PET-kalvo on biaksiaalisesti suunnattu muovisubstraatti, joka on valmistettu polyeteenitereftalaattihartsista, termoplastisesta polyesteristä, joka on muodostettu polykondensaatioreaktiolla. Valmistuksen aikana sula hartsi suulakepuristetaan tasaiseksi levyksi, jonka jälkeen venytetään sekä koneen suunnassa että poikittaissuunnassa. Tämä venytysprosessi, joka tunnetaan nimellä biaksiaalinen orientaatio, kohdistaa polymeeriketjut uudelleen ja tuottaa kalvon, jossa on tasapainoinen yhdistelmä mekaanista lujuutta, mittastabiiliutta ja optista selkeyttä, johon harvat muut muovisubstraatit pystyvät vastaamaan.
Joten mikä on polyesterikalvo käytännössä? Se on olennaisesti sama materiaaliperhe kuin tekstiileissä käytettävät PET-kuidut, mutta prosessoitu ohueksi litteäksi levyksi, joka soveltuu pakkaamiseen, painamiseen, eristykseen ja teolliseen laminointiin. Koska perushartsi on kemiallisesti inerttiä ja kosteutta kestävää, polyesterikalvo on tullut oletuskantokerros metalloiduille pakkauksille, joustavalle elektroniikalle ja korkean esteen laminaateille.
Toisin kuin polyolefiinikalvot, kuten polyeteeni tai polypropeeni, PET-kalvon jäykkyys ei ole riippuvainen lisäaineista. Pelkästään sen kiteinen rakenne tarjoaa jäykkyys-paksuussuhteen, jonka avulla muuntimet voivat käyttää ohuempia mittareita tinkimättä työstettävyydestä nopeilla tulostus- ja laminointilinjoilla. Tämä on yksi syy, miksi PET-kalvoarkkeja käytetään usein sovelluksissa, joissa vaaditaan samanaikaisesti sekä sitkeyttä että sileää tulostettavaa pintaa.
Ennen kalvolaadun valitsemista muuntimet yleensä tarkistavat fyysisten ominaisuuksien vakiojoukon. Alla olevassa taulukossa on yhteenveto ominaisuuksista, joihin viitataan yleisimmin verrattaessa polyesterikalvoeriä tai arvioitaessa uuden toimittajan varastoa.
| Omaisuus | Tyypillinen alue | Testiviite |
| Tiheys | 1,38 - 1,40 g/cm3 | ASTM D1505 |
| Vetolujuus (MD/TD) | 180-250 MPa | ASTM D882 |
| Break-venymä | 70-150 prosenttia | ASTM D882 |
| Haze (selkeä arvosana) | 1,0-3,5 prosenttia | ASTM D1003 |
| Palvelulämpötila | -60C - 150C | Sisäinen lämpötesti |
| Vesihöyryn siirto | 10-20 g/m2/päivä | ASTM F1249 |
Nämä arvot vaihtelevat hartsilaadun, venytyssuhteen ja jälkikäsittelyn mukaan, mutta ne muodostavat perustan, jonka ympärille useimmat tekniset tiedot on rakennettu. Etenkin kirkkaus ja vetokäyttäytyminen pyrkivät siirtymään yhdessä paksuuden kanssa, minkä vuoksi mittarin valinta ansaitsee oman keskustelunsa.
PET-kalvon paksuus ilmaistaan tyypillisesti mikroneina, ja se vaihtelee niinkin ohuesta kuin 9 mikronia kondensaattorilaatuisessa dielektrisessä kalvossa aina 350 mikroniin tai enemmän lämpömuovausalustassa käytettävän jäykän levymateriaalin tapauksessa. Paksuuden valinta on harvoin mielivaltainen; sitä ohjaavat jatkoprosessin ja loppukäyttöympäristön mekaaniset vaatimukset.
Ohuet, noin 12-23 mikronin mittakaavat ovat yleisiä taipuisissa laminaateissa, joissa kalvo toimii esteenä tai metalloivana kantajakerroksena ja joissa laminaatin kokonaismassan minimoiminen on tärkeää kustannusten ja joustavuuden kannalta. Keskitason 36-50 mikronin mittareita suositaan tulostetuille tarroille ja pussirakenteille, joiden on kestettävä käsittely- ja tulostusjännitys venymättä odottamattomasti. Raskaammat, yli 75 mikrometrin mittaiset mittarit siirtyvät jäykkiin tai puolijäykiin sovelluksiin, mukaan lukien suojapinnoitteet ja teollisuuseristys, joissa puhkaisunkestävyydestä tulee joustavuuden edelle.
Polyesterikalvon optinen kirkkaus on yksi sen arvostetuimmista ominaisuuksista, erityisesti kirkkaissa PET-kalvolevyissä, joita käytetään näkyvissä pakkausikkunoissa ja optisissa päällysteissä. Ensiluokkaisten kirkkaiden laatujen sameusarvot pysyvät alle 3 prosentissa, mikä mahdollistaa lähes lasin läpinäkyvyyden ilman lasialustojen painoa tai haurautta. Paksuuden kasvaessa sameus pyrkii hieman nousemaan, koska valoa voi sirotella enemmän materiaalia, vaikka kasvu on asteittaista eikä lineaarista useimmilla tuotantoalueilla.
Läpinäkyvä esteen suorituskyky on erillinen, mutta siihen liittyvä näkökohta. Päällystämätön PET-kalvo tarjoaa kohtalaisen hapen ja kosteuden kestävyyden, mutta sen sulkuominaisuudet paranevat huomattavasti, kun se on metalloitu tai päällystetty epäorgaanisella oksidikerroksella, tinkimättä kirkkaiden kalvojen vaatimasta läpinäkyvyydestä. Tämän visuaalisen selkeyden ja parannetun suojan yhdistelmän vuoksi PET-pohjaan rakennettuja läpinäkyviä sulkukalvoja käytetään laajalti elintarvike- ja lääkepakkauksissa, joissa tuotteen näkyvyydellä on yhtä suuri merkitys kuin säilyvyyden kestoiällä.
Lämmönkestävä PET on yksi sen tärkeimmistä eduista tavallisiin polyolefiinikalvoihin verrattuna. Kun polyeteeni alkaa pehmentyä lähellä 100 C ja voi vääristyä kohtalaisessa kuumuudessa, suunnattu PET-kalvo säilyttää mittastabiiliuden noin 150 C asti lyhytaikaista altistusta varten, mikä tekee siitä sopivan retorttipussirakenteisiin, kuumatäyttöpakkauksiin ja laminointiprosesseihin, joissa käytetään lämpöaktivoituja liimoja tai ekstruusiopinnoitusta.
Polyesterikalvon vetolujuus ylittää myös useimmat joustavat pakkausmateriaalit paksuuden mukaan säädetyllä perusteella. Koska polymeeriketjut venytetään ja kohdistetaan biaksiaalisen orientoinnin aikana, kalvo kestää repeytymistä ja venymistä nopeiden painokoneiden ja leikkauslaitteiden aiheuttaman jännityksen alaisena. Tämä mekaaninen stabiilisuus vähentää rainan katkeamista ja kohdistusvirheitä muuntamisen aikana, mikä on suuri syy PET:n valintaan kantajakerrokseksi, vaikka lopullinen rakenne nojaa muihin materiaaleihin tiivistyksen tai pehmeyden vuoksi.
Raaka-PET-kalvolla on suhteellisen alhainen pintaenergia, mikä vaikeuttaa musteiden, liimojen ja pinnoitteiden kiinnittymistä turvallisesti ilman lisäkäsittelyä. Kemiallisesti käsitelty PET-kalvo ratkaisee tämän ongelman levittämällä ohutta pohjustetta tai koronamuunneltua pintakerrosta tuotannon aikana, mikä nostaa pintaenergiaa ja parantaa kostutettavuutta ennen kuin kalvo koskaan saavuttaa painokoneen tai laminaattorin.
Tuotantojärjestys noudattaa yleensä johdonmukaista vaihesarjaa siirtyen raakahartsista orientaatioon ja lopuksi pinnan modifiointiin ja laadun todentamiseen.
