उच्च अडथळा चित्रपटांबद्दल जाणून घ्या!

अलीकडे, OLED डिस्प्लेच्या सतत किण्वनामुळे, OLED साहित्य लोकप्रिय झाले आहे, आणिउच्च-अडथळा चित्रपटभांडवली उद्योगाचे लक्ष्य बनले आहेत. मग हाय बॅरियर फिल्म म्हणजे नक्की काय? "उच्च अडथळा" हे निःसंशयपणे एक अतिशय वांछनीय गुणधर्म आहे आणि अनेक पॉलिमर पॅकेजिंग सामग्रीसाठी आवश्यक असलेल्या वैशिष्ट्यांपैकी एक आहे. व्यावसायिक भाषेत, उच्च अडथळा म्हणजे वायू आणि सेंद्रिय संयुगे यांसारख्या कमी आण्विक वजनाच्या रसायनांसाठी अत्यंत कमी पारगम्यता.

उच्च-अडथळा पॅकेजिंग सामग्री उत्पादनाची मूळ कार्यक्षमता प्रभावीपणे राखू शकते आणि त्याचे आयुष्य वाढवू शकते.

सामान्य उच्च अडथळा साहित्य

सध्या, पॉलिमर सामग्रीमध्ये सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या अडथळा सामग्रीमध्ये प्रामुख्याने खालील गोष्टींचा समावेश होतो:

1. पॉलीविनाइलिडीन क्लोराईड (PVDC)

PVDC मध्ये ऑक्सिजन आणि पाण्याची वाफ यांच्या विरूद्ध उत्कृष्ट अडथळा गुणधर्म आहेत.

उच्च स्फटिकता, उच्च घनता आणि PVDC च्या हायड्रोफोबिक गटांची उपस्थिती यामुळे त्याची ऑक्सिजन पारगम्यता आणि पाण्याची वाफ पारगम्यता अत्यंत कमी होते, ज्यामुळे PVDC मध्ये उत्कृष्ट वायू अवरोध गुणधर्म आहेत आणि इतर सामग्रीच्या तुलनेत पॅकेज केलेल्या वस्तूंचे शेल्फ लाइफ अधिक चांगल्या प्रकारे वाढवू शकते. याव्यतिरिक्त, त्याची छपाई अनुकूलता चांगली आहे आणि सील गरम करणे सोपे आहे, म्हणून ते अन्न आणि फार्मास्युटिकल पॅकेजिंगच्या क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.

2. इथिलीन-विनाइल अल्कोहोल कॉपॉलिमर (EVOH)

EVOH हे इथिलीन आणि विनाइल अल्कोहोलचे कॉपॉलिमर आहे ज्यामध्ये खूप चांगले अडथळा गुणधर्म आहेत. याचे कारण असे की EVOH च्या आण्विक साखळीमध्ये हायड्रॉक्सिल गट असतात आणि हायड्रोजन बंध आण्विक साखळीवरील हायड्रॉक्सिल गटांमध्ये सहजपणे तयार होतात, ज्यामुळे आंतर-आण्विक शक्ती मजबूत होते आणि आण्विक साखळ्या जवळ येतात, ज्यामुळे EVOH अधिक स्फटिक बनते आणि त्यामुळे उत्कृष्ट अडथळा गुणधर्म असतात. . कामगिरी तथापि, कोटिंग ऑनलाइन शिकले की EVOH संरचनेत मोठ्या प्रमाणात हायड्रोफिलिक हायड्रॉक्सिल गट आहेत, ज्यामुळे EVOH ला ओलावा शोषणे सोपे होते, ज्यामुळे अडथळा कार्यक्षमतेत मोठ्या प्रमाणात घट होते; याव्यतिरिक्त, रेणूंच्या आत आणि दरम्यान मोठ्या प्रमाणात एकसंधता आणि उच्च स्फटिकता यामुळे त्याचे थर्मल होते. सीलिंगची कार्यक्षमता खराब आहे.

