Polyeteenin (PE) pinnoitteen ja peruspaperin välisen sitoutumislujuuden parantamiseksi PE -päällystetty kuppipaperirulla , avain on parantaa PE -materiaalin pintaominaisuuksia sopivan pintakäsittelytekniikan avulla. Koska polyeteeni itsessään on ei-polaarinen, kemiallisesti inertti materiaali, jolla on alhainen pintaenergia, sen tarttuminen selluloosan emäksen paperiin on heikko, joten sen pintaa on modifioitava fysikaalisilla tai kemiallisilla keinoilla kahden välisen sitoutumislujuuden parantamiseksi.
1. Corona -hoito
Corona -käsittely on yleisin pintakäsittelymenetelmä. Se tuottaa koronan purkamisen ilmassa korkeataajuisen ja korkeajännitteen sähköllä, ionisoivien happimolekyylien kautta ilmassa ja tuottaen aktiivisia aineita, kuten otsonin ja vapaiden radikaalien. Nämä korkean energian hiukkaset pommittavat PE-pintaa, laukaisevat hapetusreaktion, tuottaen polaarisia funktionaalisia ryhmiä, kuten hydroksyyli (–OH) ja karboksyyli (–COOH), parantaen siten huomattavasti sen pintaenergiaa ja kostutettavuutta. Tämä hoitomenetelmä on helppo käyttää ja alhainen kustannus, ja se sopii useimpiin paperikuppituotantolinjoihin, mutta sen vaikutuksella on tietty ajantasaisuus ja se voi vähentyä vähitellen ajan myötä.
2. plasmahoito
Plasmankäsittely on hienostuneempi ja tehokkaampi pinnanmuutosmenetelmä. Tämä tekniikka käyttää matalapaineista tai normaalipainekaasua (kuten happi, typpi tai argoni) plasman muodostamiseksi sähkökentän vaikutuksesta. Nopeat varautuneet hiukkaset ja vapaat radikaalit pommittavat PE-pintaa aiheuttaen hapettumista, syövytystä, silloittumista ja muita kemiallisia reaktioita. Se ei voi vain tuoda suurta määrää polaarisia ryhmiä pinnalle, vaan myös muuttaa sen mikrorakennetta ja lisätä pinnan karheutta. Corona -käsittelyyn verrattuna plasmahoidon vaikutus on yhtenäisempi ja vakaampi, mikä soveltuu sovellusskenaarioihin, joilla on korkeat tuotteen laadun vaatimukset, mutta laitteiden investoinnit ovat suuria ja myös prosessiparametrien hallinta on monimutkaisempi.
3. liekinkäsittely
Liekinkäsittelyn on altistettava PE-pinta lyhyesti korkean lämpötilan hapettavalle liekkille siten, että sen pinta käy läpi nopean hapettumisreaktion happea sisältävien funktionaalisten ryhmien tuottamiseksi. Tällä menetelmällä on nopea prosessointinopeus ja se sopii jatkuviin tuotantolinjoihin, mutta todellisissa sovelluksissa liekin lämpötilaa ja käsittelyaika on valvottava tarkasti, muuten on helppo aiheuttaa liiallista hapettumista tai lämpövaurioita, mikä vaikuttaa materiaalien ominaisuuksiin.
4. kemiallinen pinnan modifikaatio
Kemiallinen käsittely sisältää pääasiassa hapon pesun, alkalisen pesun, otsonin hapettumisen ja siirteen kopolymeroinnin. Esimerkiksi PE -pinta syöpistää konsentroituneen rikkihapon ja kaliumdikromaatin tai hydrofiilisten ryhmien seoksella, joka johdetaan sen pinnalle otsonin hapettumisella; Monomeerejä, kuten maleiinihappoanhydridiä Tämän tyyppinen menetelmä voi yleensä saavuttaa kestävämmän pinnan modifikaatiovaikutuksen, mutta kemiallisen jätteen nestemäisen käsittelyn, korkean ympäristöpaineen ja korkeiden kustannusten ja korkeiden kustannusten vaikeuksia. Sitä käytetään yleensä tuotteisiin, joilla on erityiset suorituskykyvaatimukset.
Jotta varmistetaan, parantaako pintakäsittely tehokkaasti PE -pinnoitteen ja emäspaperin välistä tarttuvuuslujuutta, voidaan käyttää testaamiseen seuraavia menetelmiä:
Peel -lujuustesti: PE -kerroksen kuorimiseen tarvittava voiman mittaaminen peruspaperista on suorin menetelmä rajapinnan sitoutumisvoiman arvioimiseksi.
Kosketuskulmakoe: Mittaamalla vesipisaran kosketuskulman muutos PE -pinnalla, sen pinnan kostutettavuuden paraneminen voidaan arvioida.
XPS (röntgenvaloelektronispektroskopia) -analyysi: Käytetään pintaelementin koostumuksen havaitsemiseen ja varmista, syntyykö uusia polaarisia funktionaalisia ryhmiä.
FTIR (Fourier -muunnosinfrapunaspektroskopia) -analyysi: Analysoi pintakemiallisen rakenteen muutokset ja tunnista spesifisten funktionaalisten ryhmien läsnäolo.
SEM (skannauselektronimikroskooppi) Havainto: Tarkista pinnan morfologiset muutokset käsittelyn jälkeen, kuten lisääntynyt karheus ja mikrohuokoisen rakenteen muodostuminen.
Valitsemalla ja optimoimalla pintakäsittelytekniikkaa rationaalisesti PE -pinnoitteen ja PE -päällystetyn paperikupin pohjapaperirullan PE -päällysteen ja peruspaperin välistä sidosvoimaa voidaan parantaa huomattavasti, mikä parantaa tuotteen yleistä suorituskykyä ja markkinoiden kilpailukykyä.
