Untuk meningkatkan kekuatan ikatan antara salutan polietilena (PE) dan kertas asas di Gulungan kertas cawan bersalut PE , Kuncinya adalah untuk memperbaiki sifat permukaan bahan PE melalui teknologi rawatan permukaan yang sesuai. Oleh kerana polietilena itu sendiri adalah bahan bukan kutub, bahan tidak aktif secara kimia dengan tenaga permukaan yang rendah, lekatannya kepada kertas asas selulosa adalah miskin, jadi permukaannya mesti diubahsuai oleh cara fizikal atau kimia untuk meningkatkan kekuatan ikatan antara keduanya.
1. Rawatan Corona
Rawatan Corona adalah kaedah rawatan permukaan yang paling biasa. Ia menghasilkan pelepasan korona di udara melalui kekerapan tinggi dan elektrik voltan tinggi, mengionkan molekul oksigen di udara dan menghasilkan bahan aktif seperti ozon dan radikal bebas. Zarah-zarah tenaga tinggi ini membombardir permukaan PE, mencetuskan tindak balas pengoksidaan, menghasilkan kumpulan fungsi kutub seperti hidroksil (-OH) dan karboksil (-COOH) di permukaannya, dengan itu meningkatkan tenaga permukaannya dan kebolehbankan. Kaedah rawatan ini adalah mudah untuk beroperasi dan kos yang rendah, dan sesuai untuk kebanyakan garisan pengeluaran cawan kertas, tetapi kesannya mempunyai ketepatan masa tertentu dan secara beransur -ansur lemah dari masa ke masa.
2. Rawatan plasma
Rawatan plasma adalah kaedah pengubahsuaian permukaan yang lebih canggih dan cekap. Teknologi ini menggunakan tekanan tekanan rendah atau tekanan normal (seperti oksigen, nitrogen atau argon) untuk membentuk plasma di bawah tindakan medan elektrik. Zarah-zarah yang dikenakan berkelajuan tinggi dan radikal bebas membombardir permukaan PE, menyebabkan pengoksidaan, etsa, silang silang dan tindak balas kimia lain. Ia bukan sahaja dapat memperkenalkan sejumlah besar kumpulan kutub di permukaan, tetapi juga mengubah mikrostrukturnya dan meningkatkan kekasaran permukaan. Berbanding dengan rawatan corona, kesan rawatan plasma lebih seragam dan stabil, yang sesuai untuk senario aplikasi dengan keperluan yang tinggi untuk kualiti produk, tetapi pelaburan peralatan adalah besar dan kawalan parameter proses juga lebih rumit.
3. Rawatan api
Rawatan api adalah untuk mendedahkan permukaan PE secara ringkas ke api pengoksidaan suhu tinggi, supaya permukaannya mengalami tindak balas pengoksidaan yang cepat untuk menghasilkan kumpulan fungsi yang mengandungi oksigen. Kaedah ini mempunyai kelajuan pemprosesan yang cepat dan sesuai untuk garis pengeluaran yang berterusan, tetapi dalam aplikasi sebenar, suhu api dan masa pemprosesan mesti dikawal dengan tepat, jika tidak, mudah menyebabkan pengoksidaan yang berlebihan atau kerosakan terma, yang mempengaruhi sifat bahan.
4. Pengubahsuaian permukaan kimia
Rawatan kimia terutamanya termasuk mencuci asid, mencuci alkali, pengoksidaan ozon dan kopolimerisasi rasuah. Sebagai contoh, permukaan PE dikurangkan oleh campuran asid sulfurik pekat dan kalium dikromat, atau kumpulan hidrofilik diperkenalkan pada permukaannya oleh pengoksidaan ozon; Monomer seperti maleic anhydride juga boleh digunakan untuk pengubahsuaian rasuah untuk meningkatkan keserasian dan keupayaan ikatan PE dengan bahan lain. Kaedah jenis ini biasanya boleh mencapai kesan pengubahsuaian permukaan yang lebih berkekalan, tetapi terdapat masalah seperti kesukaran dalam rawatan cecair sisa kimia, tekanan alam sekitar yang tinggi dan kos yang tinggi. Ia biasanya digunakan untuk produk dengan keperluan prestasi khas.
Untuk mengesahkan sama ada rawatan permukaan secara berkesan meningkatkan kekuatan lekatan antara salutan PE dan kertas asas, kaedah berikut boleh digunakan untuk ujian:
Ujian kekuatan kulit: Mengukur daya yang diperlukan untuk mengupas lapisan PE dari kertas asas adalah kaedah yang paling langsung untuk menilai daya ikatan interfacial.
Ujian Sudut Hubungi: Dengan mengukur perubahan dalam sudut sentuhan titisan air pada permukaan PE, peningkatan kebolehpercayaan permukaannya boleh dinilai.
XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) Analisis: Digunakan untuk mengesan komposisi elemen permukaan dan mengesahkan sama ada kumpulan fungsi kutub baru dijana.
FTIR (Fourier Transform Spectroscopy Inframerah) Analisis: Menganalisis perubahan dalam struktur kimia permukaan dan mengenal pasti kehadiran kumpulan berfungsi tertentu.
SEM (pengimbasan mikroskop elektron) pemerhatian: Periksa perubahan morfologi permukaan selepas rawatan, seperti peningkatan kekasaran dan pembentukan struktur mikroporus.
Dengan memilih dan mengoptimumkan teknologi rawatan permukaan secara rasional, daya ikatan antara salutan PE dan kertas asas dalam roll kertas asas cawan kertas PE boleh meningkat dengan ketara, dengan itu meningkatkan prestasi keseluruhan dan daya saing pasaran.
