Vodotesné a olejovzdorné vlastnosti Papierové rolky potiahnuté PE pochádzajú hlavne z polyetylénovej (PE) fólie potiahnutej na jej povrchu. PE povlak poskytuje nielen vynikajúce vodotesné vlastnosti, ale tiež účinne zabraňuje prenikaniu mastnoty. Preto hrúbka povlaku, zloženie materiálu a výrobný proces majú dôležitý vplyv na jeho konečný výkon. Tu je niekoľko spôsobov, ako optimalizovať vodotesné a olejotesné vlastnosti úpravou hrúbky a zloženia náteru:
Hrúbka náteru pozitívne koreluje s vodotesnosťou. Čím hrubší je PE povlak, tým silnejší je vodotesný výkon, pretože hrubší povlak môže účinne zabrániť prenikaniu vody do povrchu papiera. Avšak príliš hrubý povlak môže spôsobiť, že povrch papiera nebude dostatočne hladký alebo pružný, takže je potrebné nájsť rovnováhu, aby sa zabezpečilo, že hrúbka povlaku bude dostatočná na zabezpečenie vodotesného účinku bez ovplyvnenia celkového výkonu pohára.
Podobne ako pri vodeodolnosti, hrúbka PE povlaku priamo ovplyvňuje jeho odolnosť voči olejom. Molekuly tuku môžu preniknúť do vnútra papiera ľahšie ako molekuly vody, takže požiadavky na odolnosť voči olejom sú zvyčajne vyššie ako požiadavky na vodotesnosť. Keď je hrúbka náteru mierna, PE náter môže účinne zabrániť prenikaniu mastnoty. Ak je však povlak príliš tenký, tuk môže ľahko preniknúť do povlaku a preniknúť do povrchu papiera. Preto môže vhodná hrúbka povlaku zabezpečiť účinok odolný voči olejom a zároveň sa vyhnúť nadmernému používaniu povlakov, čím sa optimalizujú náklady.
Zloženie PE náterov (hlavne typ polyetylénu, lepidlá, plnivá atď.) má tiež dôležitý vplyv na vodotesnosť a odolnosť voči olejom. Úpravou kľúčových zložiek vo formulácii možno zlepšiť výkonnosť náteru:
Rôzne typy PE (ako je polyetylén s nízkou hustotou LDPE, polyetylén s vysokou hustotou HDPE, lineárny polyetylén s nízkou hustotou LLDPE atď.) majú rôzne molekulárne štruktúry a fyzikálne vlastnosti a tieto rôzne typy PE majú rôzne vodotesné a olejovzdorné vlastnosti. Napríklad polyetylén s nízkou hustotou (LDPE) má lepšiu flexibilitu a rovnomernejšie poťahové účinky, čo je vhodné pre aplikácie, ktoré vyžadujú vyššie vodotesné a olejovzdorné vlastnosti; zatiaľ čo polyetylén s vysokou hustotou (HDPE) je tuhší a je vhodný pre aplikácie, ktoré odolávajú vyššiemu tlaku alebo vyžadujú vylepšené antipermeačné vlastnosti.
Pridanie niektorých prísad (ako sú zmäkčovadlá, antioxidanty, stabilizátory atď.) do PE náterov môže ďalej zlepšiť ich výkon. Zmäkčovadlá môžu napríklad zvýšiť pružnosť a ťažnosť povlaku a zabrániť prasknutiu alebo odpadnutiu povlaku; zatiaľ čo antioxidanty môžu zlepšiť odolnosť PE náterov a predĺžiť životnosť produktu. Súčasne pridanie povrchovo aktívnych látok pomáha zlepšiť priľnavosť náteru a zlepšiť väzbu medzi náterom a papierom, čím sa zlepšujú jeho vodotesné a olejovzdorné vlastnosti.
Niekedy sa do PE povlaku pridávajú niektoré neaktívne plnivá (ako je mastenec, oxid titaničitý, grafitový prášok atď.). Tieto plnivá môžu zlepšiť fyzikálne vlastnosti náteru, znížiť priepustnosť náteru a zlepšiť vodotesnosť a odolnosť voči olejom. Pridaním vhodného množstva plnív môže byť povlak jednotnejší a zlepšiť jeho trvanlivosť.
