BOPP薄膜的电晕处理的测试及控制
BOPP烟包膜的质量控制分析及检测方案

BOPP 烟包膜的质量控制分析及检测方案(一)BOPP 在卷烟行业最主要是用于小盒烟包及条盒烟包的外包装上,在生产 过程中,BOPP 烟膜在生产线上经过数道加工工序,从而完成对香烟纸盒的包 装。
BOPP 烟膜的物理机械性能及产品的加工质量,对其在生产过程中的使用 有较大影响。
BOPP 烟膜的物理机械性能可以从厚度、 摩擦系数、 热封性能、 热收缩率、 雾度等方面进行验证。
※厚度:是实验室检测薄膜性能的基础指标。
厚度不均不但会影响到烟膜各 处的拉伸强度、阻隔性等,更会影响烟膜的后续加工。
机械接触式是常用的 厚度测试方法,测试时将试样放置在上下测量面之间,测量时两测量面与试 样接触,对试样测量表面施加一定的压力,通过位移传感器测试试样的厚度, 测试便捷、准确。
※摩擦系数:BOPP 烟膜的滑爽性能是综合指标中的重要指标,是配合高速包 装的而产生的检测需求。
在卷烟包装过程及整个生产过程中,摩擦系数的测 试有四种情况:①薄膜外面与机械金属面或传送带间的摩擦系数②薄膜内面 与内面,③薄膜内面与外表面④薄膜外面与纸盒。
测试时将薄膜固定在滑块 上,试验平台上固定测试试样,用钢丝绳连接滑块与力值传感器,试样之间 相对滑动,可得到静摩擦力与动摩擦力,再通过软件计算出动静摩擦系数。
※热封性能: 卷烟业要求 BOPP 薄膜必须具有高的热封强度和较宽的热封范围, 从而提高包装速度及操作适应性。
当然若 BOPP 烟膜的热封温度高,则会出现 因烟膜收缩率大而产生的发皱现象。
所以,应根据实际情况,选择适宜的热 封温度,避免出现热封不牢、飞包、发皱等现象。
※热收缩率:主要用于对 BOPP 烟膜的在不同条件或因素作用下的尺寸热稳定 性的评定。
在试样纵向和横向各画一条对称轴作标记,并标明纵、横向,将 试样平放入两框架间,接着,迅速浸入 120±2℃的恒温介质中自由收缩,20 s 后取出,浸入备用的常温浴中,冷却 5 s 后取出试样,水平静置,在 30 min 内测量纵横对称轴尺寸。
薄膜的电晕处理简介

电晕处理过程中的化学反应
氧化反应
在电晕处理过程中,带电粒子与 薄膜表面发生氧化反应,使表面
分子结构发生变化。
交联反应
某些聚合物在电晕处理过程中发生 交联反应,增加分子间结合力,提 高薄膜的物理性能。
表面涂层形成
在电晕处理过程中,可能会形成一 层薄薄的涂层,这层涂层具有较高 的表面能,有助于改善薄膜的印刷 和粘合性能。
电晕处理效果的测试标准
国际标准
如ASTM D2574、ISO 28360等, 这些标准规定了电晕处理的测试
方法和要求。
行业标准
根据不同行业的需求,制定适用 于特定材料的电晕处理测试标准。
企业标准
各企业根据自身产品特性和质量 要求,制定相应的电晕处理测试
标准。
电晕处理效果的稳定性分析
时间稳定性
分析电晕处理随时间的变化情况,评估其持久性。
薄膜的电晕处理简介
目录
CONTENTS
• 电晕处理定义 • 电晕处理原理 • 电晕处理设备与工艺 • 电晕处理的效果与测试 • 电晕处理的优缺点 • 电晕处理的实际应用案例
01 电晕处理定义
什么是电晕处理
在电晕处理过程中,高电压使气体分子电离,产生大 量的正负离子,这些离子在电场作用下向薄膜表面加 速,撞击薄膜表面,使表面分子受到足够的能量而脱 离表面,形成离子化的气体分子。
