首页 > 分享 > 表面张力对复合的影响!

表面张力对复合的影响!

薄膜的表面张力是影响复合生产过程中气泡产生的重要因素之一。在复合生产环节中,由于塑料薄膜通常具有稳定的化学性能,但其表面张力可能相对较低,这会导致胶水薄膜上无法获得良好的润湿和流平效果,最终引发白点及气泡。

薄膜的表面张力值对于油墨和胶水在薄膜表面实现良好的润湿与流平起着决定性作用,这是复合过程中胶水与薄膜形成有效浸润结合的关键。表面张力的影响直接反映在涂布状态上:

若表面张力不足,轻则会在复合过程中产生白点、气泡等外观缺陷,同时还会对复合后的剥离强度造成不利影响;

严重时,甚至会导致薄膜层间无法进行有效的粘接结合。

薄膜材料的表面张力,亦称为表面能量,是衡量该材料对油墨和胶水接受能力的一个重要指标。为了确保液体状的油墨和胶水能在薄膜表面得到有效润湿,这些液体的表面张力必须小于薄膜的表面张力。换言之,薄膜材料的表面张力必须高于液态油墨和胶水的表面张力,这样胶液才能在薄膜表面顺畅地铺展开来,实现浸润效果(即胶液与薄膜之间的接触角变得极小)。这种浸润作用使得胶液能够在薄膜表面形成均匀的润湿流平接触,进而促进胶液对薄膜的渗透,最终实现薄膜层间的牢固胶粘结合。

塑料薄膜多由高分子聚烯烃类的石化产品加工而成,软包装常用塑料如聚丙烯类(BOPP、CPP、RCPP)、聚乙烯类(BOPE、PE、CPE)属于非极性聚合物,其制成的薄膜表面自由能小,表面润湿张力值较低,通常在30-32 达因左右。这么低的表面张力,无法进行印刷复合,需要进行电晕处理,以提高其表面的张力值。

聚酯类(PET、PBT、PEN、PETG)与聚酰胺类(PA、BOPA)是属于极性高分子,其表面自由能较高,表面张力通常在40达因以上。但是由于薄膜表面氢键的结合,以及在加工时各类助剂(PPA、开口剂、爽滑剂、抗静电剂、耐老化剂等)的添加影响,即使其表面张力值不低,但薄膜表面对胶与墨的结合,还是受到一定程度的浸润影响,需进一步进行表面处理,以提高其表面润湿张力。

胶水油墨通常具有自身的表面张力值,这个值大致在29-32达因左右。为了确保普通的油墨或粘合剂能够有效地附着在物体表面,该物体的表面张力需要高于34达因/厘米。为了获得更佳的润湿与附着效果,表面张力值之间的差异(即薄膜表面张力与胶水油墨表面张力之差)最好保持在6达因以上。这意味着薄膜的表面张力值应当大于38达因,确保胶水、油墨能够在薄膜表面实现良好的润湿与附着。

为了提升薄膜表面张力,需要对表面进行处理。而目前表面处理效果最好的方式为电晕处理。以软包装的实际生产经验值来讲,建议常用薄膜的表面张力值要求如下:

vmCPP ≥36达因

BOPP、PE、CPE、CPP、vmPET 、PVDC≥38达因

PVC ≥45达因

BOPET ≥48达因

BOPA 、AL≥52达因。

薄膜表面张力值还主要受以下因素影响:

①基材原始张力值:不同材料的极性差异会导致其表面张力值各不相同,这一特性在进行表面处理时显得尤为重要,因为所需的处理强度会因此而异。以PE为例,其初始表面张力值通常在31-32达因范围内,而PET则属于极性物质,其表面初始张力值相对较高,一般在41-44达因之间。在生产和使用不同薄膜之前,由于它们原始的张力值以及表面结晶度的不同,对电晕处理的强度要求也会有所差异。因此,在进行表面处理时,需要根据具体材料的性质来确定合适的处理强度,以确保达到预期的润湿与附着效果。

②电晕处理:电晕处理是一种针对塑料薄膜表面的特殊工艺,它通过在薄膜表面施加高频率、高电压的电极,引发电晕放电现象。这一过程中,电极产生的电晕放电在薄膜表面形成等离子体的强烈冲击。这种冲击不仅导致塑料分子中的化学键发生断裂并发生降解,而且放电时伴随产生的臭氧作为一种高效的强氧化剂,能够进一步氧化塑料分子。氧化过程中,塑料表面会生成羰基、过氧化物等极性较强的化学基团。这些变化共同作用,显著提升了薄膜的表面能和附着能力,使其更易于与其他物质(如油墨、胶水)形成良好的附着和润湿效果。

电晕处理由于电极处于强放电的状态,在薄膜走料过慢或停滞时,极易被电火花产生烧蚀带来安全隐患,因此现有电晕机通常采取联动形式,避免产生安全隐患。

④电晕处理三要素:电晕处理的效果与电晕机的功率有关,电晕机的功率大小决定了电极的放电强度;而放电的电极与绝缘胶辊(薄膜)的距离,决定了电极覆盖的距离;薄膜通过电极的速度,决定了薄膜表面接受电晕处理的时间。由此构成了电晕处理的三要素:功率、距离、时间。

a、功率:电晕机的功率决定了最终电极的放电功率(当然与高压包也有关),电晕机功率的选用与薄膜需处理的强度、电极的宽度有关以及薄膜的线速度有关。薄膜需处理的幅宽越大,所需要功率也就越高;薄膜需要处理的强度越高,所需的功率也就越大;薄膜走料的线速度(时间)越高,所需的功率也就越大。同时电压的高低,对电晕机的功率释放也产生影响,薄膜生产时需要关注峰谷间的电压差带来的处理影响。

b、距离:放电电极与绝缘辊间的距离越大,薄膜承受的放电强度也就越弱,通常电极与薄膜的距离在2-4mm,薄膜与电极的距离决定了其表面处理的强度。电晕机的电极与(绝缘辊)薄膜间距离务必要一致,否则会引发表面处理的不一致。

c、时间:薄膜通过电极处理的线速度,决定了薄膜受处理的时间。在电晕机的同等功率处理下,薄膜的线速度的不一致决定其受处理的时间不一致,得到的表面处理值也会出现差异。

通过表面张力处理的电晕值通常会随着时间产生衰减,不同的薄膜在不同的环境条件下衰减的速度也是不一致的。

④电晕衰减:薄膜的表面处理程度,电晕值会随存放时间延长而产生消退,消退速度与存放环境(温度、湿度)、原料牌号、薄膜厚度、包装等多种因素有关。

a、存放环境:消退速度快慢与存放环境温湿度、材料厚度等多种因素有关。存放环境温湿度越高,消退速度越快,并且越彻底。

b、存放时间:薄膜的电晕值通常会随着时间慢慢的衰减,如:PE电晕处理后的最佳有效期在1-15天以内。

c、助剂:添加较多的薄膜,消退速度比助剂添加少的要快,这是由于这些低分子量物质如油酸酰胺、芥酸酰胺、蜡质等,极容易析出,覆盖在薄膜的表面,使薄膜的表面张力值变差。

d、薄膜的厚薄:厚的薄膜消退速度比薄的薄膜更快,因此,薄膜处理后,最好当即印刷、涂布或复合,以得到最佳的润湿性和附着力。

⑤检测方法:通常以达因(电晕)液(甲酰胺与乙二醇乙醚的混合溶液)作为薄膜表面张力值的检测标准。

检测时,用清洁棉球棒蘸取达因水,在检测面上涂布测试液,在两秒钟内是否收缩的状况变化,若出现收缩状况的,判定该检测位置的电晕值小于使用测试液的值,若出现不收缩状况的,则判定该检测位置的电晕值大于或等于使用测试液的值。

观察注意事项

a、薄膜的检测位置要求完整、干燥、无颗粒、油污类杂质;

b、不使用过期失效的测试笔(液);

c、检测液是多组分挥发性混合液,用后应及时密封,放置于无阳光直射到的地方;

检测出电晕值没达到要求时的薄膜材料,应按不合格原材料程序处理。

总之,在上机前对薄膜表面张力值进行检测,发现表面张力值不良的薄膜坚决不能上机,是切断因表面张力值带来生产质量影响的根源问题。

为确保复合质量,需要确保薄膜具有足够的、均匀的表面张力,并结合适当的复合上胶量、复合机速、压力、温度、收放卷等工艺参数,注意控制好环境湿度和车间清洁度,以源头控制思想,以避免气泡与白点的产生。

文章编辑:华益塑料包装袋厂家

更多软包装信息请登陆:https://www.vipzai.com 欢迎联系与咨询我们!我们将为您提供全方位的、优质的产品和服务....

相关知识

复合性状转基因棉花对土壤生物多样性的影响
灌溉水质对土壤物理性质的影响
复合保鲜剂对莲藕贮藏品质的影响.doc
复合氨基酸肥料不同施用方式对茄子生长的影响
厚朴复合中草药添加剂对肉鸡生长性能影响的研究
模拟酸雨与富营养化复合胁迫对水生植物氮吸收的影响
复合免疫增强剂对刺参生长和非特异性免疫酶活性的影响
绿图复合生物菌肥作基肥对棉花产量的影响
复合植物生长调节剂对荔枝开花及坐果的影响.pdf
复合微生物肥对棉田土壤养分及根际细菌群落的影响

网址: 表面张力对复合的影响! https://m.huajiangbk.com/newsview1884998.html

所属分类:花卉
上一篇: 为什么闪光片能附着到任何物体上
下一篇: 新冠状病毒在物体表面能存活多久