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     BOPP在應(yīng)用于食品、掛歷、畫冊、膠粘帶等時，往往需要進(jìn)行印刷、涂層、粘合等操作，由于聚丙烯材料本身的表面張力值相對偏低，僅為31達(dá)因，而在應(yīng)用于上述幾方面時，一般要求薄膜單面表面張力強(qiáng)度在38達(dá)因以上，因此，在生產(chǎn)BOPP時往往需要對薄膜進(jìn)行表面處理，提高其表面張力，改善聚合物的粘接性和潤濕性，以滿足使用的要求。      常用的表面處理方式有兩種：一為電暈處理；另一為火焰處理。電暈處理的原理是薄膜經(jīng)過有高壓存在的兩電極間，高壓使電極間的空氣發(fā)生電離，使電極間產(chǎn)生電子流，在薄膜表面形成氧化極化基，使薄膜表面產(chǎn)生極性，便于印刷油墨吸附；火焰處理是用特指的噴燈，燃燒一定組成和配比的煤氣和空氣，形成溫度高達(dá)2100~2800℃的氧化火焰，來達(dá)到在瞬間改變薄膜表面性能的目的，在實際處理過程中，火焰的溫度、火焰與薄膜之間的距離和處理時間是影響處理效果的重要因素。在實際應(yīng)用上，由于電暈處理簡便易行，處理效果好，因此在BOPP的設(shè)備生產(chǎn)廠家基本上都采用這一方式。以下是對電暈處理在BOPP加工上的測試、控制以及對薄膜性能的影響等幾方面進(jìn)探討。     1.1 BOPP薄膜電暈處理強(qiáng)度的測定      通常用于BOPP薄膜的表面張力的測試辦法是涂液法，其原理是利用甲酰胺和乙二醇乙酯兩種液體按不同比例進(jìn)行混合，得到一系列不同達(dá)因值的測試液（見表一），操作時，將測試液涂拭在薄膜表面上，于2秒鐘液面破裂的測試液所對應(yīng)的達(dá)因值即表示薄膜電暈處理強(qiáng)度。      作為三層共擠的煙膜，其表層主要成份是具有自粘合的聚丙烯共聚物，目前國內(nèi)外常用的BOPP熱封材料主要有聚丙烯無規(guī)二元共聚物（乙烯/丙烯共聚物）如SOWAY KS413、Montel PLZ697、CHISSO XF7511等，無規(guī)三元共聚物（丙烯/乙烯/丁烯共聚物）如Solvay KS309、Sumitomo SP89 E-1、Montel EP3C39F以及混合物（三元共聚物與丁烯的混合物）如Schulman IS2739 ，這三種熱封材料各具特點，它們對煙膜的熱封性能具有不同的影響。 2.BOPP薄膜電暈處理強(qiáng)度的影響因素電暈處理器由電極、高電位器及硅橡膠輥組成，當(dāng)電壓通過1~2MM的空氣間隙時，就會產(chǎn)生連續(xù)放電，另外為了排除所產(chǎn)生的臭氧及降溫，用抽風(fēng)風(fēng)機(jī)把電暈處理器附近的空氣往外排走以及在硅橡膠輥內(nèi)部利用工藝水冷散熱。影響電暈處理效果的因素主要有以下幾種：     2.1電極類型         電暈處理的效果與電極的設(shè)計有較大關(guān)系。設(shè)備上采用單電極或雙電極方式在處理效果上有一定的差別，雙電極比較于單電極有幾方面優(yōu)點：1、能產(chǎn)生更高處理值，耗能更低； 2、能減少儲存時，表面張力的下降；3、減少薄膜在電暈處理過程中的受熱；4、減少表面感應(yīng)的靜電。     2.2薄膜溫度       BOPP是擠出厚片經(jīng)激冷后，再經(jīng)縱、橫二個方向拉伸后所制得的薄膜，在進(jìn)入牽引單元后，通過冷卻、切邊、測厚、預(yù)熱等工序，然后再進(jìn)行電暈處理。這時薄膜的溫度對電暈處理的效果有直接的影響，而薄膜溫度則主要由預(yù)熱輥的設(shè)定溫度進(jìn)行控制，下表為采用單電極生產(chǎn)20微米印刷膜，在其它工藝條件不變的情況下，預(yù)熱輥的設(shè)定溫度與電暈處理的達(dá)因值的對應(yīng)關(guān)系。       由以上表格可以看出，隨著薄膜的溫度的升高，薄膜的表面處理達(dá)因值也同時升高。通過預(yù)熱輥的設(shè)定溫度來調(diào)整薄膜的表面處理達(dá)因值，是在工藝控制中經(jīng)常采用的有效方法之一。     2.3生產(chǎn)線速度      生產(chǎn)線速度是影響電暈處理效果另一重要因素。BOPP薄膜是在極短的時間內(nèi)通過高壓電極間隙，而使表面達(dá)因值得以提高，于高壓電極間隙內(nèi)停留時間的長短，會影響薄膜的電暈處理效果。以28微米粘膠帶基膜的生產(chǎn)為例，隨著線速度的不同，要達(dá)到相同的處理效果，電極電壓的調(diào)整見表三。      由圖2可以看出，在一定的熱封范圍內(nèi)，薄膜的熱封強(qiáng)度隨著熱封層厚度的增加而增加。在實際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)使用需要來控制熱封層厚度，一般情況下22u標(biāo)準(zhǔn)煙膜的熱封層厚度為0.8 ～ 1.2u ，對包裝速度較慢的條包煙膜，由于使用時熱封時間稍長，可適當(dāng)調(diào)薄熱封層厚度。      