3. पॉलिमाइड (PA)

सर्वसाधारणपणे, नायलॉनमध्ये चांगले वायू अवरोध गुणधर्म आहेत, परंतु खराब पाण्याची वाफ अवरोध गुणधर्म आणि मजबूत पाणी शोषण आहे. पाणी शोषण वाढल्याने ते सूजते, ज्यामुळे वायू आणि आर्द्रता अडथळा गुणधर्म झपाट्याने कमी होतात. त्याची ताकद आणि पॅकेजिंग आकार भिन्न आहे. स्थिरतेवरही परिणाम होईल.

याव्यतिरिक्त, नायलॉनमध्ये उत्कृष्ट यांत्रिक गुणधर्म आहेत, ते मजबूत आणि पोशाख-प्रतिरोधक आहे, चांगले थंड आणि उष्णता प्रतिरोधक आहे, चांगली रासायनिक स्थिरता, सुलभ प्रक्रिया आणि चांगली मुद्रणक्षमता आहे, परंतु खराब उष्णता बंद करण्याची क्षमता आहे.

PA रेझिनमध्ये काही अडथळा गुणधर्म आहेत, परंतु त्याचा उच्च आर्द्रता शोषण दर त्याच्या अडथळ्याच्या गुणधर्मांवर परिणाम करतो, म्हणून ते सामान्यतः बाह्य स्तर म्हणून वापरले जाऊ शकत नाही.

4. पॉलिस्टर (पीईटी, पेन)

पॉलिस्टरमध्ये सर्वात सामान्य आणि मोठ्या प्रमाणावर वापरलेली अडथळा सामग्री पीईटी आहे. पीईटीमध्ये एक सममितीय रासायनिक रचना, चांगली आण्विक साखळी प्लॅनरिटी, घट्ट आण्विक साखळी स्टॅकिंग आणि सुलभ क्रिस्टलायझेशन अभिमुखता आहे. या वैशिष्ट्यांमुळे त्यात उत्कृष्ट अडथळा गुणधर्म आहेत.

अलिकडच्या वर्षांत, PEN चा वापर वेगाने विकसित होत आहे, ज्यामध्ये चांगला हायड्रोलिसिस प्रतिरोध, रासायनिक प्रतिकार आणि अतिनील प्रतिरोध आहे. PEN ची रचना PET सारखीच आहे. फरक असा आहे की पीईटीच्या मुख्य साखळीमध्ये बेंझिन रिंग असतात, तर पेनच्या मुख्य साखळीमध्ये नॅप्थालीन रिंग असतात.

बेंझिन रिंगपेक्षा नॅप्थालीन रिंगचा संयुग्मन प्रभाव जास्त असल्याने, आण्विक साखळी अधिक कठोर आहे, आणि रचना अधिक समतल आहे, PEN चे एकूण गुणधर्म PET पेक्षा चांगले आहेत. उच्च अडथळ्यांच्या सामग्रीचे बॅरियर तंत्रज्ञान अडथळा सामग्रीचे अडथळे गुणधर्म सुधारण्यासाठी, खालील तांत्रिक साधने सामान्यतः वापरली जातात:

1.मल्टी-लेयर कंपोझिट

मल्टी-लेयर लॅमिनेशन म्हणजे एका विशिष्ट प्रक्रियेद्वारे भिन्न अवरोध गुणधर्म असलेल्या दोन किंवा अधिक चित्रपटांचे लॅमिनेशन होय. अशाप्रकारे, झिरपणाऱ्या रेणूंना पॅकेजिंगच्या आतील भागात जाण्यासाठी पडद्याच्या अनेक स्तरांमधून जावे लागते, ज्यामुळे प्रवेशाचा मार्ग मोठ्या प्रमाणात लांबतो आणि त्यामुळे अडथळ्याची कार्यक्षमता सुधारते. ही पद्धत उत्कृष्ट सर्वसमावेशक कामगिरीसह संमिश्र फिल्म तयार करण्यासाठी विविध झिल्लीचे फायदे एकत्र करते आणि त्याची प्रक्रिया सोपी आहे.

