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BOPET:如何提高薄膜的潤濕張力
潤濕張力一般情況下被稱為表面張力,是分子力的一種表現,對薄膜而言通常稱潤濕張力。潤濕張力是液體表面層由于分子引力不均衡而產生的沿表面作用于任一界線上的張力,單位為N/m,但通常我們用dyn/cm(達因)表示,1dyn/cm=1mN/m。
BOPET(雙向拉伸聚酯薄膜)具有優良的綜合性能,故其應用領域十分廣泛,zui為普遍是在印刷、復合、真空鍍鋁等方面。BOPET薄膜未經表面處理時,其表面張力在40mN/m以上,已經可以滿足一般的印刷要求,但是為了進一步提高印刷油墨或真空鍍鋁層與BOPET薄膜表面之間的結合力,增加附著牢度,往往還需要對BOPET薄膜進行表面處理,加大BOPET薄膜的潤濕張力,從而增強BOPET薄膜的印刷和鍍鋁效果。塑料薄膜表面處理的方法有:電暈處理法、化學處理法、機械打毛法、涂層法、火焰法等,其中zui常采用的是電暈處理法。
電暈處理法的基本原理是:通過在金屬電極與電暈處理輥(一般為耐高溫、耐臭氧、高絕緣的硅橡膠輥)之間施加高頻、高壓電源,使之產生放電,于是使空氣電離并形成大量臭氧。同時,高能量電火花沖擊薄膜表面。在它們的共同作用下,使塑料薄膜表面產生活化、表面能增加。通過電暈處理可使BOPET薄膜的潤濕張力達到52-56mN/m以上,甚至更高。
電暈處理塑料薄膜潤濕張力的大小與施加于電極上的電壓高低、電極與電暈處理輥之間的距離等因素有關。當然,電暈處理應當適度,并非電暈處理強度越高越好。這里值得提出的是BOPET與電暈處理輥之間應避免夾入空氣,如果它們之間夾入空氣的話將有可能使薄膜的反面也被電暈處理了。
反面電暈造成的后果是:*,有可能產生油墨印刷的反粘現象;第二,是在鍍鋁時會發生鍍鋁層轉移,在涂膠時會發生涂膠層轉移。
防止薄膜反面電暈的主要措施是要調節好電暈處理輥前的橡膠壓緊輥的壓力,壓緊輥兩端壓力既要一致且壓力大小又要合適。另外,電暈輥和壓緊輥必須進行嚴格的動靜平衡試驗,徑向跳動要求小于0.05毫米,目的是保證BOPET平整地進入電暈輥、防止夾入空氣,從而避免發生反面電暈的現象。
電暈處理具有時效性問題,特別是在高溫高濕的夏季,塑料薄膜電暈處理后的潤濕張力衰減比較厲害。因此,塑料薄膜在電暈處理后能及時進行印刷或鍍鋁。如果BOPET在電暈處理后放置時間過長,潤濕張力將會逐漸下降,甚至由于印刷面與非印刷面的潤濕張力趨于一樣,印刷的薄膜面卷取后很容易發生油墨被反粘到非印刷面上,即所謂的“反粘”現象。為了防止“反粘”,一方面在薄膜印刷時要*干燥油墨;另一方面要保證印刷面有足夠的潤濕張力,使印刷面與非印刷面的潤濕張力之差愈大愈好。
涂層法也是提高BOPET表面性能的又一有效途徑。所謂涂層法是在薄膜表面涂布一層某種高分子溶液,例如聚丙烯酸酯類、改性聚酯類等高分子溶液的涂層。對BOPET來說,涂布的工藝是:在縱拉機(MDO)與橫拉機(TDO)之間,配有一臺在線涂布機,經過縱向拉伸的PET薄膜立即通過在線涂布機進行高分子溶液涂布,隨后進入TDO進行橫向拉伸,在橫拉機中高分子溶液的溶劑被干燥揮發后便在BOPET表面留下一層所涂布的高分子聚合物。
實驗表明,在BOPET表面涂上改性聚酯涂層后,可使薄膜潤濕張力增加到58mN/m以上。而且,涂布法一大優點是薄膜潤濕張力不會因為高溫、高濕的氣候條件而衰減,而且耐水、耐溶劑性優良。在涂布薄膜的涂層上鍍鋁后粘結力較強,不會因為在高溫下接觸水溶液而產生鍍鋁層脫層現象。在涂布薄膜的涂層上印刷時,有很好的適應性。但要注意涂布層與印刷油墨的相溶性以及涂布層耐溶劑性等問題。
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