فيلم PET عبارة عن ركيزة بلاستيكية ذات محورين مصنوعة من راتنج البولي إيثيلين تيريفثاليت، وهو بوليستر لدن بالحرارة يتكون من خلال تفاعل التكثيف المتعدد. أثناء التصنيع، يتم بثق الراتينج المنصهر إلى لوح مسطح، ثم يتم تمديده في كل من اتجاه الماكينة والاتجاه العرضي. تعمل عملية التمدد هذه، المعروفة باسم التوجه ثنائي المحور، على إعادة تنظيم سلاسل البوليمر وتنتج طبقة ذات مزيج متوازن من القوة الميكانيكية، وثبات الأبعاد، والوضوح البصري الذي لا يمكن أن يضاهيه سوى القليل من الركائز البلاستيكية الأخرى.
إذن ما هو فيلم البوليستر من الناحية العملية؟ وهي في الأساس نفس عائلة المواد مثل ألياف PET المستخدمة في المنسوجات، ولكن تتم معالجتها إلى شكل صفائح رقيقة ومسطحة مناسبة للتغليف والطباعة والعزل والتصفيح الصناعي. لأن الراتنج الأساسي خامل كيميائيا ومقاوم للرطوبة، فيلم البوليستر أصبحت الطبقة الحاملة الافتراضية للتغليف المعدني، والإلكترونيات المرنة، والشرائح عالية الحاجز.
على عكس أفلام البولي أوليفين مثل البولي إيثيلين أو البولي بروبيلين، فإن فيلم PET لا يعتمد على المواد المضافة للصلابة. يوفر هيكلها البلوري وحده نسبة صلابة إلى سمك تسمح للمحولات بتشغيل مقاييس أرق دون التضحية بالقدرة على التصنيع على خطوط الطباعة والتصفيح عالية السرعة. وهذا هو أحد أسباب تحديد صفائح فيلم PET بشكل متكرر في التطبيقات التي تتطلب كلاً من المتانة والسطح القابل للطباعة الناعم في وقت واحد.
قبل اختيار درجة الفيلم، يقوم المحولون عادةً بمراجعة مجموعة قياسية من الخصائص الفيزيائية. يلخص الجدول أدناه الخصائص الأكثر شيوعًا عند مقارنة دفعات أفلام البوليستر أو تأهيل مخزون المورد الجديد.
| الملكية | النطاق النموذجي | مرجع الاختبار |
| الكثافة | 1.38 - 1.40 جم/سم3 | أستم D1505 |
| قوة الشد (دكتوراه في الطب/TD) | 180 - 250 ميجا باسكال | أستم D882 |
| استطالة عند الاستراحة | 70 - 150 بالمائة | أستم D882 |
| ضباب (درجة واضحة) | 1.0 - 3.5 بالمائة | أستم D1003 |
| درجة حرارة الخدمة | -60 درجة مئوية إلى 150 درجة مئوية | اختبار الحرارة الداخلية |
| انتقال بخار الماء | 10 - 20 جم/م2/يوم | أستم F1249 |
تختلف هذه القيم حسب درجة الراتنج، ونسبة التمدد، وما بعد المعالجة، ولكنها تشكل خط الأساس الذي يتمحور حوله معظم أوراق البيانات التقنية. يميل سلوك الوضوح والشد على وجه الخصوص إلى التحول مع السُمك، ولهذا السبب يستحق اختيار المقياس مناقشته الخاصة.
عادةً ما يتم التعبير عن سماكة فيلم PET بالميكرونات وتتراوح من 9 ميكرون للفيلم العازل من فئة المكثف حتى 350 ميكرون أو أكثر لمخزون الصفائح الصلبة المستخدمة في صواني التشكيل الحراري. نادراً ما يكون اختيار السُمك تعسفياً؛ إنها مدفوعة بالمتطلبات الميكانيكية لعملية المصب وبيئة الاستخدام النهائي.