तथापि, आंतरिक उच्च-अडथळा सामग्रीच्या तुलनेत, या पद्धतीद्वारे तयार केलेले चित्रपट जाड असतात आणि अडथळ्यांच्या गुणधर्मांवर परिणाम करणारे बुडबुडे किंवा क्रॅकिंग सुरकुत्या यासारख्या समस्यांना बळी पडतात. उपकरणांची आवश्यकता तुलनेने जटिल आहे आणि किंमत जास्त आहे.

2. पृष्ठभाग कोटिंग

पृष्ठभाग कोटिंग पॉलिमरायझेशनमध्ये भौतिक वाष्प निक्षेपण (PVD), रासायनिक वाष्प निक्षेप (CVD), अणू स्तर निक्षेप (ALD), आण्विक स्तर निक्षेप (MLD), स्तर-बाय-लेयर सेल्फ-असेंबली (LBL) किंवा मॅग्नेट्रॉन स्पटरिंग डिपॉझिशन वापरते. धातूचे ऑक्साईड किंवा नायट्राइड्स सारखे पदार्थ वस्तूच्या पृष्ठभागावर जमा केले जातात ज्यामुळे चित्रपटाच्या पृष्ठभागावर उत्कृष्ट अडथळा गुणधर्मांसह दाट आवरण तयार होते. तथापि, या पद्धतींमध्ये वेळखाऊ प्रक्रिया, महागडी उपकरणे आणि जटिल प्रक्रिया यासारख्या समस्या आहेत आणि कोटिंगमध्ये पिनहोल आणि क्रॅक सारखे दोष उद्भवू शकतात.

3. नॅनोकॉम्पोजिट्स

नॅनोकॉम्पोझिट्स हे इंटरकॅलेशन कंपोझिट पद्धतीने, इन-सीटू पॉलिमरायझेशन पद्धतीद्वारे किंवा सोल-जेल पद्धतीद्वारे तयार केलेले नॅनोकॉम्पोझिट्स आहेत जे मोठ्या प्रमाणात गुणोत्तर असलेल्या अभेद्य शीट सारख्या नॅनोकणांचा वापर करतात. फ्लॅकी नॅनो पार्टिकल्स जोडल्याने भेदक रेणूंची विद्राव्यता कमी करण्यासाठी सिस्टीममधील पॉलिमर मॅट्रिक्सचा व्हॉल्यूम फ्रॅक्शन कमी करता येतो, परंतु भेदक रेणूंचा प्रवेश मार्ग वाढतो, भेदक रेणूंचा प्रसार दर कमी होतो आणि अडथळा गुणधर्म सुधारतात. .

4. पृष्ठभाग बदल

पॉलिमर पृष्ठभाग बहुतेक वेळा बाह्य वातावरणाच्या संपर्कात असल्याने, पृष्ठभागाचे शोषण, अडथळा गुणधर्म आणि पॉलिमरच्या छपाईवर परिणाम करणे सोपे आहे.

दैनंदिन जीवनात पॉलिमरचा वापर अधिक चांगल्या प्रकारे होण्यासाठी, पॉलिमरच्या पृष्ठभागावर उपचार केले जातात. मुख्यतः समाविष्ट आहे: पृष्ठभाग रासायनिक उपचार, पृष्ठभाग कलम बदल आणि प्लाझ्मा पृष्ठभाग उपचार.

या प्रकारच्या पद्धतीच्या तांत्रिक आवश्यकता पूर्ण करणे सोपे आहे, उपकरणे तुलनेने सोपी आहेत आणि एक-वेळची गुंतवणूक खर्च कमी आहे, परंतु दीर्घकालीन स्थिर परिणाम साध्य करू शकत नाही. एकदा पृष्ठभाग खराब झाल्यानंतर, अडथळा कार्यप्रदर्शन गंभीरपणे प्रभावित होईल.

