โพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ-หลายชั้น (MMLDPE) เป็นวัสดุโพลีเมอร์ที่เกิดจาก-การอัดขึ้นรูปร่วมหรือกระบวนการผสม การรวมชั้นโพลีเอทิลีนตั้งแต่ 2 ชั้นขึ้นไปหรือชั้นที่ดัดแปลงที่มีคุณสมบัติต่างกัน หลักการทำงานหลักอยู่ที่การใช้การแบ่งงานและความร่วมมือภายในโครงสร้างแบบชั้น ทำให้แต่ละชั้นสามารถเสริมซึ่งกันและกันในแง่ของการรองรับเชิงกล การป้องกันสิ่งกีดขวาง การปิดผนึกความร้อน และการทนต่อสภาพอากาศ ซึ่งเอาชนะข้อจำกัดด้านประสิทธิภาพของโพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ-ชั้นเดียว (LDPE) เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่ครอบคลุมที่ได้รับการปรับปรุงและปรับแต่งได้
จากมุมมองของโครงสร้างจุลภาค ชั้นการทำงานของ MMLDPE ประกอบด้วยเมทริกซ์โพลีเอทิลีนที่มีสูตรหรือประเภทต่างกัน โดยทั่วไป สิ่งเหล่านี้รวมถึงชั้นหลัก (เช่น LLDPE โพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ-เชิงเส้น, LDPE ที่เร่งปฏิกิริยาด้วยโลหะ-) และชั้นการทำงานที่พื้นผิวหรือขั้นกลาง (เช่น LDPE โปร่งใสสูง- ชั้นที่ปรับเปลี่ยนสิ่งกีดขวาง EVOH, โพลีเอไมด์ PA, ชั้นป้องกัน-การปิดกั้น ฯลฯ) ชั้นหลักให้ความยืดหยุ่นพื้นฐาน ทนต่อแรงกระแทก และความลื่นไหลในการประมวลผล ทำให้มั่นใจได้ว่าฟิล์มหรือผลิตภัณฑ์จะไม่เปราะง่ายในระหว่างการขึ้นรูปและการใช้งาน และสามารถปรับให้เข้ากับสายการผลิต-ที่มีความเร็วสูง ชั้นกั้นขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของโครงสร้างโมเลกุลหรือการกระทำของกลุ่มขั้วโลก ช่วยลดอัตราการซึมผ่านของออกซิเจน ไอน้ำ และโมเลกุลขนาดเล็กอื่นๆ ได้อย่างมาก ซึ่งจะช่วยยืดอายุการเก็บรักษาของสิ่งที่อยู่ภายในหรือรักษาสภาพแวดล้อมในชั้นบรรยากาศที่เฉพาะเจาะจง ชั้นพื้นผิวสามารถปรับเปลี่ยนเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางแสง ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน หรือความต้านทานต่อสภาพอากาศได้ตามต้องการ ตัวอย่างเช่น การปรับเปลี่ยนการต้านทานรังสียูวี-สามารถยืดอายุการใช้งานกลางแจ้งได้
ในแง่ของกลไกการทำงาน ส่วนต่อประสานระหว่างชั้นจะสร้างพันธะที่มั่นคงผ่านการแพร่กระจายของโมเลกุลและการประสานระหว่างการอัดขึ้นรูป-ร่วมหลอมร่วม-แบบร้อน ซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้กาวเพิ่มเติม และลดจุดอ่อนของส่วนต่อประสานและความเสี่ยงในการปนเปื้อนที่อาจเกิดขึ้น เมื่อวัสดุถูกแรงภายนอก โหลดจะถูกกระจายไปยังชั้นต่างๆ ของโมดูลัสที่แตกต่างกัน: ชั้นกั้นที่มีความแข็งมากขึ้นจะรับภาระส่วนหนึ่งของความเค้น ป้องกันไม่ให้ชั้นหลักแตกร้าวเนื่องจากการโอเวอร์โหลดเฉพาะที่ ในขณะที่ความเหนียวของชั้นหลักช่วยลดแรงกระแทก ป้องกันไม่ให้ชั้นที่เปราะเสียหายทันที ในระหว่างการซีลด้วยความร้อน ชั้นการซีล (ซึ่งมักจะเป็น LDPE ที่ปรับเปลี่ยนจุดหลอมเหลว-ต่ำ-) จะละลายและเชื่อมติดกันภายใต้อุณหภูมิและความดันที่เหมาะสม ทำให้เกิดเป็นพื้นที่ปิดผนึกอย่างต่อเนื่อง ในขณะที่ชั้นอื่นๆ ยังคงรูปร่างและการทำงานเดิมไว้ ทำให้เกิดความสมดุลระหว่างความสะดวกในการประมวลผลและการดูแลรักษาการทำงาน
ในแง่ของหลักการกั้น ยกตัวอย่าง EVOH สายโซ่โมเลกุลของมันอุดมไปด้วยกลุ่มไฮดรอกซิล ซึ่งสามารถดูดซับโมเลกุลของน้ำอย่างรุนแรงผ่านพันธะไฮโดรเจน และสร้างสิ่งกีดขวางหนาแน่น ซึ่งแสดงคุณสมบัติกั้นออกซิเจนที่สูงมาก ผลกระทบนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งภายใต้สภาวะความชื้นที่ควบคุม ชั้น PA ซึ่งมีความเป็นผลึกสูงและพันธะโพลาร์เอไมด์ ปิดกั้นการซึมผ่านของก๊าซต่างๆ และโมเลกุลขนาดเล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยการจัดเรียงวัสดุเหล่านี้อย่างมีเหตุผลใน MMLDPE จึงสามารถบรรลุคุณสมบัติของสิ่งกีดขวางทิศทางได้ในขณะที่ยังคงความยืดหยุ่นโดยรวมไว้
นอกจากนี้ ชั้นที่ทนทานต่อสภาพอากาศ-มักจะรวมสารเพิ่มความคงตัวหรือตัวเติมแสงเอมีนที่ถูกขัดขวางไว้ เช่น คาร์บอนแบล็ก เพื่อชะลอ-กระบวนการออกซิเดชันของภาพถ่ายโดยการจับอนุมูลอิสระและดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลต ซึ่งจะช่วยรักษาเสถียรภาพทางกลและทางแสงของวัสดุในสภาพแวดล้อมกลางแจ้ง
โดยรวมแล้ว หลักการทำงานของ MMLDPE ขึ้นอยู่กับการแบ่งชั้นการทำงานและการทำงานร่วมกันของพื้นผิว ทำให้วัสดุสามารถบรรลุความสมดุลของความแข็งแกร่งและความยืดหยุ่น และทั้งการป้องกันสิ่งกีดขวางและการซึมผ่านในโครงสร้าง ทำให้บรรลุเป้าหมายประสิทธิภาพการทำงานที่หลากหลาย ดังนั้นจึงสามารถจัดหาโซลูชันที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้สำหรับ-บรรจุภัณฑ์ระดับไฮเอนด์ ฟิล์มเพื่อการเกษตร และการปกป้องทางอุตสาหกรรม