Svojstva vodootpornosti i otpornosti na ulje Role papira za čaše obložene PE-om uglavnom potječu od polietilenskog (PE) filma presvučenog na njegovu površinu. PE premaz ne samo da pruža izvrsnu vodootpornost, već također učinkovito sprječava prodor masti. Stoga debljina premaza, formulacija materijala i proizvodni proces imaju važan utjecaj na njegovu konačnu izvedbu. Evo nekoliko načina za optimizaciju svojstava vodootpornosti i otpornosti na ulje podešavanjem debljine premaza i formulacije:
Debljina premaza u pozitivnoj je korelaciji s vodonepropusnošću. Što je PE premaz deblji, to je vodootporniji učinak, jer deblji premaz može učinkovito spriječiti prodiranje vode u površinu papira. Međutim, predebeli premaz može uzrokovati da površina papira nije dovoljno glatka ili fleksibilna, pa je potrebno pronaći ravnotežu kako bi se osiguralo da je debljina premaza dovoljna da pruži vodootporni učinak bez utjecaja na ukupnu izvedbu šalice.
Slično vodonepropusnosti, debljina PE premaza izravno utječe na njegovu otpornost na ulje. Molekule masti mogu prodrijeti u unutrašnjost papira lakše od molekula vode, tako da su zahtjevi za performanse otpornosti na ulje obično viši od onih za performanse otpornosti na vodu. Kada je debljina premaza umjerena, PE premaz može učinkovito spriječiti prodiranje masti. Ali ako je premaz pretanak, mast može lako prodrijeti kroz premaz i prodrijeti u površinu papira. Stoga odgovarajuća debljina premaza može osigurati učinak otpornosti na ulje uz izbjegavanje pretjerane upotrebe premaza, čime se optimiziraju troškovi.
Formulacija PE premaza (uglavnom vrsta polietilena, ljepila, punila itd.) također ima važan utjecaj na vodootpornost i otpornost na ulje. Prilagodbom ključnih sastojaka u formulaciji, učinak premaza može se poboljšati:
Različite vrste PE (kao što je polietilen niske gustoće LDPE, polietilen visoke gustoće HDPE, linearni polietilen niske gustoće LLDPE, itd.) imaju različite molekularne strukture i fizikalna svojstva, a te različite vrste PE imaju različitu otpornost na vodu i ulja svojstva. Na primjer, polietilen niske gustoće (LDPE) ima bolju fleksibilnost i ujednačenije učinke premaza, što je prikladno za primjene koje zahtijevaju veća svojstva otpornosti na vodu i ulje; dok je polietilen visoke gustoće (HDPE) čvršći i prikladan za primjene koje podnose viši pritisak ili zahtijevaju poboljšana svojstva protiv propusnosti.
Dodavanje nekih aditiva (kao što su plastifikatori, antioksidansi, stabilizatori itd.) PE premazima može dodatno poboljšati njihovu izvedbu. Na primjer, plastifikatori mogu povećati fleksibilnost i duktilnost premaza i spriječiti pucanje ili otpadanje premaza; dok antioksidansi mogu poboljšati trajnost PE premaza i produžiti vijek trajanja proizvoda. U isto vrijeme, dodavanje površinski aktivnih tvari pomaže poboljšati prianjanje premaza i pojačati vezu između premaza i papira, čime se poboljšavaju njegova svojstva otpornosti na vodu i ulje.
Ponekad se u PE premaz dodaju neka neaktivna punila (poput talka, titan dioksida, grafitnog praha itd.). Ova punila mogu poboljšati fizikalna svojstva premaza, smanjiti propusnost premaza i poboljšati vodonepropusnost i otpornost na ulje. Dodavanje odgovarajuće količine punila može učiniti premaz ujednačenijim i poboljšati njegovu trajnost.
Uz prilagodbu debljine i formule premaza, postupak nanošenja premaza (kao što je način nanošenja, temperatura, tlak itd.) također ima važan utjecaj na svojstva otpornosti na vodu i ulje:
Uobičajene metode nanošenja PE premaza uključuju lijevani premaz, premazivanje oštricama i prskanje. Različite metode premazivanja utječu na ujednačenost i debljinu premaza, čime utječu na učinak otpornosti na vodu i ulje. Lijevani premaz obično osigurava ujednačeniju debljinu premaza, tako da pomaže u poboljšanju svojstava otpornosti na vodu i ulje; dok premazivanje oštrica i prskanje mogu biti prikladniji za neke specifične primjene i potrebno ih je odabrati prema zahtjevima proizvoda.
Proces stvrdnjavanja premaza ključan je za njegovu učinkovitost. Nakon premazivanja, PE premaz treba zagrijati i stvrdnuti kako bi prionuo na površinu papira i stvorio jak film. Podešavanjem temperature i vremena stvrdnjavanja može se kontrolirati gustoća i čvrstoća premaza, čime se poboljšavaju njegovi učinci otpornosti na vodu i ulje. U isto vrijeme, odgovarajuća kontrola pritiska može osigurati da premaz bude gladak i jednoličan, smanjiti mjehuriće ili neravna područja u premazu i izbjeći utjecaj na njegova zaštitna svojstva.
Podešavanje debljine premaza i formulacije ne utječe samo na svojstva otpornosti na vodu i ulje, već također utječe na mehaničku čvrstoću i žilavost samog papira. Iako deblji premazi mogu poboljšati svojstva vodootpornosti i otpornosti na ulje, oni mogu uzrokovati da papir postane tvrđi, utječući na otpornost čašice na oblikovanje i pritisak. Optimiziranjem omjera PE u formuli i upotrebom aditiva, fleksibilnost i čvrstoća papira mogu se održati uz osiguravanje učinaka vodootpornosti i otpornosti na ulje.
Role papira presvučene PE naširoko se koriste u čašama za tople napitke, tako da je njihova otpornost na toplinu također važan faktor. Prilagođavanjem formulacije i debljine premaza, toplinska stabilnost PE premaza može se poboljšati kako bi se spriječilo njegovo taljenje, deformiranje ili kvar u uvjetima visoke temperature.
Uz konvencionalne funkcije vodootpornosti i otpornosti na ulje, neke primjene mogu zahtijevati da premaz ima i druge posebne funkcije. Na primjer, anti-ultraljubičasti (UV) premaz može spriječiti učinke ultraljubičastih zraka na papir i tekućine; antibakterijski premaz može učinkovito smanjiti rast mikroorganizama i osigurati sigurnost hrane u šalici. Kako bi se zadovoljile te posebne potrebe, formulacija i debljina premaza mogu se prilagoditi prema specifičnim funkcionalnim zahtjevima.
Podešavanjem debljine premaza i formulacije rola papira za čaše obloženih PE-om, njegova svojstva otpornosti na vodu i ulja mogu se precizno kontrolirati. Što je sloj deblji, to su svojstva vodootpornosti i otpornosti na ulje jača, ali predebeli premaz može utjecati na druga fizička svojstva papira, poput fleksibilnosti i čvrstoće. Odabirom odgovarajuće vrste PE, aditiva, punila i postupka premazivanja, druga svojstva proizvoda mogu se optimizirati uz osiguranje vodootpornosti i otpornosti na ulje. Osim toga, optimizacija procesa premazivanja, kao što je razumna kontrola temperature i tlaka, također može pomoći u poboljšanju ujednačenosti i prianjanja premaza, čime se poboljšava ukupna kvaliteta proizvoda.