5. द्विदिशात्मक stretching

द्विअक्षीय स्ट्रेचिंगद्वारे, पॉलिमर फिल्म अनुदैर्ध्य आणि आडवा दोन्ही दिशानिर्देशांमध्ये केंद्रित केली जाऊ शकते, ज्यामुळे आण्विक साखळी व्यवस्थेचा क्रम सुधारला जातो आणि स्टॅकिंग अधिक घट्ट होते, ज्यामुळे लहान रेणूंना जाणे अधिक कठीण होते, त्यामुळे अडथळा गुणधर्म सुधारतात. . ही पद्धत चित्रपट बनवते ठराविक उच्च-अडथळा पॉलिमर फिल्म्सची तयारी प्रक्रिया क्लिष्ट आहे, आणि अडथळा गुणधर्मांमध्ये लक्षणीय सुधारणा करणे कठीण आहे.

उच्च अडथळा सामग्रीचे अनुप्रयोग:

उच्च-अडथळा चित्रपट खरोखर दैनंदिन जीवनात दीर्घकाळ दिसू लागले आहेत. सध्याची पॉलिमर उच्च-अडथळा सामग्री प्रामुख्याने अन्न आणि औषध पॅकेजिंग, इलेक्ट्रॉनिक उपकरण पॅकेजिंग, सौर सेल पॅकेजिंग आणि OLED पॅकेजिंगमध्ये वापरली जाते.

अन्न आणि फार्मास्युटिकल पॅकेजिंग:

EVOH सात-स्तर सह-एक्सट्रुडेड हाय बॅरियर फिल्म

अन्न आणि फार्मास्युटिकल पॅकेजिंग हे सध्या उच्च अडथळ्यांच्या सामग्रीसाठी सर्वाधिक वापरले जाणारे क्षेत्र आहेत. हवेतील ऑक्सिजन आणि पाण्याची वाफ पॅकेजिंगमध्ये जाण्यापासून आणि अन्न आणि औषधे खराब होण्यापासून रोखणे हा मुख्य उद्देश आहे, ज्यामुळे त्यांचे शेल्फ लाइफ मोठ्या प्रमाणात कमी होते.

कोटिंग ऑनलाइन नुसार, अन्न आणि फार्मास्युटिकल पॅकेजिंगसाठी अडथळा आवश्यकता सामान्यतः विशेषत: जास्त नसतात. अडथळा सामग्रीचा जल वाष्प प्रसार दर (WVTR) आणि ऑक्सिजन प्रसार दर (OTR) अनुक्रमे 10g/m2/day आणि 10g/m2/day पेक्षा कमी असणे आवश्यक आहे. 100cm3/m2/दिवस.

इलेक्ट्रॉनिक उपकरण पॅकेजिंग:

आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक माहितीच्या झपाट्याने विकासासह, लोकांनी इलेक्ट्रॉनिक घटकांसाठी उच्च आवश्यकता ठेवल्या आहेत आणि ते पोर्टेबिलिटी आणि मल्टी-फंक्शनच्या दिशेने विकसित होत आहेत. हे इलेक्ट्रॉनिक उपकरण पॅकेजिंग सामग्रीसाठी उच्च आवश्यकता पुढे ठेवते. त्यांच्याकडे चांगले इन्सुलेशन असणे आवश्यक आहे, बाह्य ऑक्सिजन आणि पाण्याच्या बाष्पाने गंजण्यापासून त्यांचे संरक्षण करणे आवश्यक आहे आणि एक विशिष्ट ताकद असणे आवश्यक आहे, ज्यासाठी पॉलिमर अडथळा सामग्री वापरणे आवश्यक आहे.

