Vodotěsné a olejivzdorné vlastnosti Papírové role potažené PE hlavně pocházejí z polyetylenové (PE) fólie potažené na jejím povrchu. PE povlak poskytuje nejen vynikající vodotěsné vlastnosti, ale také účinně zabraňuje pronikání mastnoty. Proto má tloušťka povlaku, složení materiálu a výrobní proces důležitý vliv na jeho konečný výkon. Zde je několik způsobů, jak optimalizovat vodotěsné a olejotěsné vlastnosti úpravou tloušťky nátěru a složení:
Tloušťka povlaku pozitivně koreluje s vodotěsností. Čím silnější je PE povlak, tím silnější je vodotěsnost, protože silnější povlak může účinně zabránit pronikání vody do povrchu papíru. Příliš silný povlak však může způsobit, že povrch papíru nebude dostatečně hladký nebo pružný, takže je třeba najít rovnováhu, aby bylo zajištěno, že tloušťka povlaku je dostatečná pro zajištění vodotěsného účinku bez ovlivnění celkového výkonu kalíšku.
Podobně jako u vodotěsnosti tloušťka PE povlaku přímo ovlivňuje jeho odolnost vůči oleji. Molekuly tuku mohou pronikat do vnitřku papíru snadněji než molekuly vody, takže požadavky na odolnost proti oleji jsou obvykle vyšší než požadavky na vodotěsnost. Při střední tloušťce povlaku může PE povlak účinně zabránit pronikání mastnoty. Pokud je však povlak příliš tenký, tuk může snadno proniknout povlakem a proniknout do povrchu papíru. Proto může vhodná tloušťka povlaku zajistit olejivzdorný efekt a zároveň se vyhnout nadměrnému používání povlaků, čímž se optimalizují náklady.
Složení PE nátěrů (hlavně typ polyetylenu, lepidla, plniva atd.) má také důležitý vliv na vodotěsnost a odolnost proti oleji. Úpravou klíčových složek ve složení lze zlepšit účinnost nátěru:
Různé typy PE (jako je nízkohustotní polyethylen LDPE, vysokohustotní polyethylen HDPE, lineární nízkohustotní polyethylen LLDPE atd.) mají různé molekulární struktury a fyzikální vlastnosti a tyto různé typy PE mají různé vodotěsné a olejotěsné vlastnosti. Například nízkohustotní polyethylen (LDPE) má lepší flexibilitu a rovnoměrnější povlakové efekty, což je vhodné pro aplikace, které vyžadují vyšší vodotěsné a olejotěsné vlastnosti; zatímco vysokohustotní polyethylen (HDPE) je tužší a je vhodný pro aplikace, které odolávají vyššímu tlaku nebo vyžadují vylepšené antipermeační vlastnosti.
Přidání některých přísad (jako jsou změkčovadla, antioxidanty, stabilizátory atd.) do PE povlaků může dále zlepšit jejich výkon. Změkčovadla mohou například zvýšit pružnost a tažnost povlaku a zabránit popraskání nebo odpadávání povlaku; zatímco antioxidanty mohou zlepšit odolnost PE povlaků a prodloužit životnost produktu. Přídavek povrchově aktivních látek zároveň pomáhá zlepšit přilnavost nátěru a zlepšit vazbu mezi nátěrem a papírem, čímž zlepšuje jeho vodotěsné a olejotěsné vlastnosti.
Někdy se do PE povlaku přidávají některá neaktivní plniva (jako je mastek, oxid titaničitý, grafitový prášek atd.). Tato plniva mohou zlepšit fyzikální vlastnosti nátěru, snížit propustnost nátěru a zlepšit vodotěsné a olejotěsné účinky. Přidáním vhodného množství plniv může být povlak jednotnější a zlepšit jeho trvanlivost.
Kromě úpravy tloušťky a složení nátěru má proces nanášení nátěru (jako je způsob nátěru, teplota, tlak atd.) také důležitý vliv na jeho vodotěsné a olejotěsné vlastnosti:
Mezi běžné způsoby aplikace PE povlaků patří lité povlakování, lakování čepelí a stříkání. Různé metody povlakování ovlivňují rovnoměrnost a tloušťku povlaku, a tím ovlivňují vodotěsné a olejotěsné účinky. Litý povlak obvykle poskytuje rovnoměrnější tloušťku povlaku, takže pomáhá zlepšit vodotěsné a olejotěsné vlastnosti; zatímco potahování čepelí a stříkání mohou být pro některé specifické aplikace vhodnější a je třeba je vybrat podle požadavků na produkt.
Proces vytvrzování nátěru je rozhodující pro jeho výkon. Po nanesení je PE povlak potřeba zahřát a vytvrdit, aby přilnul k povrchu papíru a vytvořil pevný film. Úpravou teploty a doby vytvrzování lze řídit hustotu a pevnost povlaku, čímž se zlepší jeho vodotěsné a olejotěsné účinky. Správná regulace tlaku může současně zajistit, že povlak je hladký a stejnoměrný, snížit bublinky nebo nerovné oblasti v povlaku a zabránit ovlivnění jeho ochranných vlastností.
Úprava tloušťky povlaku a složení neovlivňuje pouze vodotěsné a olejotěsné vlastnosti, ale ovlivňuje také mechanickou pevnost a houževnatost samotného papíru. Ačkoli silnější povlaky mohou zlepšit vodotěsné a olejotěsné vlastnosti, mohou způsobit, že papír ztvrdne, což ovlivňuje tvarování a odolnost kalíšku v tlaku. Optimalizací poměru PE ve složení a použitím aditiv lze zachovat pružnost a pevnost papíru při zajištění vodotěsných a olejotěsných účinků.
Role papíru potaženého PE jsou široce používány v kelímcích na horké nápoje, takže jejich tepelná odolnost je také důležitým faktorem. Úpravou složení a tloušťky povlaku lze zlepšit tepelnou stabilitu PE povlaku, aby se zabránilo jeho roztavení, deformaci nebo selhání za podmínek vysoké teploty.
Kromě běžných vodotěsných a olejotěsných funkcí mohou některé aplikace vyžadovat, aby povlak měl další speciální funkce. Například anti-ultrafialový (UV) povlak může pomoci zabránit účinkům ultrafialových paprsků na papír a kapaliny; antibakteriální povlak může účinně omezit růst mikroorganismů a zajistit bezpečnost jídla v kelímku. Pro splnění těchto speciálních potřeb lze složení a tloušťku povlaku upravit podle specifických funkčních požadavků.
Úpravou tloušťky povlaku a složením rolí kelímkového papíru potaženého PE lze přesně kontrolovat jeho vodotěsné a olejotěsné vlastnosti. Čím silnější je tloušťka povlaku, tím silnější jsou vodotěsné a olejotěsné vlastnosti, ale příliš silný povlak může ovlivnit další fyzikální vlastnosti papíru, jako je pružnost a pevnost. Výběrem vhodného typu PE, aditiv, plniv a procesu nátěru lze optimalizovat další vlastnosti výrobku při zajištění vodotěsných a olejotěsných účinků. Kromě toho optimalizace procesu nanášení, jako je rozumná kontrola teploty a tlaku, může také pomoci zlepšit jednotnost a přilnavost nátěru, a tím zlepšit celkovou kvalitu produktu.
