Za poboljšanje čvrstoće veza između obloge polietilena (PE) i osnovnog papira u PE presvučen peciva s šalicama , Ključno je poboljšati površinska svojstva PE materijala putem odgovarajuće tehnologije površinske obrade. Budući da je sam polietilen nepolarni, kemijski inertni materijal s niskom površinskom energijom, njegovo prianjanje prema baznom papiru celuloze je loša, pa se njegova površina mora modificirati fizičkim ili kemijskim sredstvima kako bi se povećala čvrstoća veza između dva.
1. Corona tretman
Tretman korone najčešća je metoda obrade površine. Stvara koronu pražnjenje u zraku visokofrekventnim i visokonaponskim električnom energijom, ionizirajući molekule kisika u zraku i stvaraju aktivne tvari poput ozona i slobodnih radikala. Ove visokoenergetske čestice bombardiraju površinu PE, pokrećući reakciju oksidacije, stvarajući polarne funkcionalne skupine poput hidroksila (-OH) i karboksila (-kooh) na svojoj površini, čime se značajno poboljšava njegova površinska energija i vlažnost. Ova metoda liječenja jednostavna je za upravljanje i niske troškove, a pogodna je za većinu linija proizvodnih kupaca, ali njegov učinak ima određenu pravovremenost i može s vremenom postepeno oslabiti.
2. liječenje u plazmi
Tretman u plazmi je sofisticiranija i učinkovitija metoda modifikacije površine. Ova tehnologija koristi plin niskog tlaka ili normalnog tlaka (poput kisika, dušika ili argona) za stvaranje plazme pod djelovanjem električnog polja. Napunjene čestice velike brzine i slobodni radikali bombardiraju površinu PE, uzrokujući oksidaciju, jetkanje, umrežavanje i druge kemijske reakcije. Ne može samo uvesti veliki broj polarnih skupina na površini, već također mijenjati svoju mikrostrukturu i povećati hrapavost površine. U usporedbi s tretmanom korone, učinak liječenja u plazmi je ujednačeni i stabilniji, što je prikladno za scenarije primjene s visokim zahtjevima za kvalitetu proizvoda, ali ulaganje u opremu je veliko, a kontrola parametra procesa je također složenija.
3. tretman plamena
Tretman plamenom je ukratko izložiti površinu PE visokotemperaturnom oksidacijskom plamenu, tako da njegova površina prolazi brzu reakciju oksidacije kako bi se stvorile funkcionalne skupine koje sadrže kisik. Ova metoda ima brzu brzinu obrade i prikladna je za kontinuirane proizvodne linije, ali u stvarnim primjenama temperatura plamena i vrijeme obrade moraju se precizno kontrolirati, u protivnom je lako uzrokovati prekomjernu oksidaciju ili toplinsko oštećenje, što utječe na svojstva materijala.
4. Modifikacija kemijske površine
Kemijski tretman uglavnom uključuje pranje kiselina, alkalno pranje, oksidaciju ozona i kopolimerizaciju cijepljenja. Na primjer, PE površina je korodirana mješavinom koncentriranog sumporne kiseline i kalijevog dikromata, ili se hidrofilne skupine na njegovu površina unose oksidacijom ozona; Monomeri kao što je Maleic Anhidrid također se mogu koristiti za modifikaciju cijepljenja za poboljšanje kompatibilnosti i sposobnosti vezanja PE s drugim materijalima. Ova vrsta metode obično može postići trajniji učinak modifikacije površine, ali postoje problemi poput poteškoća u liječenju kemijskih otpadnih tekućina, visokim pritiskom okoliša i visokim troškovima. Obično se koristi za proizvode s posebnim zahtjevima za performanse.
Kako bi se potvrdilo da li površinski tretman učinkovito poboljšava čvrstoću prianjanja između PE premaza i osnovnog papira, za testiranje se mogu koristiti sljedeće metode:
Ispitivanje čvrstoće oguljenja: Mjerenje sile potrebne za oguljenje PE sloja iz osnovnog papira najravnija je metoda za procjenu sile međufaznog vezanja.
Ispitivanje kontaktnog kuta: Mjerenjem promjene u kontaktnom kutu kapljica vode na površini PE može se prosuditi poboljšanje njegove vlažnosti na površini.
XPS (rendgenska fotoelektronska spektroskopija) Analiza: Koristi se za otkrivanje sastava površinskih elemenata i potvrđivanje jesu li generirane nove polarne funkcionalne skupine.
FTIR (Fourier transformacija infracrvena spektroskopija) Analiza: Analizirajte promjene u površinskoj kemijskoj strukturi i identificirajte prisutnost specifičnih funkcionalnih skupina.
SEM (skenirajući elektronski mikroskop) Promatranje: Provjerite morfološke promjene površine nakon tretmana, poput povećane hrapavosti i stvaranja mikroporozne strukture.
Racionalnim odabirom i optimizacijom tehnologije površinskog obrade, sila vezanja između PE premaza i osnovnog papira u baznom papiru s PE obloženim papirom na papiru može se značajno poboljšati, poboljšavajući na taj način ukupnu učinkovitost i tržišnu konkurentnost proizvoda.
