Flerlags polyetylen med lav-tetthet (MMLDPE) er et polymermateriale som er laget ved nøyaktig utforming og prosessering av to eller flere lag med polyetylen eller modifiserte polymerer med forskjellige ytelsesegenskaper. Kjernen i sammensetningen ligger i valg og sekvensiell arrangement av materialer for hvert funksjonslag i henhold til applikasjonskravene, og i å oppnå tett mellomlagsbinding og synergistisk ytelse gjennom passende støpeprosesser, og dermed overvinne ytelsesflaskehalsene til enkelt-lags polyetylen med lav-densitet (LDPE).
Når det gjelder materialvalg, bruker den grunnleggende strukturen til MMLDPE vanligvis lav-polyetylen eller dets derivater som matrisen, inkludert konvensjonell LDPE, lineær lav-densitetspolyetylen (LLDPE) og metallocen-katalysert polyetylen med lav-tetthet (m{{4}). Disse materialene tilbyr forskjellige smeltestyrker, fleksibilitet og varme-forseglingsegenskaper på grunn av forskjeller i deres molekylære kjedestrukturer. Hovedlaget bruker ofte LLDPE eller m-LDPE for å balansere god mekanisk styrke og prosesseringsflytbarhet. Funksjonelle lag inneholder barrierematerialer (som etylen-vinylalkoholkopolymer EVOH, polyamid PA), værbestandige-modifikatorer, anti-blokkeringsmidler eller svært transparent modifisert LDPE, avhengig av beskyttelses- eller prosesseringsmålene, for å forbedre oksygen- og fuktighetsbarriereegenskaper, eller UV-glatte egenskaper.
Lagsekvensdesign er et avgjørende aspekt ved komposisjonsmetoden. En vanlig struktur er en sandwichtype, for eksempel et ytre lag av svært gjennomsiktig eller værbestandig modifisert LDPE, et mellomlag av LLDPE/m-LDPE med gode seighets- og varme-forseglingsegenskaper og et indre eller mellomliggende barrieresjikt. Plasseringen av barrierelaget må bestemmes basert på gjennomtrengningsmekanismen og bearbeidingsmulighet, vanligvis plassert mellom midt- og indre lag for å unngå mekanisk skade på overflaten og forkorte gjennomtrengningsbanen. Forholdet mellom forskjellige lagtykkelser må optimaliseres gjennom simulering og eksperimentering for å sikre balansert mekanisk lastfordeling, tilstrekkelig barriereeffektivitet og ingen innvirkning på varme-forseglingsytelsen.
Støpeprosessen bruker hovedsakelig co-ekstruderingsteknologi, som er den mest direkte og effektive måten å oppnå flerlagsintegrasjon. Ko-ekstruderingssystemet er utstyrt med flere ekstrudere, som separat smelter og leverer råvarene for hvert lag til komposittdysen. Gjennom presis temperaturkontroll og strømningskanaldesign oppnås laminær flytsuperposisjon og grenseflatefusjon. Fordelen med denne prosessen er at den kan fullføre fabrikasjonen av flerlagsstrukturer i en enkelt støpeprosess, unngå bruk av lim, redusere løsemiddelrester og forbedre bindestyrken mellom lag. For noen spesielle strukturer (som de som krever ultra-høy barriere eller ledende funksjoner), kan en post-komposittmetode også brukes, som binder forhånds-formede enkeltlagsfilmer gjennom varmpressing eller klebende lag. Imidlertid må oppmerksomhet rettes mot grensesnittadhesjon og generell tykkelseskontroll.
Under komposisjonsprosessen må materialkompatibilitet og behandlingsvindu også vurderes omfattende. Betydelige forskjeller i smeltetemperatur, viskositet og krympehastighet mellom ulike polymerer kan lett føre til mellomlagsspenningskonsentrasjon eller kjøling. Derfor bør grensesnittbindingen forbedres gjennom finjustering av formuleringen- eller bruk av kompatibiliseringsmidler. Videre kan et online tykkelsesmåling og tilbakemeldingskontrollsystem overvåke jevnheten til hvert lags tykkelse i sanntid, og sikre stabil ytelse av ferdige produkter.
Oppsummert er komposisjonsmetoden til MMLDPE basert på funksjons-orientert materialvalg, vitenskapelig lagsekvensarrangement og presisjonsstøpeprosesser som ko-ekstrudering. Gjennom den synergistiske effekten av strukturell design og prosesskontroll, oppnår den multi-integrasjon og tilpassbar produksjon, og gir pålitelige materialløsninger for høy-emballasje og industrielle felt.