Pentru a îmbunătăți rezistența de legare între acoperirea de polietilenă (PE) și hârtia de bază din Ruloul de hârtie acoperită cu PE , cheia este îmbunătățirea proprietăților de suprafață ale materialului PE prin tehnologia adecvată de tratare a suprafeței. Deoarece polietilena în sine este un material non-polar, inert chimic, cu energie de suprafață scăzută, aderența sa la hârtia de bază a celulozei este slabă, astfel încât suprafața sa trebuie modificată prin mijloace fizice sau chimice pentru a îmbunătăți rezistența de legare între cele două.
1. Tratamentul coronei
Tratamentul cu corona este cea mai frecventă metodă de tratament la suprafață. Generează descărcare de corona în aer prin electricitate de înaltă tensiune și de înaltă tensiune, ionizante molecule de oxigen în aer și generarea de substanțe active, cum ar fi ozonul și radicalii liberi. Aceste particule cu energie mare bombardează suprafața PE, declanșând o reacție de oxidare, generând grupuri funcționale polare precum hidroxil (–OH) și carboxil (–COOH) pe suprafața sa, îmbunătățind astfel semnificativ energia de suprafață și umectabilitatea. Această metodă de tratament este simplă de operat și costuri scăzute și este potrivită pentru majoritatea liniilor de producție a cupei de hârtie, dar efectul său are o anumită actualitate și poate slăbi treptat în timp.
2. Tratament cu plasmă
Tratamentul cu plasmă este o metodă de modificare a suprafeței mai sofisticată și mai eficientă. Această tehnologie folosește gaze de presiune joasă sau normală (cum ar fi oxigen, azot sau argon) pentru a forma plasmă sub acțiunea unui câmp electric. Particulele încărcate de mare viteză și radicalii liberi bombardează suprafața PE, provocând oxidarea, gravura, reticularea și alte reacții chimice. Nu numai că poate introduce un număr mare de grupuri polare la suprafață, dar poate schimba și microstructura și crește rugozitatea suprafeței. În comparație cu tratamentul cu corona, efectul tratamentului cu plasmă este mai uniform și mai stabil, ceea ce este potrivit pentru scenarii de aplicare cu cerințe ridicate pentru calitatea produsului, dar investiția în echipament este mare, iar controlul parametrilor procesului este, de asemenea, mai complicat.
3. Tratamentul cu flăcări
Tratamentul cu flăcări este de a expune pe scurt suprafața PE la o flacără oxidantă la temperatură ridicată, astfel încât suprafața sa suferă o reacție rapidă de oxidare pentru a genera grupuri funcționale care conțin oxigen. Această metodă are o viteză de procesare rapidă și este potrivită pentru liniile de producție continuă, dar în aplicațiile reale, temperatura flăcării și timpul de procesare trebuie controlate cu precizie, altfel este ușor să provocați oxidarea excesivă sau deteriorarea termică, afectând proprietățile materialului.
4. Modificare chimică a suprafeței
Tratamentul chimic include în principal spălarea acidului, spălarea alcalină, oxidarea ozonului și copolimerizarea grefei. De exemplu, suprafața PE este corodată de un amestec de acid sulfuric concentrat și dicromat de potasiu sau grupuri hidrofile sunt introduse pe suprafața sa prin oxidarea ozonului; Monomeri precum anhidrida maleică pot fi, de asemenea, utilizați pentru modificarea grefei pentru a îmbunătăți compatibilitatea și capacitatea de legare a PE cu alte materiale. Acest tip de metodă poate obține, de obicei, un efect de modificare a suprafeței mai durabil, dar există probleme precum dificultăți în tratarea lichidului de deșeuri chimice, presiunea ridicată a mediului și costurile ridicate. Este utilizat în general pentru produse cu cerințe speciale de performanță.
Pentru a verifica dacă tratamentul de suprafață îmbunătățește eficient rezistența la aderență între acoperirea PE și hârtia de bază, următoarele metode pot fi utilizate pentru testare:
Testul de rezistență la coajă: măsurarea forței necesară pentru a coji stratul de PE din hârtia de bază este cea mai directă metodă pentru a evalua forța de legare interfațială.
Testul unghiului de contact: prin măsurarea modificării unghiului de contact al unei picături de apă pe suprafața PE, poate fi evaluată îmbunătățirea umedării suprafeței sale.
Analiza XPS (spectroscopie fotoelectronică cu raze X): utilizat pentru a detecta compoziția elementului de suprafață și pentru a confirma dacă sunt generate noi grupuri funcționale polare.
Analiza FTIR (Spectroscopie cu infraroșu transformată Fourier): Analizați modificările structurii chimice de suprafață și identificați prezența grupurilor funcționale specifice.
Observație SEM (microscop electronic de scanare): Verificați modificările morfologice ale suprafeței după tratament, cum ar fi rugozitatea crescută și formarea structurii microporoase.
Prin selectarea și optimizarea rațională a tehnologiei de tratare a suprafeței, forța de lipire între acoperirea PE și hârtia de bază din ruloul de hârtie de bază al Cupei acoperite cu PE poate fi îmbunătățită semnificativ, îmbunătățind astfel performanța generală și competitivitatea pieței produsului.