साधारणपणे, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांसाठी आवश्यक असलेल्या पॅकेजिंग सामग्रीचे अडथळे गुणधर्म म्हणजे पाण्याची वाफ ट्रान्समिशन रेट (WVTR) आणि ऑक्सिजन ट्रान्समिशन रेट (OTR) अनुक्रमे 10-1g/m2/day आणि 1cm3/m2/day पेक्षा कमी असावा.

सौर सेल पॅकेजिंग:

सौरऊर्जा संपूर्ण वर्षभर हवेच्या संपर्कात असल्याने, हवेतील ऑक्सिजन आणि पाण्याची वाफ सोलर सेलच्या बाहेरील मेटलायझ्ड लेयरला सहज गंजू शकतात, ज्यामुळे सौर सेलच्या वापरावर गंभीर परिणाम होतो. म्हणून, सौर सेल घटकांना उच्च-अडथळा सामग्रीसह एन्कॅप्स्युलेट करणे आवश्यक आहे, जे केवळ सौर पेशींचे सेवा जीवन सुनिश्चित करत नाही तर पेशींची प्रतिकार शक्ती देखील वाढवते.

कोटिंग ऑनलाइननुसार, पॅकेजिंग मटेरियलसाठी सौर पेशींचे अडथळे गुणधर्म म्हणजे पाण्याची वाफ ट्रान्समिटन्स (WVTR) आणि ऑक्सिजन ट्रान्समिटन्स (OTR) अनुक्रमे 10-2g/m2/day आणि 10-1cm3/m2/day पेक्षा कमी असणे आवश्यक आहे. .

OLED पॅकेज:

OLED ला त्याच्या विकासाच्या सुरुवातीच्या टप्प्यापासून डिस्प्लेच्या पुढच्या पिढीचे महत्त्वाचे कार्य सोपवण्यात आले आहे, परंतु त्याचे लहान आयुर्मान नेहमीच त्याच्या व्यावसायिक अनुप्रयोगास प्रतिबंधित करणारी एक मोठी समस्या आहे. OLED च्या सेवा जीवनावर परिणाम करणारे मुख्य कारण म्हणजे इलेक्ट्रोड सामग्री आणि ल्युमिनेसेंट सामग्री ऑक्सिजन, पाणी आणि अशुद्धतेसाठी हानिकारक आहेत. ते सर्व अतिशय संवेदनशील आहेत आणि ते सहजपणे दूषित होऊ शकतात, परिणामी डिव्हाइसची कार्यक्षमता कमी होते, ज्यामुळे चमकदार कार्यक्षमता कमी होते आणि सेवा आयुष्य कमी होते.

उत्पादनाची चमकदार कार्यक्षमता सुनिश्चित करण्यासाठी आणि त्याचे सेवा आयुष्य वाढविण्यासाठी, पॅक केल्यावर डिव्हाइसला ऑक्सिजन आणि पाण्यापासून वेगळे करणे आवश्यक आहे. लवचिक OLED डिस्प्लेचे सेवा आयुष्य 10,000 तासांपेक्षा जास्त आहे याची खात्री करण्यासाठी, अडथळा सामग्रीचे जल वाष्प संप्रेषण (WVTR) आणि ऑक्सिजन प्रेषण (OTR) 10-6g/m2/day आणि 10- पेक्षा कमी असणे आवश्यक आहे. 5cm3/ अनुक्रमे. m2/day, त्याची मानके सेंद्रिय फोटोव्होल्टाइक्स, सोलर सेल पॅकेजिंग, अन्न, औषध आणि इलेक्ट्रॉनिक उपकरण पॅकेजिंग तंत्रज्ञानाच्या क्षेत्रातील अडथळ्यांच्या कामगिरीच्या आवश्यकतांपेक्षा खूप जास्त आहेत. म्हणून, उपकरणे पॅकेज करण्यासाठी उत्कृष्ट अडथळा गुणधर्मांसह लवचिक सब्सट्रेट सामग्री वापरली जाणे आवश्यक आहे. , उत्पादन जीवनाच्या कठोर आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी.