हाई बैरियर फिल्मों के बारे में जानें!

हाल ही में, OLED डिस्प्ले के निरंतर किण्वन के साथ, OLED सामग्री लोकप्रिय हो गई है, औरउच्च-अवरोधक फ़िल्मेंपूंजी उद्योग का लक्ष्य बन गए हैं। तो वास्तव में हाई बैरियर फिल्म क्या है? "हाई बैरियर" निस्संदेह एक बहुत ही वांछनीय विशेषता है और कई पॉलिमर पैकेजिंग सामग्रियों के लिए आवश्यक विशेषताओं में से एक है। पेशेवर शब्दों में, उच्च अवरोध गैसों और कार्बनिक यौगिकों जैसे कम आणविक भार रसायनों के लिए बहुत कम पारगम्यता को संदर्भित करता है।

उच्च-अवरोधक पैकेजिंग सामग्री उत्पाद के मूल प्रदर्शन को प्रभावी ढंग से बनाए रख सकती है और उसके जीवन का विस्तार कर सकती है।

सामान्य उच्च अवरोधक सामग्री

वर्तमान में, पॉलिमर सामग्रियों में आमतौर पर उपयोग की जाने वाली बाधा सामग्री में मुख्य रूप से निम्नलिखित शामिल हैं:

1. पॉलीविनाइलिडीन क्लोराइड (पीवीडीसी)

पीवीडीसी में ऑक्सीजन और जल वाष्प के खिलाफ उत्कृष्ट अवरोधक गुण हैं।

पीवीडीसी की उच्च क्रिस्टलीयता, उच्च घनत्व और हाइड्रोफोबिक समूहों की उपस्थिति इसकी ऑक्सीजन पारगम्यता और जल वाष्प पारगम्यता को बेहद कम बनाती है, जिससे पीवीडीसी में उत्कृष्ट गैस अवरोधक गुण होते हैं और यह अन्य सामग्रियों की तुलना में पैक किए गए वस्तुओं के शेल्फ जीवन को बेहतर ढंग से बढ़ा सकता है। इसके अलावा, इसकी मुद्रण अनुकूलन क्षमता अच्छी है और सील को गर्म करना आसान है, इसलिए इसका व्यापक रूप से भोजन और फार्मास्युटिकल पैकेजिंग के क्षेत्र में उपयोग किया जाता है।

2. एथिलीन-विनाइल अल्कोहल कॉपोलीमर (ईवीओएच)

ईवीओएच बहुत अच्छे अवरोधक गुणों वाला एथिलीन और विनाइल अल्कोहल का एक कोपोलिमर है। ऐसा इसलिए है क्योंकि ईवीओएच की आणविक श्रृंखला में हाइड्रॉक्सिल समूह होते हैं, और आणविक श्रृंखला पर हाइड्रॉक्सिल समूहों के बीच हाइड्रोजन बांड आसानी से बनते हैं, जो अंतर-आणविक बल को मजबूत करता है और आणविक श्रृंखलाओं को करीब लाता है, जिससे ईवीओएच अधिक क्रिस्टलीय हो जाता है और इस प्रकार इसमें उत्कृष्ट अवरोधक गुण होते हैं। . प्रदर्शन। हालाँकि, कोटिंग ऑनलाइन से पता चला कि ईवीओएच संरचना में बड़ी संख्या में हाइड्रोफिलिक हाइड्रॉक्सिल समूह होते हैं, जो ईवीओएच को नमी को अवशोषित करना आसान बनाता है, जिससे बाधा प्रदर्शन काफी कम हो जाता है; इसके अलावा, अणुओं के भीतर और बीच में बड़े सामंजस्य और उच्च क्रिस्टलीयता के कारण इसका थर्मल सीलिंग प्रदर्शन खराब होता है।

3. पॉलियामाइड (पीए)

सामान्यतया, नायलॉन में अच्छे गैस अवरोधक गुण होते हैं, लेकिन इसमें खराब जल वाष्प अवरोध गुण और मजबूत जल अवशोषण होता है। जल अवशोषण में वृद्धि के साथ यह फूल जाता है, जिससे गैस और नमी अवरोधक गुण तेजी से कम हो जाते हैं। इसकी ताकत और पैकेजिंग का आकार अलग-अलग होता है। स्थिरता भी प्रभावित होगी.

इसके अलावा, नायलॉन में उत्कृष्ट यांत्रिक गुण हैं, मजबूत और पहनने के लिए प्रतिरोधी है, अच्छी ठंड और गर्मी प्रतिरोध, अच्छी रासायनिक स्थिरता, आसान प्रसंस्करण और अच्छी मुद्रण क्षमता है, लेकिन गर्मी सील करने की क्षमता खराब है।

पीए रेजिन में कुछ अवरोधक गुण होते हैं, लेकिन इसकी उच्च नमी अवशोषण दर इसके अवरोधक गुणों को प्रभावित करती है, इसलिए इसे आम तौर पर बाहरी परत के रूप में उपयोग नहीं किया जा सकता है।

4. पॉलिएस्टर (पीईटी, पेन)

पॉलिएस्टर के बीच सबसे आम और व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली बाधा सामग्री पीईटी है। पीईटी में एक सममित रासायनिक संरचना, अच्छी आणविक श्रृंखला योजना, तंग आणविक श्रृंखला स्टैकिंग और आसान क्रिस्टलीकरण अभिविन्यास है। ये विशेषताएँ इसे उत्कृष्ट अवरोधक गुण बनाती हैं।

हाल के वर्षों में, PEN का अनुप्रयोग तेजी से विकसित हो रहा है, जिसमें अच्छा हाइड्रोलिसिस प्रतिरोध, रासायनिक प्रतिरोध और पराबैंगनी प्रतिरोध है। PEN की संरचना PET के समान है। अंतर यह है कि पीईटी की मुख्य श्रृंखला में बेंजीन के छल्ले होते हैं, जबकि पीईएन की मुख्य श्रृंखला में नेफ़थलीन के छल्ले होते हैं।

चूँकि नेफ़थलीन रिंग में बेंजीन रिंग की तुलना में अधिक संयुग्मन प्रभाव होता है, आणविक श्रृंखला अधिक कठोर होती है, और संरचना अधिक समतल होती है, PEN में PET की तुलना में बेहतर समग्र गुण होते हैं। उच्च अवरोधक सामग्रियों की अवरोध प्रौद्योगिकी अवरोध सामग्रियों के अवरोध गुणों को बेहतर बनाने के लिए, निम्नलिखित तकनीकी साधनों का आमतौर पर उपयोग किया जाता है:

1. बहु-परत समग्र

मल्टी-लेयर लेमिनेशन से तात्पर्य एक निश्चित प्रक्रिया के माध्यम से विभिन्न अवरोधक गुणों वाली दो या दो से अधिक फिल्मों के लेमिनेशन से है। इस तरह, पारगम्य अणुओं को पैकेजिंग के अंदर तक पहुंचने के लिए झिल्लियों की कई परतों से गुजरना पड़ता है, जो पारगमन पथ को काफी लंबा कर देता है और इस प्रकार बाधा प्रदर्शन में सुधार करता है। यह विधि उत्कृष्ट व्यापक प्रदर्शन के साथ एक मिश्रित फिल्म तैयार करने के लिए विभिन्न झिल्लियों के फायदों को जोड़ती है, और इसकी प्रक्रिया सरल है।

हालाँकि, आंतरिक उच्च-अवरोधक सामग्रियों की तुलना में, इस विधि द्वारा तैयार की गई फिल्में अधिक मोटी होती हैं और बुलबुले या दरार वाली झुर्रियों जैसी समस्याओं से ग्रस्त होती हैं जो अवरोध गुणों को प्रभावित करती हैं। उपकरण आवश्यकताएँ अपेक्षाकृत जटिल हैं और लागत अधिक है।

2. सतह कोटिंग

सतह कोटिंग में पोलीमराइजेशन में भौतिक वाष्प जमाव (पीवीडी), रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी), परमाणु परत जमाव (एएलडी), आणविक परत जमाव (एमएलडी), परत-दर-परत स्व-असेंबली (एलबीएल) या मैग्नेट्रोन स्पटरिंग जमाव का उपयोग किया जाता है। धातु ऑक्साइड या नाइट्राइड जैसी सामग्री को फिल्म की सतह पर उत्कृष्ट अवरोधक गुणों के साथ घनी कोटिंग बनाने के लिए वस्तु की सतह पर जमा किया जाता है। हालाँकि, इन विधियों में समय लेने वाली प्रक्रिया, महंगे उपकरण और जटिल प्रक्रिया जैसी समस्याएं हैं, और कोटिंग सेवा के दौरान पिनहोल और दरारें जैसे दोष उत्पन्न कर सकती है।

3. नैनोकम्पोजिट्स

नैनोकम्पोजिट एक बड़े पहलू अनुपात के साथ अभेद्य शीट-जैसे नैनोकणों का उपयोग करके इंटरकलेशन समग्र विधि, इन-सीटू पोलीमराइजेशन विधि या सोल-जेल विधि द्वारा तैयार किए गए नैनोकम्पोजिट हैं। परतदार नैनोकणों को जोड़ने से न केवल मर्मज्ञ अणुओं की घुलनशीलता को कम करने के लिए सिस्टम में पॉलिमर मैट्रिक्स के आयतन अंश को कम किया जा सकता है, बल्कि मर्मज्ञ अणुओं के प्रवेश पथ का विस्तार भी किया जा सकता है, मर्मज्ञ अणुओं की प्रसार दर को कम किया जा सकता है और बाधा गुणों में सुधार किया जा सकता है। .

4. भूतल संशोधन

चूंकि पॉलिमर की सतह अक्सर बाहरी वातावरण के संपर्क में रहती है, इसलिए पॉलिमर की सतह के सोखने, अवरोधक गुणों और मुद्रण को प्रभावित करना आसान होता है।

दैनिक जीवन में पॉलिमर का बेहतर उपयोग करने के लिए, आमतौर पर पॉलिमर की सतह का उपचार किया जाता है। मुख्य रूप से शामिल हैं: सतह रासायनिक उपचार, सतह ग्राफ्ट संशोधन और प्लाज्मा सतह उपचार।

इस प्रकार की विधि की तकनीकी आवश्यकताओं को पूरा करना आसान है, उपकरण अपेक्षाकृत सरल है, और एकमुश्त निवेश लागत कम है, लेकिन यह दीर्घकालिक स्थिर प्रभाव प्राप्त नहीं कर सकता है। एक बार सतह क्षतिग्रस्त हो जाने पर, अवरोध का प्रदर्शन गंभीर रूप से प्रभावित होगा।

5. द्विदिशीय खिंचाव

द्विअक्षीय स्ट्रेचिंग के माध्यम से, पॉलिमर फिल्म को अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ दोनों दिशाओं में उन्मुख किया जा सकता है, जिससे आणविक श्रृंखला व्यवस्था के क्रम में सुधार होता है और स्टैकिंग सख्त हो जाती है, जिससे छोटे अणुओं के लिए गुजरना अधिक कठिन हो जाता है, जिससे बाधा गुणों में सुधार होता है। . यह विधि फिल्म बनाती है। विशिष्ट उच्च-अवरोधक पॉलिमर फिल्मों की तैयारी प्रक्रिया जटिल है, और अवरोध गुणों में उल्लेखनीय सुधार करना मुश्किल है।

उच्च अवरोध सामग्री के अनुप्रयोग:

हाई-बैरियर फिल्में वास्तव में लंबे समय से दैनिक जीवन में दिखाई देती रही हैं। वर्तमान पॉलिमर उच्च-अवरोधक सामग्री का उपयोग मुख्य रूप से खाद्य और दवा पैकेजिंग, इलेक्ट्रॉनिक उपकरण पैकेजिंग, सौर सेल पैकेजिंग और ओएलईडी पैकेजिंग में किया जाता है।

खाद्य और दवा पैकेजिंग:

ईवीओएच सात-परत सह-एक्सट्रूडेड हाई बैरियर फिल्म

खाद्य और फार्मास्युटिकल पैकेजिंग वर्तमान में उच्च अवरोध सामग्री के लिए सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले क्षेत्र हैं। मुख्य उद्देश्य हवा में ऑक्सीजन और जल वाष्प को पैकेजिंग में प्रवेश करने से रोकना है और इससे भोजन और दवाएं खराब हो जाती हैं, जिससे उनकी शेल्फ लाइफ काफी कम हो जाती है।

कोटिंग ऑनलाइन के अनुसार, भोजन और फार्मास्युटिकल पैकेजिंग के लिए बाधा आवश्यकताएं आमतौर पर विशेष रूप से अधिक नहीं होती हैं। अवरोधक सामग्रियों की जल वाष्प संचरण दर (डब्ल्यूवीटीआर) और ऑक्सीजन संचरण दर (ओटीआर) क्रमशः 10 ग्राम/एम2/दिन और 10 ग्राम/एम2/दिन से कम होनी आवश्यक है। 100 सेमी3/एम2/दिन।