تعد المقاييس الرقيقة التي تتراوح من 12 إلى 23 ميكرون شائعة في الصفائح المرنة حيث يعمل الفيلم كحاجز أو طبقة حاملة معدنية، وحيث يكون تقليل حجم الصفائح الإجمالي أمرًا مهمًا من حيث التكلفة والمرونة. تُفضل المقاييس متوسطة المدى من 36 إلى 50 ميكرون للملصقات المطبوعة وهياكل الأكياس التي تحتاج إلى البقاء على قيد الحياة أثناء التعامل وضغط الطباعة دون التمدد بشكل غير متوقع. تنتقل المقاييس الأثقل التي تزيد عن 75 ميكرون إلى التطبيقات الصلبة أو شبه الصلبة، بما في ذلك التراكبات الواقية والعزل الصناعي، حيث تصبح مقاومة الثقب هي الأولوية على المرونة.
يعد الوضوح البصري لأفلام البوليستر أحد أكثر سماتها قيمة، خاصة بالنسبة لألواح أفلام PET الشفافة المستخدمة في نوافذ التغليف المرئية والتراكبات البصرية. تظل قيم الضباب في الدرجات الشفافة الممتازة أقل من 3 بالمائة، مما يسمح بشفافية قريبة من الزجاج دون وزن أو هشاشة ركائز الزجاج. مع زيادة السُمك، يميل الضباب إلى الارتفاع قليلاً نظرًا لوجود حجم أكبر من المادة التي يمكن للضوء أن ينتشر من خلالها، على الرغم من أن الزيادة تكون تدريجية وليست خطية في معظم نطاقات الإنتاج.
يعد أداء الحاجز الشفاف اعتبارًا منفصلاً ولكنه ذو صلة. يوفر فيلم PET غير المطلي مقاومة معتدلة للأكسجين والرطوبة، ولكن خصائصه العازلة تتحسن بشكل كبير بمجرد معدنته أو تغليفه بطبقة أكسيد غير عضوية، دون التضحية بالشفافية التي تتطلبها تطبيقات الأفلام الشفافة. هذا المزيج من الوضوح البصري والحاجز المعزز هو السبب وراء استخدام أفلام الحاجز الشفاف المبنية على قاعدة PET على نطاق واسع في عبوات المواد الغذائية والأدوية حيث تكون رؤية المنتج مهمة بقدر أهمية مدة الصلاحية.
تعتبر مادة PET المقاومة للحرارة واحدة من مميزاتها المميزة مقارنة بأفلام البولي أوليفين الشائعة. عندما يبدأ البولي إيثيلين في التليين بالقرب من 100 درجة مئوية ويمكن أن يتشوه عند التعرض للحرارة المعتدلة، يحافظ فيلم PET الموجه على ثبات الأبعاد حتى 150 درجة مئوية تقريبًا للتعرض على المدى القصير، مما يجعله مناسبًا لهياكل الأكياس المعوجة، والتعبئة الساخنة، وعمليات التصفيح التي تتضمن مواد لاصقة منشطة بالحرارة أو طلاء البثق.
تتفوق قوة الشد لفيلم البوليستر أيضًا على معظم ركائز التغليف المرنة على أساس تعديل السُمك. نظرًا لأن سلاسل البوليمر يتم تمديدها ومحاذاة أثناء التوجه ثنائي المحور، فإن الفيلم يقاوم التمزق والتمدد تحت الضغط المطبق بواسطة المطابع عالية السرعة ومعدات الحز. يقلل هذا الاستقرار الميكانيكي من فواصل الويب وأخطاء التسجيل أثناء التحويل، وهو سبب رئيسي لاختيار PET كطبقة حاملة حتى عندما يعتمد الهيكل النهائي على مواد أخرى للختم أو النعومة.
يحتوي فيلم PET الخام على طاقة سطحية منخفضة نسبيًا، مما يجعل من الصعب على الأحبار والمواد اللاصقة والطلاءات الارتباط بشكل آمن دون معالجة إضافية. فيلم PET معالج كيميائيا يحل هذه المشكلة عن طريق تطبيق طبقة سطحية رقيقة أو طبقة سطحية معدلة بالإكليل أثناء الإنتاج، مما يزيد من طاقة السطح ويحسن قابلية البلل قبل أن يصل الفيلم إلى المطبعة أو آلة التغليف.
يتبع تسلسل الإنتاج بشكل عام مجموعة متسقة من المراحل، بدءًا من الراتنج الخام مرورًا بالتوجيه وأخيرًا إلى تعديل السطح والتحقق من الجودة.
يتم عادةً تطبيق مرحلة المعالجة الكيميائية على جانب واحد فقط أو كلا الجانبين اعتمادًا على بنية التصفيح المقصودة. يعد المخزون المعالج من جانب واحد شائعًا في تطبيقات الطباعة والتصفيح، في حين أن الفيلم المعالج من جانبين يدعم الهياكل التي تتطلب الالتصاق على كلا السطحين، مثل شرائح الحاجز المطلية على الوجهين.
تُعد ورقة البيانات الفنية لفيلم PET بمثابة المرجع الأساسي الذي تستخدمه محولات المستندات للتأكد من أن اللفة تلبي متطلبات المعالجة والاستخدام النهائي قبل أن تدخل مرحلة الإنتاج. يُبلغ TDS المُعد جيدًا عن القيم الميكانيكية بشكل منفصل لاتجاه الماكينة والاتجاه العرضي، نظرًا لأن الفيلم الموجه ليس متناحيًا ويتصرف بشكل مختلف على طول كل محور.
بالإضافة إلى القيم الميكانيكية، يجب أن يتضمن فيلم PET الكامل TDS قراءات الضباب واللمعان، والانكماش الحراري عند درجة حرارة محددة، ومعامل الاحتكاك، ومستوى المعالجة السطحية المعبر عنه بوحدات داين. يجب على المحولات التي تقارن لفات متعددة أن تطلب دائمًا شروط الاختبار جنبًا إلى جنب مع الأرقام الأولية، نظرًا لأن القيم المقاسة في ظل ظروف رطوبة أو درجة حرارة مختلفة لا يمكن مقارنتها بشكل مباشر.
إن اختيار صفائح فيلم PET المناسبة يأتي من مطابقة المقياس والمعالجة والدرجة البصرية للمتطلبات الميكانيكية والبصرية للمنتج النهائي. يوضح الجدول أدناه سيناريوهات الاختيار الشائعة والسمات ذات الأولوية عادةً في كل حالة.
| التطبيق | سمة الأولوية | الدرجة النموذجية |
| معوجة الحقيبة صفح | مقاومة الحرارة | المعالجة، 12-16 أم |
| فيلم الحاجز المعدني | الحاجز performance | الأساسية غير المعالجة، 12 أم |
| ملصق وجه مطبوع | استقرار الشد | المعالجة، 36-50 أم |
| نافذة التعبئة والتغليف واضحة | الوضوح البصري | غير معالجة واضحة، 25-50 أم |
| ورقة تراكب واقية | مقاومة الثقب | 75-125 أم |
بالنسبة لنوافذ التغليف المرئية، تكون الأولوية للضباب المنخفض واللمعان العالي نظرًا لأن أي تشويه يمكن ملاحظته على الفور للمستهلك النهائي. بالنسبة للشرائح الهيكلية أو التي تركز على العوائق، فإن الاستقرار الميكانيكي ومستوى المعالجة أكثر أهمية من الشفافية المطلقة. تساعد مراجعة عينة TDS مقابل هذه الأولويات قبل الالتزام بعملية الإنتاج على تجنب اختيار المواد غير المتطابقة لاحقًا في العملية.
يتم استخدامه في المقام الأول كحاجز أو طبقة هيكلية في الصفائح، وكمخزون وجه قابل للطباعة للملصقات، وكمادة نافذة شفافة في عبوات مرنة حيث تكون رؤية المنتج مطلوبة.
لا يتحلل الفيلم نفسه بسرعة في ظل ظروف التخزين العادية، ولكن العمر الافتراضي للصفائح النهائية يعتمد على المادة اللاصقة وطبقة مانعة للتسرب وبيئة التخزين بدلاً من ركيزة PET وحدها.
تزداد الصلابة مع السُمك بطريقة متناسبة تقريبًا مع درجة راتينج معينة، ولهذا السبب يتم اختيار مقاييس أكثر سمكًا عندما تكون الصلابة الهيكلية أكثر أهمية من المرونة.
ليس دائما. يعمل الفيلم غير المعالج بشكل جيد في الهياكل المرتبطة من خلال التصفيح بالبثق، ولكن المعالجة السطحية مطلوبة بشكل عام عند استخدام المواد اللاصقة ذات الأساس المذيب أو الأحبار المائية.
كحد أدنى، ينبغي الإبلاغ عن قوة الشد، والاستطالة، والضباب، والانكماش الحراري، ومستوى المعالجة السطحية، كل منها محدد بطريقة الاختبار والشروط المستخدمة.