোজিট
পলিপ্রোপিলিন এবং অ্যালুমিনিয়াম ফয়েলের সংমিশ্রণ বাধা স্তরের কর্মক্ষমতা দ্রুতগতিতে উন্নত করে। উদাহরণস্বরূপ, LDPE/PP/Al কম্পোজিট ফিল্মের জলীয় বাষ্প সংক্রমণের হার 0.0001 g (m2. d) kPa এবং শূন্য অক্সিজেন ব্যাপ্তিযোগ্যতার কাছাকাছি- এবং ফার্মাসিউটিক্যাল ডেসিক্যান্ট প্যাকেজিং এবং সামরিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, পলিউরেথেন বা PVA আঠালোর সাথে অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল এবং পলিপ্রোপিলিন ইন্টারফেসিয়াল বন্ডিং বন্ধনের দুর্বল সামঞ্জস্য, এবং অ্যালুমিনিয়ামের অক্সিডেশন রোধ করতে 240 ডিগ্রির নিচে তাপমাত্রায় যৌগিক প্রক্রিয়াটি শক্তভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে।
প্রসেসিং অপ্টিমাইজেশান: ব্যারিয়ার এনহান্সমেন্ট মাইক্রোস্ট্রাকচারাল কন্ট্রোল
4.1 দ্বিঅক্ষীয় অভিযোজন
ঘন স্ফটিক কাঠামো দৈর্ঘ্য এবং ট্রান্সভার্সিভাবে প্রসারিত, আণবিক চেইন সাজানো এবং বায়ক্সিঅ্যালি ওরিয়েন্টেড পিপি (বিওপিপি) ফিল্ম দ্বারা অর্জন করা হয়েছিল। পরীক্ষামূলক তথ্য দেখায় যে BOPP ফিল্মগুলিতে 75% কম অক্সিজেন ব্যাপ্তিযোগ্যতা, 60% কম জলীয় বাষ্পের ব্যাপ্তিযোগ্যতা এবং প্রসারিত PP এর তুলনায় 100 MPa এর বেশি প্রসার্য শক্তি রয়েছে। উপরন্তু, দ্বিঅক্ষীয় অভিযোজন অভ্যন্তরীণ চাপ দূর করে এবং উচ্চ গতির প্যাকিং লাইনগুলিকে স্থিতিশীল করতে তাপীয় সংকোচন হ্রাস করে।
4.2 অ্যানিলিং ট্রিটমেন্ট
অ্যানিলিং শস্যের সীমানা ত্রুটি কমাতে পারে এবং শীতল করার হার নিয়ন্ত্রণ করে পিপি ক্রিস্টালাইজেশন পরিপূর্ণতা উন্নত করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, পিপি ফিল্মগুলি 2 ঘন্টার জন্য 120 ডিগ্রিতে অ্যানিল করা হয়, স্ফটিকতা 45% থেকে 60% বৃদ্ধি করে এবং অক্সিজেন সংক্রমণ 50% হ্রাস করে। নিউক্লিটিং এজেন্টগুলির সাথে অ্যানিলিংকে একত্রিত করে, স্ফটিক আকারবিদ্যা অপ্টিমাইজ করা হয়েছিল এবং সিনারজিস্টিক বাধা বর্ধন অর্জন করা হয়েছিল।
আবেদনের সম্ভাবনা এবং চ্যালেঞ্জ
পরিবর্তিত পিপি ফিল্মগুলি উচ্চ-প্যাকেজিংয়ে দুর্দান্ত সম্ভাবনা প্রদর্শন করে। লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি বিভাজকগুলিতে, অ্যালুমিনার প্রলেপযুক্ত পিপি ফিল্মগুলি সংকোচন ছাড়াই 150 ডিগ্রি সহ্য করতে পারে, তাপের ক্ষতি রোধ করে। খাদ্য প্যাকেজিংয়ে, ন্যানো-যৌগিক পিপি ফিল্মগুলি প্রচলিত প্যাকেজিংয়ের তুলনায় তাজা পণ্যের শেলফ লাইফকে তিনগুণ পর্যন্ত বাড়িয়ে দেয়। শিল্পায়ন, যাইহোক, খরচ, দক্ষতা এবং স্থায়িত্বের পরিপ্রেক্ষিতে চ্যালেঞ্জের সম্মুখীন হয়: উচ্চ ন্যানোফিলার খরচ, অতিস্বনক স্প্রে সরঞ্জামে বিনিয়োগ এবং মাল্টিলেয়ার কম্পোজিট প্রক্রিয়ার জটিলতার জন্য বড়-উৎপাদন এবং প্রযুক্তিগত পুনরাবৃত্তির মাধ্যমে সমাধান করা প্রয়োজন।
ভবিষ্যত অগ্রগতি পলিপ্রোপিলিন ফিল্ম বাধা কর্মক্ষমতাকে "আল্ট্রা-হাই বাধা" (অক্সিজেন ট্রান্সমিশন) এর দিকে চালিত করবে<0.001 mL (m2. d) Pa), "smart barrier" (dynamic response to environmental change), and "sustainable" (biofillers, biodegradable coatings), supporting a green transition in the global packaging industry.