Okrem úpravy hrúbky a zloženia náteru má proces nanášania náteru (ako je spôsob náteru, teplota, tlak atď.) dôležitý vplyv na jeho vodotesné a olejotesné vlastnosti:
Bežné metódy nanášania PE náterov zahŕňajú liate nátery, nátery čepelí a striekanie. Rôzne spôsoby nanášania ovplyvňujú rovnomernosť a hrúbku náteru, čím ovplyvňujú vodotesnosť a odolnosť voči olejom. Liaty náter zvyčajne poskytuje rovnomernejšiu hrúbku náteru, takže pomáha zlepšiť vodotesné a olejovzdorné vlastnosti; zatiaľ čo nanášanie čepelí a striekanie môžu byť vhodnejšie pre niektoré špecifické aplikácie a je potrebné ich vybrať podľa požiadaviek na produkt.
Proces vytvrdzovania náteru je rozhodujúci pre jeho výkon. Po potiahnutí je potrebné PE náter zahriať a vytvrdiť, aby priľnul k povrchu papiera a vytvoril pevný film. Úpravou teploty a času vytvrdzovania možno kontrolovať hustotu a pevnosť náteru, čím sa zlepšujú jeho vodotesné a olejovzdorné účinky. Správna regulácia tlaku môže zároveň zabezpečiť, aby bol povlak hladký a rovnomerný, znížiť bubliny alebo nerovnomerné oblasti v povlaku a zabrániť ovplyvneniu jeho ochranných vlastností.
Úprava hrúbky a zloženia povlaku ovplyvňuje nielen vodotesnosť a odolnosť voči olejom, ale ovplyvňuje aj mechanickú pevnosť a húževnatosť samotného papiera. Hoci hrubšie povlaky môžu zlepšiť vodotesné a olejovzdorné vlastnosti, môžu spôsobiť, že papier bude tvrdší, čo ovplyvní tvarovanie a odolnosť pohára v tlaku. Optimalizáciou pomeru PE v receptúre a použitím aditív možno zachovať pružnosť a pevnosť papiera pri zabezpečení vodotesnosti a odolnosti voči olejom.
Papierové rolky potiahnuté PE sa široko používajú v pohároch na horúce nápoje, takže ich tepelná odolnosť je tiež dôležitým faktorom. Úpravou zloženia a hrúbky povlaku možno zlepšiť tepelnú stabilitu PE povlaku, aby sa zabránilo jeho roztaveniu, deformácii alebo zlyhaniu v podmienkach vysokej teploty.
Okrem bežných vodotesných a olejotesných funkcií môžu niektoré aplikácie vyžadovať, aby mal náter aj ďalšie špeciálne funkcie. Napríklad anti-ultrafialový (UV) povlak môže pomôcť zabrániť účinkom ultrafialových lúčov na papier a kvapaliny; antibakteriálny povlak môže účinne obmedziť rast mikroorganizmov a zaistiť bezpečnosť jedla v pohári. Na splnenie týchto špeciálnych potrieb je možné formuláciu a hrúbku povlaku prispôsobiť podľa špecifických funkčných požiadaviek.
Úpravou hrúbky povlaku a zloženia kotúčov pohárového papiera potiahnutých PE je možné presne kontrolovať jeho vodotesné a olejovzdorné vlastnosti. Čím hrubšia je hrúbka povlaku, tým silnejšie sú vodotesné a olejovzdorné vlastnosti, ale príliš hrubý povlak môže ovplyvniť ďalšie fyzikálne vlastnosti papiera, ako je pružnosť a pevnosť. Výberom vhodného typu PE, aditív, plnív a procesu náteru je možné optimalizovať ďalšie vlastnosti produktu pri zabezpečení vodotesných a olejovzdorných účinkov. Okrem toho optimalizácia procesu nanášania, ako je primeraná kontrola teploty a tlaku, môže tiež pomôcť zlepšiť rovnomernosť a priľnavosť náteru, čím sa zlepší celková kvalita produktu.
