Článok, ktorý vám ukáže, ako sa vyrába TPE fólia

V segmentovaných TPE materiáloch dochádza k permeácii prevažne v gumovitom stave, vo fáze mäkkého segmentu elasticity, a nie cez fázu tvrdého segmentu. Permeačné vlastnosti preto zodpovedajú zmene obsahu tvrdého segmentu. Vo všeobecnosti obsah mäkkého segmentu určuje priepustnosť vodnej pary.

Mäkká sekcia

Základné mäkké polyéterové segmenty používané pre TPE fólie sú hlavne PEO a PEG alebo PPO/PEO kopolyméry, ale používa sa aj PTMG.

Kompletné reťazce PPO sa v paropriepustných TPE v podstate nepoužívajú. Zvyčajne sa na vyváženie fyzikálnych vlastností používa zmes rôznych mäkkých segmentov: napríklad PEO je hydrofilnejší, zatiaľ čo PTMG má vynikajúce mechanické vlastnosti a nenapučiava tak silno ako prvý. Zvýšenie pomeru CH2/O2 znižuje kompatibilitu mäkkých a tvrdých segmentov.

Molekulová hmotnosť hydrofilných reťazcových segmentov je v rovnakom ráde ako u iných TPE na báze polyéterov, t. j. (600 – 4 000 g/mol).

TPE syntetizované z PEO majú najvyššiu priepustnosť, blízku priepustnosti známych hydrofilných materiálov, ako je celulóza a polyvinylalkohol. Nevýhodou použitia PEO je, že povrch filmu je príliš lepkavý.

Podľa absorpčno-difúzneho modelu je priepustnosť pary funkciou množstva permeátu a rýchlosti difúzneho pohybu.

Absorpcia vody je silne korelovaná s obsahom PEO v mäkkej časti a tiež s molekulovou hmotnosťou mäkkej časti. Predpokladá sa, že zvýšenie molekulovej hmotnosti mäkkého segmentu a zároveň zlepšenie absorpcie vody súvisí so stupňom oddelenia medzi mäkkými a tvrdými segmentmi. Mäkké segmenty s nízkou molekulovou hmotnosťou zvyčajne vedú k filmom so silnými fyzikálnymi vlastnosťami. Mäkké segmenty s vyššou molekulovou hmotnosťou tvoria výraznejšie PEO mikrooblasti, ale tvrdé segmenty sú slabšie a schopné absorbovať veľké množstvo vody.

Zvýšenie absorpcie vody zvyčajne vykazuje exponenciálny nárast, čo možno vysvetliť fyzikálnym zosieťovaním. Tieto zosieťovania určujú hranice napučiavania hydrofilnej mikrooblasti. Pri nízkom obsahu PEO je absorbovaná voda viazaná na segmenty reťazca PEO; nad určitým obsahom PEO sa zvyšuje množstvo voľnej vody.

Tvrdá sekcia

Bod topenia paropriepustných TPE fólií je určený najmä typom tvrdej časti. Vysoká teplota topenia sa vyskytuje pri vysokoteplotných procesoch na zabezpečenie tepelnej stability, ako je laminovanie, hydroizolačné tkaniny, laminovacie fólie. PA12 má 12 uhlíkov na svojej opakujúcej sa jednotke, väčšina tvrdých segmentov TPU ponúka bod topenia 175 °C alebo menej, zatiaľ čo niektoré polyesterové TPE majú bod topenia až 200 °C. Tvrdá časť do značnej miery určuje aj celý rad dôležitých fyzikálnych vlastností, ako je pevnosť v ťahu a odolnosť proti oderu, napríklad kombinácia dusíka. Napríklad fólie kombinujúce tvrdé časti PA12 a TPU obsahujúce dusík sú zvyčajne pevnejšie.

Výroba fólií

Najbežnejšie technológie, ktoré sa v súčasnosti používajú na výrobu priedušných fólií, sú liatie z roztoku a extrúzia z taveniny.

Termoplastická povaha TPE fólií umožňuje ich odlievanie v roztoku s použitím vhodných rozpúšťadiel. Hoci sa TPU často vyrábajú s MEK alebo inými roztokmi, nájdenie správneho rozpúšťadla pre PEBA a PEE je stále témou.

Napríklad hydrofilné TPU sa dajú získať odlievaním viskóznych roztokov. Po odparení rozpúšťadla sa dajú získať husté membrány. Nanášanie roztoku do pórovitých membrán bez rozpúšťadla sa dá dosiahnuť aj riadenou fázovou separáciou. Proces v roztoku je zvyčajne drahší ako proces extrúzie.

Extrúzia taveniny je najlepší proces tvorby filmu.

S výnimkou veľmi mäkkých typov je väčšina hydrofilných TPE vhodná na extrúziu.

SušenieMateriál TPEje kritická, pretože materiál má tendenciu absorbovať okolitú vlhkosť a vyšší obsah vlhkosti môže viesť k nerovnému povrchu filmu. Film sa môže formovať priamo z taveniny cez lisovaciu hlavu alebo vyfúkať cez okrúhlu formu.

Množstvo a rýchlosť taveniny prechádzajúcej cez vytláčaciu hlavu určuje konečnú hrúbku filmu a TPE musí vykazovať dostatočnú pevnosť taveniny, aby si udržal trakciu. Na konci trakcie môže dôjsť ku kryštalizácii, aby sa znížila nerovnomernosť v orientácii trakcie a fyzikálnych vlastnostiach.

Vyfukovaná fólia (Blownfilm) je zďaleka najlacnejší a najefektívnejší spôsob.

Vzhľadom na povahu samotného TPE je potrebné špeciálne vybavenie. Do živice sa často pridávajú protišmykové alebo protilepivé látky, aby sa uľahčilo spracovanie, najmä v prospech tenších vrstiev.

Prísady majú niekedy negatívny vplyv na priepustnosť pary, pretože pôsobia na najdôležitejšom rozhraní absorbujúcom vlhkosť na povrchu fólie. Vyfukované fólie majú zvyčajne výhodu oproti extrudovaným fóliám v tom, že ponúkajú lepšiu kontrolu nad vlastnosťami priepustnosti pary. Niekedy sa môže na úpravu vlastností fólie tak, aby vyhovovali potrebám konkrétnej aplikácie, použiť zmes niekoľkých TPE materiálov.