Ultramid® (PA) Folien
- Gute mechanische Eigenschaften
- Optische Eigenschaften
- Hitzebeständigkeit
- Geschmack, Aroma und chemische Barriere
- Sauerstoffbarriere
Thermoplastische Formbarkeit
Monomers
Polyamid für eine bessere Sicht auf verpackte Lebensmittel
Ultramid® eignet sich aufgrund seiner einzigartigen mechanischen, optischen, thermischen, Barriere- und Verarbeitungseigenschaften besonders gut für flexible Folien, zum Beispiel für Verpackungen.
Aufgrund seiner besonderen Eigenschaftsprofile können ein- oder mehrschichtige Konstruktionen auf Basis von Ultramid® auch in industriellen Anwendungen wie Trennfolien für SMC (Sheet Molding Compounds), Prepregs oder Dachunterspannbahnen eingesetzt werden.
Ultramid® eignet sich hervorragend für die Herstellung von biaxial orientierten (BOPA) Folien, die eine hohe Steifigkeit, Durchstoßfestigkeit, Aroma- und Sauerstoffbarriere und Transparenz bieten.
Produktqualitäten und Grundeigenschaften
Die Bedeutung der Ultramid®-Folie in der Verpackungsbranche basiert auf ihrer hohen Festigkeit, ihrer hervorragenden Thermoformbarkeit, ihrer hohen Hitzebeständigkeit einschließlich der Beständigkeit gegen Sterilisationstemperaturen und den sehr guten Barriereeigenschaften gegenüber Gasen, insbesondere Sauerstoff, sowie Aromen und Geschmacksstoffen.
Die Kombination von Ultramid® mit Polyethylen ergibt ein ideales flexibles Material für die Hauptanwendung der Ultramid®-Folie – die Vakuumverpackung von sauerstoffempfindlichen Lebensmitteln wie Wurst, Schinken, Käse, Fisch, Erdnüssen usw.
Die gute Thermoformbarkeit der Ultramid®-Folie sorgt für eine besonders formschöne, werbewirksame und damit kostengünstige Verpackung.
Ultramid® eignet sich besonders gut für die Herstellung von biaxial orientierten (BOPA) Folien, da es eine hohe Steifigkeit, Durchstoßfestigkeit, Barriere und Transparenz bietet.
Die PA-Wursthülle zeichnet sich durch eine hohe Sauerstoffbarriere, gute Druckeigenschaften und eine gleichbleibende Dicke aus.
Ultramid®- und Ultramid/PE-Verbundfolie findet aufgrund ihrer besonderen Eigenschaftsprofile interessante Anwendungen im chemisch-technischen Bereich, etwa als Trennfolie für SMC (Sheet Forming Compound), Prepegs und feuchtigkeitsdurchlässige Dachunterspannbahnen.
Die Auswahl des passenden Ultramid®-Typs richtet sich nach den erforderlichen Folieneigenschaften, der Verarbeitung und bei coextrudierten Folien nach dem Viskositätsverhalten der anderen Polymere im Verbund. Ultramid® B36 LN (Polyamid 6) wird häufig mit PE-LD oder PE-LLD mit einem Schmelzindex von etwa 3,0-4,0 g/10 Min. kombiniert, während Ultramid® B40 L oder B40 LN mit Polyethylen mit einem Schmelzindex von etwa 0,8-1,0 g/10 Min. kombiniert wird.
Verarbeitung
Ultramid® lässt sich mit Standard-Extrusionsanlagen verarbeiten. Wir empfehlen Extruderschnecken mit einem L/D-Verhältnis von 24-30 und einer konstanten Steigung von 1 D. Das Verdichtungsverhältnis sollte zwischen 3:1 und 3,5:1 liegen (Abb. 1). Die Gangtiefen selbst sind abhängig vom Schneckendurchmesser D und von der Schmelzviskosität. Für eine konstante Leistung werden insbesondere Barriereschnecken eingesetzt, denn sie ermöglichen sanfteres Schmelzen und konstanten Transport der Schmelze in einem engen Leistungsbereich. Um Leckagen zu minimieren, sollte das Extruderschneckenspiel (radiales Spiel zwischen Schnecke und Zylinder) 0,1-0,2 mm betragen. Für Schnecken mit einem Durchmesser von 90-150 mm werden Scherprofile von 22-25 D empfohlen.
Herstellung von orientierten PA-Folien
Biaxial orientierte (BOPA) Folien können durch schnelles Abkühlen der Folie und anschließendes gleichzeitiges oder aufeinanderfolgendes Recken in Maschinen- und Querrichtung aus Ultramid® B-Harzen hergestellt werden. Es kann die Guss-(Spannrahmen-) oder Blas-(Doppelblasen-) Technologie angewandt werden. Das Streckungsverhältnis liegt in der Regel zwischen 2,7 und 3,2 (sowohl in Maschinen- als auch in Querrichtung).
Die Wursthülle aus Ultramid® kann sowohl als konventionelle als auch als biaxial orientierte schrumpfbare Blasfolie hergestellt werden. PA 6 eignet sich hervorragend für orientierte, schrumpfbare Folien. Biaxial orientierte Überzüge werden häufig mit Polyolefinen coextrudiert, um bei einer mehrschichtigen Folienanwendung die erforderliche Wasserdampfbarriere zu erreichen.
Herstellung von nicht-orientierten Folien
Flachfolie (extrudierte Folie) und Schlauchfolie (Blasfolie), die hauptsächlich für die Lebensmittelverpackung, vor allem in Kombination mit Polyethylen, eingesetzt werden, werden aus mittel- bis hochviskosen Ultramid® B-(PA 6)- und C-(PA 6/66)-Typen extrudiert.
Blasfolie
Mehrschichtige Blasfolien aus Ultramid® B- oder C-Harzen, Polyolefinen und geeigneten Klebstoffen können mit handelsüblichen Anlagen coextrudiert werden, wie sie zur Herstellung von Polyethylen-Blasfolien verwendet werden. Insbesondere bei einem unsymmetrischen Schichtaufbau (z. B. PE/tie/PA/Ultramid® C) werden Copolyamide bevorzugt, um hoch thermoformbare und flexible Mehrschichtfolien mit hoher Transparenz und geringem Rollwiderstand herzustellen. Die Kräuselung kann durch Befeuchtung der Folie durch ein Warmwasserbad weiter reduziert werden. Einschichtige Blasfolien können auch mit Ultramid® B-Typen hergestellt werden.
Der Düsenspalt sollte etwa 2,0-2,5 mm (Mehrschichtfolie) oder 0,5-1,5 mm (Einschichtfolie) betragen. Die extrudierte Folie wird mit Luft gekühlt. Dabei kann eine Abzugsgeschwindigkeit von mehr als 30 m/min (100 ft/min) erreicht werden. Das typische Ausblasverhältnis (Werkzeugdurchmesser / Rohrdurchmesser) liegt im Bereich von 1:3,0.
Das Rohr sollte so nah wie möglich an der Erstarrungszone (Frostgrenze) zusammengelegt werden, damit die Folie flach und noch warm und flexibel platziert wird.
Die Abwärtsextrusion in ein Kaltwasserkühlbad (6-20 °C) mit Außen- oder Innen-/Außenwasserkühlung ist ebenfalls möglich. In diesem Fall lässt sich eine Anlagengeschwindigkeit von bis zu 150 m/Min. erreichen. Die typische Dicke der Blasfolie aus Ultramid® beträgt 20 bis 180 μm.
Gießfolie
Die Gießfolie wird hauptsächlich aus Ultramid® B-Typen extrudiert. Sie wird in der Regel aus T- oder Coathanger-Werkzeugen mit einer Breite von bis zu 2.000 mm (6,5 Fuß) auf eine Dicke von 20 bis 200 μm (1 bis 8 mils) gezogen. Der Düsenspalt sollte etwa 1,0-1,2 mm (Mehrschichtfolie) betragen. Die mögliche Anlagengeschwindigkeit liegt bei 120 m/Min. Für eine effiziente Herstellung werden Extruder mit Schnecken von 60-150 mm (2,5-6,0 Zoll) Durchmesser (25 bis 28 D in der Länge) empfohlen.
Die Folieneigenschaften und -qualität (d. h. Toleranzen, Dimensionsstabilität, Bearbeitbarkeit und Transparenz sowie Thermoformbarkeit) sind in hohem Maße von den Verarbeitungsbedingungen anhängig. Die Kühlwalzentemperatur sollte auf 20-40 °C für Tiefziehfolien mit hoher Transparenz oder 80-120 °C für Folien mit hoher Dimensionsstabilität eingestellt werden.
Die Gießfolie wird hauptsächlich aus Ultramid® B-Typen extrudiert. Sie wird in der Regel aus T- oder Coathanger-Werkzeugen mit einer Breite von bis zu 2.000 mm (6,5 Fuß) auf eine Dicke von 20 bis 200 μm (1 bis 8 mils) gezogen. Der Düsenspalt sollte etwa 1,0-1,2 mm (Mehrschichtfolie) betragen. Die mögliche Anlagengeschwindigkeit liegt bei 120 m/Min. Für eine effiziente Produktion werden Extruder mit Schnecken von 60-150 mm (2.5-6.0 in) Durchmesser (25 bis 28 D in der Länge) empfohlen.
Die Folieneigenschaften und -qualität (d. h. Toleranzen, Dimensionsstabilität, Bearbeitbarkeit und Transparenz sowie Thermoformbarkeit) sind in hohem Maße von den Verarbeitungsbedingungen anhängig. Die Kühlwalzentemperatur sollte auf 20-40°C für Tiefziehfolien mit hoher Transparenz oder 80-120 °C für Folien mit hoher Dimensionsstabilität eingestellt werden.
