Para mejorar la resistencia de unión entre el recubrimiento de polietileno (PE) y el papel base en Rollo de papel con taza recubierta de educación , la clave es mejorar las propiedades de la superficie del material PE a través de la tecnología de tratamiento de superficie apropiada. Dado que el polietileno en sí es un material no polar, químicamente inerte con baja energía superficial, su adhesión al papel base de celulosa es pobre, por lo que su superficie debe modificarse por medios físicos o químicos para mejorar la resistencia de unión entre los dos.
1. Tratamiento de corona
El tratamiento con corona es el método de tratamiento de superficie más común. Genera la descarga de corona en el aire a través de alta frecuencia y electricidad de alto voltaje, moléculas ionizantes de oxígeno en el aire y generando sustancias activas como ozono y radicales libres. Estas partículas de alta energía bombardean la superficie de PE, desencadenando una reacción de oxidación, generando grupos funcionales polares como hidroxilo (–OH) y carboxilo (–COOH) en su superficie, mejorando significativamente su energía superficial y su humectabilidad. Este método de tratamiento es simple de operar y bajo costo, y es adecuado para la mayoría de las líneas de producción de vías de papel, pero su efecto tiene una cierta puntualidad y puede debilitarse gradualmente con el tiempo.
2. Tratamiento de plasma
El tratamiento con plasma es un método de modificación de superficie más sofisticado y eficiente. Esta tecnología utiliza gases de baja presión o presión normal (como oxígeno, nitrógeno o argón) para formar plasma bajo la acción de un campo eléctrico. Las partículas cargadas de alta velocidad y los radicales libres bombardean la superficie de PE, causando oxidación, grabado, reticulación y otras reacciones químicas. No solo puede introducir una gran cantidad de grupos polares en la superficie, sino que también cambiar su microestructura y aumentar la rugosidad de la superficie. En comparación con el tratamiento con corona, el efecto del tratamiento con plasma es más uniforme y estable, lo que es adecuado para escenarios de aplicación con altos requisitos para la calidad del producto, pero la inversión del equipo es grande y el control de los parámetros del proceso también es más complicado.
3. Tratamiento de llama
El tratamiento con llama es exponer brevemente la superficie de PE a una llama oxidante a alta temperatura, de modo que su superficie sufre una reacción de oxidación rápida para generar grupos funcionales que contienen oxígeno. Este método tiene una velocidad de procesamiento rápida y es adecuado para líneas de producción continuas, pero en aplicaciones reales, la temperatura de la llama y el tiempo de procesamiento deben controlarse con precisión, de lo contrario es fácil causar oxidación excesiva o daño térmico, lo que afecta las propiedades del material.
4. Modificación de la superficie química
El tratamiento químico incluye principalmente lavado de ácido, lavado alcalino, oxidación de ozono y copolimerización del injerto. Por ejemplo, la superficie de PE está corroída por una mezcla de ácido sulfúrico concentrado y dicromato de potasio, o los grupos hidrofílicos se introducen en su superficie por oxidación de ozono; Los monómeros como el anhídrido maleico también se pueden usar para la modificación del injerto para mejorar la compatibilidad y la capacidad de unión de PE con otros materiales. Este tipo de método generalmente puede lograr un efecto de modificación de la superficie más duradero, pero hay problemas como la dificultad en el tratamiento con líquidos de residuos químicos, alta presión ambiental y alto costo. Generalmente se usa para productos con requisitos especiales de rendimiento.
Para verificar si el tratamiento de la superficie mejora de manera efectiva la resistencia de adhesión entre el recubrimiento de PE y el papel base, los siguientes métodos pueden usarse para las pruebas:
Prueba de resistencia a la cáscara: medir la fuerza requerida para despegar la capa PE del papel base es el método más directo para evaluar la fuerza de enlace interfacial.
Prueba de ángulo de contacto: al medir el cambio en el ángulo de contacto de una gota de agua en la superficie de PE, se puede juzgar la mejora de su humedad de la superficie.
Análisis XPS (espectroscopía de fotoelectrones de rayos X): se usa para detectar la composición del elemento de superficie y confirmar si se generan nuevos grupos funcionales polares.
Análisis de FTIR (espectroscopía infrarroja de transformación de Fourier): analizar los cambios en la estructura química de la superficie e identificar la presencia de grupos funcionales específicos.
SEM (Microscopio electrónico de barrido) Observación: verifique los cambios morfológicos de la superficie después del tratamiento, como el aumento de la rugosidad y la formación de la estructura microporosa.
Al seleccionar y optimizar racionalmente la tecnología de tratamiento de superficie, la fuerza de unión entre el recubrimiento de PE y el papel base en el rollo de papel base de copas de papel recubierto de PE puede mejorarse significativamente, mejorando así el rendimiento general y la competitividad del mercado del producto.