इलेक्ट्रॉनिक उपकरण पैकेजिंग:

आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक जानकारी के तेजी से विकास के साथ, लोगों ने इलेक्ट्रॉनिक घटकों के लिए उच्च आवश्यकताओं को आगे बढ़ाया है और पोर्टेबिलिटी और मल्टी-फ़ंक्शन की ओर विकसित हो रहे हैं। यह इलेक्ट्रॉनिक उपकरण पैकेजिंग सामग्री के लिए उच्च आवश्यकताओं को सामने रखता है। उनके पास अच्छा इन्सुलेशन होना चाहिए, उन्हें बाहरी ऑक्सीजन और जल वाष्प द्वारा संक्षारण से बचाना चाहिए, और एक निश्चित ताकत होनी चाहिए, जिसके लिए पॉलिमर अवरोधक सामग्री के उपयोग की आवश्यकता होती है।

आम तौर पर, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए आवश्यक पैकेजिंग सामग्री के अवरोधक गुण यह हैं कि जल वाष्प संचरण दर (डब्ल्यूवीटीआर) और ऑक्सीजन संचरण दर (ओटीआर) क्रमशः 10-1g/m2/दिन और 1cm3/m2/दिन से कम होना चाहिए।

सौर सेल पैकेजिंग:

चूँकि सौर ऊर्जा पूरे वर्ष हवा के संपर्क में रहती है, हवा में ऑक्सीजन और जल वाष्प सौर सेल के बाहर धातु की परत को आसानी से नष्ट कर सकते हैं, जिससे सौर सेल का उपयोग गंभीर रूप से प्रभावित हो सकता है। इसलिए, सौर सेल घटकों को उच्च-अवरोधक सामग्रियों से घेरना आवश्यक है, जो न केवल सौर कोशिकाओं की सेवा जीवन सुनिश्चित करता है, बल्कि कोशिकाओं की प्रतिरोध शक्ति को भी बढ़ाता है।

कोटिंग ऑनलाइन के अनुसार, पैकेजिंग सामग्री के लिए सौर कोशिकाओं के अवरोधक गुण यह हैं कि जल वाष्प संप्रेषण (WVTR) और ऑक्सीजन संप्रेषण (OTR) क्रमशः 10-2g/m2/दिन और 10-1cm3/m2/दिन से कम होना चाहिए। .

ओएलईडी पैकेज:

ओएलईडी को इसके विकास के प्रारंभिक चरण से ही अगली पीढ़ी के डिस्प्ले का महत्वपूर्ण कार्य सौंपा गया है, लेकिन इसका छोटा जीवनकाल हमेशा इसके व्यावसायिक अनुप्रयोग को प्रतिबंधित करने वाली एक बड़ी समस्या रही है। OLED के सेवा जीवन को प्रभावित करने वाला मुख्य कारण यह है कि इलेक्ट्रोड सामग्री और ल्यूमिनसेंट सामग्री ऑक्सीजन, पानी और अशुद्धियों के लिए हानिकारक हैं। वे सभी बहुत संवेदनशील हैं और आसानी से दूषित हो सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप डिवाइस के प्रदर्शन में कमी आती है, जिससे चमकदार दक्षता कम हो जाती है और सेवा जीवन छोटा हो जाता है।

उत्पाद की चमकदार दक्षता सुनिश्चित करने और उसके सेवा जीवन को बढ़ाने के लिए, पैक करते समय डिवाइस को ऑक्सीजन और पानी से अलग किया जाना चाहिए। यह सुनिश्चित करने के लिए कि लचीले OLED डिस्प्ले का सेवा जीवन 10,000 घंटे से अधिक है, बाधा सामग्री का जल वाष्प संप्रेषण (WVTR) और ऑक्सीजन संप्रेषण (OTR) 10-6g/m2/दिन और 10- से कम होना चाहिए। 5cm3/ क्रमशः। एम2/दिन, इसके मानक जैविक फोटोवोल्टिक्स, सौर सेल पैकेजिंग, भोजन, चिकित्सा और इलेक्ट्रॉनिक उपकरण पैकेजिंग प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में बाधा प्रदर्शन की आवश्यकताओं से कहीं अधिक हैं। इसलिए, उपकरणों को पैकेज करने के लिए उत्कृष्ट अवरोधक गुणों वाली लचीली सब्सट्रेट सामग्री का उपयोग किया जाना चाहिए। , उत्पाद जीवन की सख्त आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए।