Ke zlepšení síly vazby mezi polyethylenem (PE) povlakem a základním papírem PE potažený pohár papírový rol , Klíčem je zlepšit povrchové vlastnosti materiálu PE prostřednictvím vhodné technologie úpravy povrchu. Protože samotný polyethylen je nepolární, chemicky inertní materiál s nízkou povrchovou energií, jeho adheze na celulózovou základní papír je špatná, takže jeho povrch musí být modifikován fyzikálními nebo chemickými prostředky, aby se zvýšila síla vazby mezi nimi.
1. léčba korony
Ošetření Corona je nejběžnější metodou úpravy povrchu. Generuje výtok korony ve vzduchu prostřednictvím vysokofrekvenční a vysokopěťové elektřiny, ionizující kyslíkové molekuly ve vzduchu a generuje účinné látky, jako je ozon a volné radikály. Tyto částice s vysokou energií bombardují povrch PE a spustí oxidační reakci a vytvářejí polární funkční skupiny, jako je hydroxyl (–OH) a karboxyl (–COOH) na jeho povrchu, čímž významně zlepšují její povrchovou energii a smořnost. Tato metoda léčby je snadno provozována a nízká náklady a je vhodná pro většinu výrobních linek papírových pohárů, ale její účinek má určitou včasnost a může se v průběhu času postupně oslabit.
2. ošetření plazmy
Plazmová ošetření je sofistikovanější a účinnější metoda modifikace povrchu. Tato technologie používá nízkotlaký nebo normální tlakový plyn (jako je kyslík, dusík nebo argon) k vytvoření plazmy pod působením elektrického pole. Vysokorychlostní nabité částice a volné radikály bombardují povrch PE a způsobují oxidaci, leptání, zesíťovací a další chemické reakce. Může nejen představit velké množství polárních skupin na povrchu, ale také změnit jeho mikrostrukturu a zvýšit drsnost povrchu. Ve srovnání s léčbou Corony je účinek léčby v plazmě jednotnější a stabilnější, což je vhodné pro aplikační scénáře s vysokými požadavky na kvalitu produktu, ale investice do zařízení je velká a kontrola parametru procesu je také komplikovanější.
3. ošetření plamenem
Ošetření plamenem je krátce vystavit povrch PE vysokoteplotnímu oxidačnímu plamene, takže jeho povrch podléhá rychlé oxidační reakci, aby generoval funkční skupiny obsahující kyslík. Tato metoda má rychlou rychlost zpracování a je vhodná pro kontinuální výrobní linky, ale ve skutečných aplikacích musí být teplota plamene a doba zpracování přesně kontrolována, jinak je snadné způsobit nadměrné oxidace nebo tepelné poškození, což ovlivňuje vlastnosti materiálu.
4. Modifikace chemického povrchu
Chemická ošetření zahrnuje hlavně mytí kyseliny, alkalické promytí, oxidaci ozonu a kopolymeraci štěpu. Například povrch PE je korodován směsí koncentrované kyseliny sírové a dichromanu draselného nebo hydrofilní skupiny jsou zavedeny na jeho povrch oxidací ozonu; Monomery, jako je anhydrid maleic, lze také použít pro modifikaci štěpu ke zlepšení kompatibility a schopnosti lepení PE s jinými materiály. Tento typ metody může obvykle dosáhnout trvalejšího účinku modifikace povrchu, ale existují problémy, jako jsou potíže s ošetřením chemické odpady, vysoký tlak na životní prostředí a vysoké náklady. Obecně se používá pro produkty se speciálními požadavky na výkon.
Za účelem ověření, zda povrchové ošetření účinně zlepšuje sílu adheze mezi povlakem PE a základním papírem, lze pro testování použít následující metody:
Test peelingové síly: Měření síly potřebné pro peel vrstvy PE ze základního papíru je nejpřímější metodou pro vyhodnocení mezifázové vazby síly.
Test úhlu kontaktu: Měřením změny kontaktního úhlu kapičky vody na povrchu PE lze posoudit zlepšení jeho smáčivosti povrchu.
Analýza XPS (rentgenová fotoelektronová spektroskopie): Používá se k detekci složení povrchových prvků a potvrzení, zda jsou generovány nové polární funkční skupiny.
Analýza FTIR (Infračervená spektroskopie Fourierovy transformace): Analyzujte změny v povrchové chemické struktuře a identifikujte přítomnost specifických funkčních skupin.
SEM (skenovací elektronový mikroskop) Pozorování: Zkontrolujte morfologické změny povrchu po ošetření, jako je zvýšená drsnost a tvorba mikroporézní struktury.
Racionálním výběrem a optimalizací technologie úpravy povrchu lze významně zlepšit spojovací sílu mezi povlakem PE a základní papír v role základního papíru PE potahovaného papíru, čímž se zlepší celkový výkon a konkurenceschopnost produktu na trhu.
