Na zlepšenie pevnosti väzby medzi polyetylénovým (PE) povlakom a základným papierom v PEAT COPS CUSE PAPE ROLL , kľúčom je zlepšiť povrchové vlastnosti materiálu PE prostredníctvom vhodnej technológie povrchového spracovania. Pretože samotný polyetylén je nepolárny, chemicky inertný materiál s nízkou povrchovou energiou, jeho adhézia na základný papier celulózy je zlá, takže jeho povrch musí byť modifikovaný fyzikálnymi alebo chemickými prostriedkami na zvýšenie pevnosti väzby medzi nimi.
1. Liečba v koróne
Ošetrenie korónou je najbežnejšou metódou povrchového spracovania. Generuje výtok z koróny vo vzduchu prostredníctvom vysokofrekvenčnej a vysokej napätia elektriny, ionizujúce molekuly kyslíka vo vzduchu a vytvárajúce aktívne látky, ako sú ozón a voľné radikály. Tieto vysokoenergetické častice bombardujú povrch PE, na svojom povrchu vyvolávajú oxidačnú reakciu, čím vytvárajú polárne funkčné skupiny, ako je hydroxyl (–OH) a karboxyl (–cOOH), čím výrazne zlepšuje jej povrchovú energiu a zmáčosť. Táto metóda liečby je jednoduchá na prevádzku a nízky náklady a je vhodná pre väčšinu výrobných línií papiera, ale jej účinok má určitú včasnosť a môže postupom času postupne oslabovať.
2. Plazmatická liečba
Ošetrenie plazmy je sofistikovanejšia a účinnejšia metóda povrchovej modifikácie. Táto technológia využíva nízkotlakový alebo normálny tlakový plyn (ako je kyslík, dusík alebo argón) na tvorbu plazmy pod pôsobením elektrického poľa. Vysokorýchlostné nabité častice a voľné radikály bombardujú povrch PE, čo spôsobuje oxidáciu, leptanie, zosieťovanie a ďalšie chemické reakcie. Na povrchu môže nielen zaviesť veľké množstvo polárnych skupín, ale tiež zmeniť svoju mikroštruktúru a zvýšiť drsnosť povrchu. V porovnaní s ošetrením korónou je účinok ošetrenia v plazme rovnomernejší a stabilnejší, čo je vhodné pre aplikačné scenáre s vysokými požiadavkami na kvalitu produktu, ale investícia do zariadenia je veľká a kontrola parametrov procesu je tiež komplikovanejšia.
3. Plameňová liečba
Ošetrenie plameňom je stručne vystaviť povrch PE vysokoteplotné oxidačné plameň, takže jeho povrch prechádza rýchlou oxidačnou reakciou na vytvorenie funkčných skupín obsahujúcich kyslík. Táto metóda má rýchlu rýchlosť spracovania a je vhodná pre nepretržité výrobné vedenia, ale v skutočných aplikáciách sa musí teplota plameňa a čas spracovania presne riadiť, inak je ľahké spôsobiť nadmernú oxidáciu alebo poškodenie tepelného, čo ovplyvňuje vlastnosti materiálu.
4. Modifikácia chemického povrchu
Chemické ošetrenie zahŕňa hlavne kyslé umývanie, alkalické umývanie, oxidáciu ozónu a kopolymerizáciu štepu. Napríklad povrch PE je korodovaný zmesou koncentrovanej kyseliny sírovej a dichromátu draselného alebo hydrofilné skupiny sa zavádzajú na jeho povrch oxidáciou ozónu; Monoméry, ako je maleický anhydrid, sa môžu použiť aj na modifikáciu štepu na zlepšenie kompatibility a schopnosti spojenia PE s inými materiálmi. Tento typ metódy zvyčajne môže dosiahnuť trvalejší účinok na modifikáciu povrchu, ale existujú problémy, ako sú ťažkosti s úpravou chemického odpadu, vysokým tlakom životného prostredia a vysokým nákladom. Všeobecne sa používa na výrobky so špeciálnymi požiadavkami na výkon.
Aby sa overilo, či povrchové ošetrenie účinne zlepšuje pevnosť adhézie medzi povlakom PE a základným papierom, môžu sa na testovanie použiť nasledujúce metódy:
Test pevnosti peel: Meranie sily potrebnej na odlupovanie vrstvy PE od základného papiera je najpriamejšou metódou na vyhodnotenie medzifázovej väzbovej sily.
Test kontaktného uhla: Zmeraním zmeny v kontaktnom uhle kvapôčky vody na povrchu PE je možné posúdiť zlepšenie jeho povrchovej zmáčateľnosti.
Analýza XPS (röntgenová fotoelektrónová spektroskopia): Používa sa na detekciu zloženia povrchových prvkov a na potvrdenie, či sa generujú nové polárne funkčné skupiny.
Analýza FTIR (Fourier Transformácia infračervenej spektroskopie): Analyzujte zmeny v povrchovej chemickej štruktúre a identifikujte prítomnosť špecifických funkčných skupín.
Pozorovanie SEM (skenovací elektrónový mikroskop): Skontrolujte morfologické zmeny povrchu po ošetrení, ako je zvýšená drsnosť a tvorba mikroporéznej štruktúry.
Racionálnym výberom a optimalizáciou technológie povrchového spracovania je možné výrazne vylepšiť lepiacu silu medzi povlakom PE a základným papierom v základnom papierovom papieri potiahnutom PE, čím sa zlepší celková výkonnosť a konkurencieschopnosť trhu produktu.