电晕处理过程中产生的活性分子可以在薄 膜表面形成化学键或交联结构,从而提高 薄膜的抗老化性能和耐摩擦性能。
电晕处理的应用领域
包装行业
用于提高包装薄膜的印刷效果 、贴合强度和抗老化性能。
建材行业
用于提高建筑膜的抗老化性能 、自清洁性能和贴合强度。
纺织行业
用于改善织物的抗皱性能、防 水性能和染色效果。
BOPP薄膜的电晕处理的测试及控制审批稿

B O P P薄膜的电晕处理的测试及控制YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】BOPP薄膜的电晕处理的测试及控制2005-6-13 16:59:52 中国包装网摘要:主要对BOPP薄膜进行电晕处理的测试、控制及薄膜性能的影响等几个方面探讨。
重点讨论了影响电晕处理效果的因素,另外就薄膜的摩擦系数、收缩率和热封强度等方面的物理性能怀电晕处理的关系进行了探讨。
关键词:BOPP薄膜电晕处理测试控制薄膜性能双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)是近年来发展十分迅速的包装薄膜。
在BOPP的生产过程中,由于经过了纵横两个方向的延伸,分子链得到较好的定向,因此薄膜具有良好的力学性能、优异的光学特性、较低的水汽透湿量;与其它薄膜相比较,更具备包装材料所要求的较好的综合性能。
因此,BOPP已广泛应用于各种包装领域。
BOPP在应用于食品、挂历、画册、胶粘带等制品时,往往需要进行印刷、涂层、粘合等操作。
由于聚丙烯材料本身的表面张力值相对偏低,仅为31达因,而在应用于上述几方面时,一般要求薄膜单面表面张力强度在38达因以上。
因此,在生产BOPP时往往需要对薄膜进行表面处理,提高其表面张力,改善聚合物的粘接性和润湿性,满足使用的要求。
常用的表面处理方式有两种:一为电晕处理,另一为火焰处理。
电晕处理的原理是将薄膜经过有高压存在的两电极间,高压使电极间的空气发生电离,使电极间产生电子流,在薄膜表面形成氧化极化基,使薄膜表面产生极性,便于印刷油墨吸附;火焰处理是用特指的喷灯,燃烧一定组成和配比的煤气和空气,形成温度高达2100℃一2800℃的氧化火焰,来达到在瞬间改变薄膜表面性能的目的,在实际处理过程中,火焰的温度、火焰与薄膜之间的距离和处理时间是影响处理效果的重要因素。
在实际应用上,由于电晕处理简便易行,处理效果好,因此,BOPP的设备生产厂家基本上都采用这一方式。
塑料表面电晕处理设备的测试及应用

塑料表面电晕处理设备的测试及应用现在塑料软包装已广泛用于商品包装的各个领域,软包装最常用的聚乙烯、聚丙烯等非极性薄膜属于非极性材料,表面致密、光洁,是一种惰性表面,表面自由能相对偏低,仅(2.9~3.0)×10-6J/cm2。
从理论上讲,表面自由能低于3.3×10-6J/cm2的薄膜无法使目前已知的任何一种胶黏剂发生浸润,所以必须先通过表面处理,使薄膜的表面自由能达到(3.8~4.0)×10-6J/cm2,才有利于获得良好的复合强度。
常用的薄膜表面处理方法很多,其中电晕处理就是最常用的一种方法。
我厂使用的3台凹版印刷机都配备了相应的电晕处理设备,在需要处理时,只要将薄膜按顺序穿入电极辊之间即可,处理后的薄膜直接进入印刷单元,油墨在薄膜上的附着效果不错。
在干式复合机上安装电晕处理设备是我厂技改的一个方面,目的是提高聚烯烃薄膜的表面张力值,提高复合产品的附着牢度。
我厂在干式复合机上按照实际情况配备了相应的电火花处理设备后,取得了很好的效果。