由此可見，電暈處理的電極電壓要隨著生產(chǎn)線速度的變化要作出相應(yīng)的調(diào)整，隨著生產(chǎn)線速度的增大而增大。     2.4電極排風(fēng)量      在電暈處理過程中，隨著空氣離子化，會產(chǎn)生等離子體，其中包含有電子、氧離子、臭氧等，等離子體會滲透薄膜，破壞其它化學(xué)鍵，激發(fā)自由游離基，與氧氣離子起作用成氧化極化基，這些基團(tuán)會對薄膜的表面潤濕特性產(chǎn)生影響。從另一方面來說，等離子體在薄膜表面的濃度會直接影響電暈處理的效果。一般而言，電極排風(fēng)閥門的開啟度越大，薄膜的表面處理達(dá)因值會越??；反之，電極排風(fēng)閥門的開啟度越小，薄膜的表面處理達(dá)因值會越大。     2.5 表面材料     BOPP的生產(chǎn)會涉及到不同的材料及添加母料。從用途上區(qū)分，BOPP可分作熱封型和非熱封型兩大類，在表層的基本材料中分別是到共聚物及均聚物，由于兩者材料本身的差異，在經(jīng)受同樣的電暈處理后，兩者表面張力有一定的差異，一般來說，對于共聚物，如目前國內(nèi)外常用的SOLVAY KS413、MONTEL PLZ679、BASEAL EP5C37等，離子體滲透進(jìn)薄膜的表面效能比均聚物更大，所以熱封型薄膜會更加容易達(dá)到更高的處理強(qiáng)度。      此外，在熱封型薄膜的配方設(shè)計上，通常為了適應(yīng)包裝機(jī)器的要求，需要使用爽滑劑來改善薄膜的摩擦性能，在選擇爽滑劑時要盡可能避免使用硅酮類爽滑劑，這是由于硅酮的表面張力比較低，在常溫下約為12達(dá)因，與PP的31達(dá)因有較大的差距，使用硅酮類爽滑劑會大幅降低BOPP的表面張力值。      抗靜電劑對BOPP薄膜電暈處理效果也會有一定的影響。在BOPP薄膜的生產(chǎn)中，抗靜電劑大多數(shù)添加在芯層，由于抗靜電劑的具有遷移性，滲透出表面的抗靜電劑會影響薄膜的表面電暈處理特性，處理強(qiáng)度值會有一定程度的降低。     2.6表面材料      BOPP薄膜在生產(chǎn)后還會發(fā)生結(jié)構(gòu)狀態(tài)的變化，在幾天內(nèi)，聚合物由無定形變化成晶體形，從而影響電暈處理的效果。處理強(qiáng)度會隨著時間的推移先是逐步下降，最后漸漸保持穩(wěn)定。電暈處理的消減幅度與貯存溫度有關(guān)，溫度越高，消減幅度越快。     3.電暈處理對薄膜物理特性的影響      電暈處理除了可以改變薄膜的表面達(dá)因值外，還會對薄膜的其他物理性能產(chǎn)生影響，主要包括以下幾方面：     3.1摩擦系數(shù) 由于電暈處理的原理是薄膜經(jīng)過有兩高壓電極產(chǎn)生電子流，使薄膜表面產(chǎn)生極性，而薄膜處理面與非薄膜處理面相比，位于薄膜芯層的添加劑（包括抗靜電劑及爽滑劑）更加容易通過薄膜處理面滲出。以ABA類型薄膜即內(nèi)、外兩面配方結(jié)構(gòu)相同的薄膜為例，未經(jīng)電暈處理的薄膜內(nèi)、外兩面的摩擦系數(shù)是一致的，但是在經(jīng)過電暈處理后，薄膜處理面的摩擦系數(shù)值比非處理面的摩擦系數(shù)值低。表四是經(jīng)單面電暈處理的22微米ABA類型普通小包煙膜在生產(chǎn)后，處理面與非處理面的靜、動摩擦系數(shù)的跟蹤測試比較。           表4 單面電暈處理的22微米ABA類型普通小包煙膜的兩面摩擦系數(shù)跟蹤測試比較 表四的數(shù)據(jù)可看出，從生產(chǎn)到14天，薄膜芯層的添加劑處于高速的遷移期，處理面與非處理面的靜、動摩擦系數(shù)都呈快速下降趨勢，14天后數(shù)值趨于穩(wěn)定。由整體上比較，處理面的摩擦系數(shù)較非處理面的摩擦系數(shù)低。     3.2收縮率 由于電暈處理的過程中會產(chǎn)生一定的熱量，因此薄膜的收縮率會有一定程度的下降。     3.3熱封強(qiáng)度      在生產(chǎn)BOPP熱封型薄膜時，表層使用的材料為乙烯-丙烯共聚物。如在前面所提及到的，在實際生產(chǎn)上如需達(dá)到同樣的處理強(qiáng)度，共聚物僅需要比較低的處理電壓值。但需要注意的是，過高的電暈處理值會引發(fā)共聚物間的交聯(lián)作用，導(dǎo)致熱封型薄膜失去熱封效能。因此在實際生產(chǎn)熱封型薄膜中，尤其是調(diào)節(jié)較高電暈處理值時，熱封強(qiáng)度是一項必備的檢測措施。     4 結(jié)論 (1) 電暈處理應(yīng)用于BOPP薄膜生產(chǎn)時,測試時基本采用涂液法。 (2) 影響電暈處理效果的主要包括有電極類型、薄膜溫度、生產(chǎn)線速度、電極排風(fēng)量、表面材料和表面材料等幾方面因素。 (3) 電暈處理會影響薄膜的摩擦系數(shù)、收縮率和熱封強(qiáng)度等方面的物理性能。 來源:塑料頻道