For å forbedre bindingsstyrken mellom polyetylen (PE) belegg og basispapiret i PE belagt kopp papirrull , Nøkkelen er å forbedre overflateegenskapene til PE -materialet gjennom passende overflatebehandlingsteknologi. Siden polyetylen i seg selv er et ikke-polar, kjemisk inert materiale med lav overflateenergi, er vedheftet til cellulosebasepapir dårlig, så overflaten må modifiseres med fysiske eller kjemiske midler for å forbedre bindingsstyrken mellom de to.
1. Corona -behandling
Corona -behandling er den vanligste metoden for overflatebehandling. Det genererer koronautladning i luften gjennom høyfrekvente og høyspent elektrisitet, ioniserende oksygenmolekyler i luften og genererer aktive stoffer som ozon og frie radikaler. Disse høye energipartiklene bombarderer PE-overflaten, og utløser en oksidasjonsreaksjon, og genererer polare funksjonelle grupper som hydroksyl (–OH) og karboksyl (–COOH) på overflaten, og forbedrer dermed overflaten og fuktbarheten betydelig. Denne behandlingsmetoden er enkel å operere og lav i kostnadene, og er egnet for de fleste produksjonslinjer for papirkopp, men effekten har en viss aktualitet og kan gradvis svekkes over tid.
2. Plasmabehandling
Plasmabehandling er en mer sofistikert og effektiv overflatemodifiseringsmetode. Denne teknologien bruker lavtrykk eller normaltrykksgass (for eksempel oksygen, nitrogen eller argon) for å danne plasma under virkningen av et elektrisk felt. Høyhastighets ladede partikler og frie radikaler bombarderer PE-overflaten og forårsaker oksidasjon, etsing, tverrbinding og andre kjemiske reaksjoner. Den kan ikke bare introdusere et stort antall polargrupper på overflaten, men også endre mikrostrukturen og øke overflatens ruhet. Sammenlignet med koronabehandling er effekten av plasmabehandling mer ensartet og stabil, noe som er egnet for applikasjonsscenarier med høye krav til produktkvalitet, men utstyrsinvesteringen er stor og prosessparameterkontrollen er også mer komplisert.
3. flammebehandling
Flammebehandling er å kort eksponere PE-overflaten for en oksidasjonsflamme med høy temperatur, slik at overflaten gjennomgår en rask oksidasjonsreaksjon for å generere oksygenholdige funksjonelle grupper. Denne metoden har en rask prosesseringshastighet og er egnet for kontinuerlige produksjonslinjer, men i faktiske applikasjoner må flammetemperaturen og prosesseringstiden kontrolleres nøyaktig, ellers er det enkelt å forårsake overdreven oksidasjon eller termisk skade, noe som påvirker materialegenskapene.
4. Kjemisk overflatemodifisering
Kjemisk behandling inkluderer hovedsakelig syrevask, alkalisk vask, ozonoksidasjon og podekopolymerisasjon. For eksempel er PE -overflaten korrodert av en blanding av konsentrert svovelsyre og kaliumdikromat, eller hydrofile grupper blir introdusert på overflaten ved ozonoksidasjon; Monomerer som maleinsyreanhydrid kan også brukes til modifisering av pode for å forbedre kompatibiliteten og bindingsevnen til PE med andre materialer. Denne typen metoder kan vanligvis oppnå en mer varig overflatemodifiseringseffekt, men det er problemer som vanskeligheter med kjemisk avfallsvæskebehandling, høyt miljøtrykk og høye kostnader. Det brukes vanligvis til produkter med spesielle ytelseskrav.
For å bekrefte om overflatebehandlingen forbedrer vedheftingsstyrken mellom PE -belegget og basispapiret, kan følgende metoder brukes til testing:
Peel Strength Test: Måling av kraften som kreves for å skrelle PE -laget fra basispapiret er den mest direkte metoden for å evaluere grensesnittbindingskraften.
Kontaktvinkeltest: Ved å måle endringen i kontaktvinkelen til en vanndråpe på PE -overflaten, kan forbedringen av overflatens fuktbarhet vurderes.
XPS (røntgenfotoelektronspektroskopi) analyse: brukes til å oppdage overflateelementsammensetningen og bekrefte om nye polare funksjonelle grupper er generert.
FTIR (Fourier transform infrarød spektroskopi) analyse: Analyser endringer i overflatekjemisk struktur og identifiser tilstedeværelsen av spesifikke funksjonelle grupper.
SEM (skanning av elektronmikroskop) observasjon: Kontroller de morfologiske endringene av overflaten etter behandling, for eksempel økt ruhet og dannelse av mikroporøs struktur.
Ved rasjonelt å velge og optimalisere overflatebehandlingsteknologi, kan bindingskraften mellom PE -belegget og basepapiret i PE -belagte papirkoppbase -papirrull forbedres betydelig, og dermed forbedre den generelle ytelsen og markedskonkurransen til produktet.