Kemiallinen käsittelyvaihe levitetään tyypillisesti vain toiselle puolelle tai molemmille puolille aiotusta laminointirakenteesta riippuen. Yksipuolisesti käsitelty materiaali on yleistä paino- ja laminaattisovelluksissa, kun taas kaksipuoleinen käsitelty kalvo tukee rakenteita, jotka vaativat kiinnittymistä molemmille pinnoille, kuten kaksipuoleisia päällystettyjä sulkulaminaatteja.
PET-kalvon tekninen tietolomake on ensisijainen viiteasiakirjan muuntaja, jolla varmistetaan, että rulla täyttää käsittely- ja loppukäyttövaatimukset ennen kuin se tulee tuotantoon. Hyvin valmisteltu TDS raportoi mekaaniset arvot erikseen koneen suunnalle ja poikittaissuunnalle, koska suunnattu kalvo ei ole isotrooppinen ja käyttäytyy eri tavalla jokaisella akselilla.
Mekaanisten arvojen lisäksi täydellisen PET-kalvon TDS:n tulee sisältää sameus- ja kiiltolukemat, lämpökutistuminen tietyssä lämpötilassa, kitkakerroin ja pintakäsittelyn taso ilmaistuna dyne-yksikköinä. Useita rullia vertailevien muuntajien tulee aina pyytää testiolosuhteita raakalukujen lisäksi, koska eri kosteus- tai lämpötilaolosuhteissa mitatut arvot eivät ole suoraan vertailukelpoisia.
Oikeiden PET-kalvoarkkien valinta edellyttää, että mitat, käsittely ja optinen laatu sovitetaan valmiin tuotteen mekaanisiin ja visuaalisiin vaatimuksiin. Alla olevassa taulukossa esitetään yleiset valintaskenaariot ja attribuutit, jotka tyypillisesti priorisoidaan kussakin tapauksessa.
| Sovellus | Priority Attribuutti | Tyypillinen arvosana |
| Retort Pussi Laminaatti | Lämmönkestävyys | Käsitelty, 12-16 um |
| Metalloitu suojakalvo | Este performance | Käsittelemätön ydin, 12 um |
| Painettu etiketti Face Stock | Vetolujuus | Käsitelty, 36-50 um |
| Tyhjennä pakkausikkuna | Optinen kirkkaus | Käsittelemätön kirkas, 25-50 um |
| Suojakalvo | Pistonkestävyys | 75-125 um |
Näkyvissä pakkausikkunoissa alhainen sameus ja korkea kiilto ovat etusijalla, koska kaikki vääristymät huomaavat välittömästi loppukuluttajan. Rakenteellisissa tai estekeskeisissä laminaateissa mekaaninen stabiilisuus ja käsittelytaso ovat tärkeämpiä kuin absoluuttinen läpinäkyvyys. Näyte-TDS:n tarkistaminen näiden prioriteettien perusteella ennen tuotantoajoon sitoutumista auttaa välttämään epäsopivan materiaalin valinnan myöhemmin prosessissa.
Sitä käytetään ensisijaisesti suoja- tai rakennekerroksena laminaateissa, tulostettavana tarrojen pintamateriaalina ja kirkkaana ikkunamateriaalina joustopakkauksissa, joissa tuotteen näkyvyyttä vaaditaan.
Kalvo itsessään ei hajoa nopeasti normaaleissa säilytysolosuhteissa, mutta valmiin laminaatin säilyvyys riippuu liimasta, tiivistekerroksesta ja varastointiympäristöstä eikä pelkästään PET-substraatista.
Jäykkyys kasvaa paksuuden myötä suunnilleen verrannollisesti tietylle hartsilaadulle, minkä vuoksi paksumpi mitta valitaan, kun rakenteellinen jäykkyys on tärkeämpää kuin joustavuus.
Ei aina. Käsittelemätön kalvo toimii hyvin ekstruusiolaminoinnilla sidotuissa rakenteissa, mutta pintakäsittely on yleensä tarpeen, kun käytetään liuotinpohjaisia liimoja tai vesipohjaisia musteita.
Sen tulee ilmoittaa vähintään vetolujuus, venymä, sameus, lämpökutistuminen ja pintakäsittelytaso, joista jokainen on määritelty testausmenetelmän ja -olosuhteiden kanssa.