所配备的电晕处理设备是大连无线电九厂生产的SDCD16-2-10型塑料表面电晕处理设备。
经过电晕处理,薄膜的表面张力可达到3.8×10-2N/m以上,高的可达4.0×10-2N/m,使复合膜的剥离强度大大提高,完全可以达到质量要求。
安装该电晕处理设备,对镀铝膜,特别是BOPP镀铝膜有很大帮助,只是在设备的安装接线方面要有所改变。
下面将从电晕处理原理、表面张力检测方法、设备的安装接线和常见故障排除几个方面进行论述。
一、电晕处理原理1.电冲击或击穿在高压电场作用下,电子流对塑料薄膜进行强有力的冲击可以使薄膜表面起毛,变得粗糙,增加表面积。
当胶黏剂与其表面接触时,就可产生良好的浸润,胶黏剂会渗透到被拉毛了的凹沟中,靠"抛锚"作用,使薄膜牢度黏结,这是一种物理作用。
在高倍放大镜下观察,处理后的薄膜相对于未处理的薄膜,其表面明显凹凸不平,而且很粗糙。
BOPP薄膜电晕处理及效果研究

参考文献(2条)
1.刘嘉铭.王宗英 塑料薄膜电晕处理效果的影响因素[期刊论文]-塑料科技 1998(01)
2.尹燕平 双向拉伸塑料薄膜 1999
相似文献(10条)
1.期刊论文 赵爱利.李贵贤.赵振兴.Zhao Aili.Li Guixian.Zhao Zhenxing 双向拉伸聚丙烯专用料的生产及工艺
结果
薄膜背面进入空气[2]
调校压辊,保证薄膜紧 贴电晕处理辊
调整薄膜的松紧度,保证薄 膜紧贴电晕处理辊
润湿张力消解迁移性油性添加剂太多
调整配方
太快
存放环境温度高,湿度大
调节环境
万方数据
周先进等.BOPP薄膜电晕处理及效果研究
27 ·
·
7
结语
BOPP薄膜电晕处理效果的关键和难点是如何 保证成品薄膜润湿张力的稳定性,润湿张力不受季 节、生产速度、薄膜厚度和配方调整的影响。因此保 持设备维护良好和配方相对稳定非常重要,同时根
当空气离子化时,可产生等离子体,其中包括有 电子、氧离子、光子和臭氧。等离子体可以渗透进薄 膜,破坏分子化学键,激发自由基,与臭氧离子起作 用生成氧化极化基。这些极化基与油墨和粘合剂亲 和性好。
光谱仪分析电晕处理后的聚丙烯分子结构结果 如下:(1)甲基正极离子谱线大大减少,CH。OH+和 H。O+的正极谱线相应增加;(2)负极氧化离子谱线 大大增加,如0一等及相应的羟基、甲酰基、羧基和 羰基的谱线。
3处理功率对电晕效果的影响
处理功率直接影响电晕效果,处理功率包括电 源电压和频率2个因素,其影响表现为:(1)电源电 压增高,处理功率随之增大,润湿张力增大;(2)电源 频率增高,处理功率随之增大,润湿张力增大。对于
收稿日期:2004一03—19。 作者简介:周先进,助理工程师,主要从事双向拉伸聚丙烯配方 设计和工艺操作。
浅析薄膜电晕处理度的检测问题

浅析薄膜电晕处理度的检测问题吹塑PE膜下机时的电晕检测问题吹塑PE膜下机时有的采用38mN/m或39mN/m表面张力指数的电晕笔进行检测,这只能判断PE膜有无电晕处理,至于电晕处理度是否合格则无法判定。
考虑到电晕处理的时效性,吹塑PE下机时应用44mN/m表面张力指数进行检测。
PE薄膜电晕的衰减趋势如图1所示。
一般吹塑PE膜下机到我们进货检测都不过数天时间,用39mN/m表面张力液进行测试都是合格的。
从图1中可看出如果吹塑PE下机时的电晕处理度只有39mN/m,则放置数天后必然衰减到38mN/m以下,在复合牢度上就肯定存在问题。
那是否是电晕处理度越高越好呢?图2是薄膜表面张力与剥离强度的关系,可知薄膜的表面处理度超过48mN/m之后,剥离强度反而下降,据有关人士分析认为:“由于处理得太厉害后,聚烯烃表面层分子氧化、降解,使其本身强度下降所致。
虽然表面一层与胶黏剂粘得很牢,但当测验剥离强度时,被拉破、断裂的是聚烯烃表面层与内部之间的结合部位,并不是胶黏剂与聚烯烃之间的强度,被氧化或降解了的那一层材料本身的内聚力小、抗张强度低,所以表现出来的剥离力就小。
”在电晕处理方面,对于较薄的薄膜还存在一个电晕击穿的问题。
电晕处理过面之后,薄膜的起封温度升高,在正常的温度下不能热封合。
据涂布在线了解,未经电晕处理的聚乙烯的表面能为31mN/m,因而要求吹塑薄膜下机时热封面用34mN/m的表面张力液检测时,在2S内出现明显的收缩。
当然通过对薄膜起封温度的检测也是判断薄膜是否存在电晕击穿现象的有效方法。
电晕处理过面现象主要集中于厚度较薄的PE材料上,因为材料较薄走料不平整,电晕处理时薄膜与导辊间夹带空气,就会出现电晕处理过面的现象。
对于库存已较久的薄膜材料,在上机复合时应再次检测其表面电晕值是否合格或采用在线电晕处理,以避免薄膜表面张力衰退引起的复合强度不良现象。
电晕笔检测的准确性问题例如,干法复合时用38mN/m的电晕检测PE膜处理度是合格的,但是复合后仍然出现剥离强度不良的现象。
BOPP薄膜的电晕处理

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BOPP薄膜的电晕处理的测试及控制

BOPP薄膜的电晕处理的测试及控制2005-6-13 16:59:52 中国包装网摘要:主要对BOPP薄膜进行电晕处理的测试、控制及薄膜性能的影响等几个方面探讨。
重点讨论了影响电晕处理效果的因素,另外就薄膜的摩擦系数、收缩率和热封强度等方面的物理性能怀电晕处理的关系进行了探讨。
关键词:BOPP薄膜电晕处理测试控制薄膜性能双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)是近年来发展十分迅速的包装薄膜。
在BOPP的生产过程中,由于经过了纵横两个方向的延伸,分子链得到较好的定向,因此薄膜具有良好的力学性能、优异的光学特性、较低的水汽透湿量;与其它薄膜相比较,更具备包装材料所要求的较好的综合性能。
因此,BOPP已广泛应用于各种包装领域。
BOPP在应用于食品、挂历、画册、胶粘带等制品时,往往需要进行印刷、涂层、粘合等操作。
由于聚丙烯材料本身的表面张力值相对偏低,仅为31达因,而在应用于上述几方面时,一般要求薄膜单面表面张力强度在38达因以上。
因此,在生产BOPP时往往需要对薄膜进行表面处理,提高其表面张力,改善聚合物的粘接性和润湿性,满足使用的要求。
常用的表面处理方式有两种:一为电晕处理,另一为火焰处理。
电晕处理的原理是将薄膜经过有高压存在的两电极间,高压使电极间的空气发生电离,使电极间产生电子流,在薄膜表面形成氧化极化基,使薄膜表面产生极性,便于印刷油墨吸附;火焰处理是用特指的喷灯,燃烧一定组成和配比的煤气和空气,形成温度高达2100℃一2800℃的氧化火焰,来达到在瞬间改变薄膜表面性能的目的,在实际处理过程中,火焰的温度、火焰与薄膜之间的距离和处理时间是影响处理效果的重要因素。
在实际应用上,由于电晕处理简便易行,处理效果好,因此,BOPP的设备生产厂家基本上都采用这一方式。
以下是对BOPP薄膜进行电晕处理的测试、控制以及对薄膜性能的影响等几方面进行探讨。
1 BOPP薄膜电晕处理强度的测定通常用于BOPP薄膜表面张力的测试办法是涂液法,其原理是利用甲酰胺和乙二醇乙酯两种液体按不同比例进行混合,得到一系列不同达因值的测试液,如表1所示,操作时,将测试液涂拭在薄膜表面上,于2s液面破裂的测试液所对应的达因值即表示薄膜电晕处理强度。
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BOPP薄膜的电晕处理的测试及控制
2005-6-13 16:59:52 中国包装网
摘要:主要对BOPP薄膜进行电晕处理的测试、控制及薄膜性能的影响等几个方面探讨。
重点讨论了影响电晕处理效果的因素,另外就薄膜的摩擦系数、收缩率和热封强度等方面的物理性能怀电晕处理的关系进行了探讨。
关键词:BOPP薄膜电晕处理测试控制薄膜性能
双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)是近年来发展十分迅速的包装薄膜。
在BOPP的生产过程中,由于经过了纵横两个方向的延伸,分子链得到较好的定向,因此薄膜具有良好的力学性能、优异的光学特性、较低的水汽透湿量;与其它薄膜相比较,更具备包装材料所要求的较好的综合性能。
因此,BOPP已广泛应用于各种包装领域。
BOPP在应用于食品、挂历、画册、胶粘带等制品时,往往需要进行印刷、涂层、粘合等操作。
由于聚丙烯材料本身的表面张力值相对偏低,仅为31达因,而在应用于上述几方面时,一般要求薄膜单面表面张力强度在38达因以上。
因此,在生产BOPP时往往需要对薄膜进行表面处理,提高其表面张力,改善聚合物的粘接性和润湿性,满足使用的要求。
常用的表面处理方式有两种:一为电晕处理,另一为火焰处理。
电晕处理的原理是将薄膜经过有高压存在的两电极间,高压使电极间的空气发生电离,使电极间产生电子流,在薄膜表面形成氧化极化基,使薄膜表面产生极性,便于印刷油墨吸附;火焰处理是用特指的喷灯,燃烧一定组成和配比的煤气和空气,形成温度高达2100℃一2800℃的氧化火焰,来达到在瞬间改变薄膜表面性能的目的,在实际处理过程中,火焰的温度、火焰与薄膜之间的距离和处理时间是影响处理效果的重要因素。
在实际应用上,由于电晕处理简便易行,处理效果好,因此,BOPP的设备生产厂家基本上都采用这一方式。
以下是对BOPP薄膜进行电晕处理的测试、控制以及对薄膜性能的影响等几方面进行探讨。
1 BOPP薄膜电晕处理强度的测定
通常用于BOPP薄膜表面张力的测试办法是涂液法,其原理是利用甲酰胺和乙二醇乙酯两种液体按不同比例进行混合,得到一系列不同达因值的测试液,如表1所示,操作时,将测试液涂拭在薄膜表面上,于2s液面破裂的测试液所对应的达因值即表示薄膜电晕处理强度。
2 影响BOPP薄膜电晕处理强度的因素
电晕处理器由电极、高电位器及硅橡胶辊组成。
当电压通过1—2mm的空气间隙时,就会产生连续放电,另外为了排除所产生的臭氧及降温,用抽风风机把电晕处理器附近的空气往外排走以及在硅橡胶辊内部利用水冷散热。
影响电晕处理效果的因素主要有以下几种:2.1 电极类型
电晕处理的效果与电极的设计有较大关系。
设备上采用单电极或双电极方式在处理效果上有一定的差别,双电极比较于单电极有几方面优点:(1)能产生更高处理值,耗能更低;(2)能减少储存时,表面张力的下降;(3)减少薄膜在电晕处理过程中的受热;(4)减少表面感应的静电。
2.2 薄膜温度
BOPP是挤出厚片经激冷后,再经纵、横二个方向拉伸后所制得的薄膜;在进入牵引单元后,通过冷却、切边、测厚、预热等工序,然后再进行电晕处理。
这时薄膜的温度对电晕处理的效果有直接的影响,而薄膜温度则主要由预热辊的设定温度进行控制,表2为采用单电极生产20m印刷膜,在其它工艺条件不变的情况下,预热辊的设定温度与电晕处理的达因值的对应关系。
由上表可以看出,随着薄膜温度的升高,薄膜的表面处理达因值也同时升高。
通过预热辊的设定温度来调整薄膜的表面处理达因值,是在工艺控制中经常采用的有效方法之一。
2.3 生产线速度
生产线速度是影响电晕处理效果的另一个重要因素。
BOPP薄膜是在极短的时间内通过高压电极间隙,而使表面达因值得以提高,在高压电极间隙内停留时间的长短,会影响薄膜的电晕处理效果。
以28llm粘胶带基膜的生产为例,随着线速度的不同,要达到相同的处理效果,电极电压的调整如表3所示。
由此可见,电晕处理的电极电压要随着生产线速度的变化作出相应的调整,随着生产线速度的增大而增大。
2.4 电极排风量
在电晕处理过程中,随着空气离子化,会产生等离子体,其中包含有电子、氧离子、臭氧等。
等离子体会渗透薄膜,破坏其化学键,激发自由游离基,与氧离子起作用成氧化极化基,这些基团会对薄膜的表面润湿特性产生影响。
从另一方面来说,等离子体在薄膜表面的浓度会直接影响电晕处理的效果。
一般而言,电极排风阀门的开启度越大,薄膜的表面处理达因值会越小;反之,电极排风阀门的开启度越小,薄膜的表面处理达因值会越大;
2.5 表面材料
BOPP的生产会涉及到不同的材料及添加母料。
从用途上区分,BOPP可分作热封型和非热封型两大类,在表层的基本材料中分别是共聚物及均聚物,由于两者材料本身的差异,在经受同样的电晕处理后,两者表面张力有一定的差异,一般来说,对于共聚物,如目前国内外常用的SOLV AYKS413、MONTELPLZ679、BASEALEP5C37等,离子体渗透进薄膜的表面效能比均聚物更大,所以热封型薄膜会更加容易达到更高的处理强度。
此外,在热封型薄膜的配方设计上,通常为了适应包装机器的要求,需要使用爽滑剂来改善薄膜的摩擦性能。
在选择爽滑剂时要尽可能避免使用硅酮类爽滑剂,这是由于硅酮的表面张力比较低,在常温下约为12达因,与PP的31达因有较大的差距,使用硅酮类爽滑剂会大幅降低BOPP的表面张力值。
抗静电剂对BOPP薄膜电晕处理效果也会有一定的影响。
在BOPP薄膜的生产中,抗静电剂大多数添加在芯层,由于抗静电剂具有迁移性,渗透出表面的抗静电剂会影响薄膜的表面电晕处理特性,处理强度值会有一定程度的降低。
2.6 表面材料
BOPP薄膜在生产后还会发生结构状态的变化,在几天内,聚合物会由无定形变化成晶体形,从而影响电晕处理的效果。
处理强度会随着时间的推移先是逐步下降,最后渐渐保持稳定。
电晕处理的消减幅度与贮存温度有关,温度越高,消减幅度越快。
3 电晕处理对薄膜物理特性的影响
电晕处理除了可以改变薄膜的表面达因值外,还会对薄膜的其他物理性能产生影响,主要包括以下几方面:
3.1 摩擦系数
由于电晕处理的原理是薄膜经过有两高压电极产生电子流,使薄膜表面产生极性,而薄膜处理面与非薄膜处理面相比,位于薄膜芯层的添加剂(包括抗静电剂及爽滑剂)更加容易通过薄膜处理面渗出。
以ABA类型薄膜即内、外两面配方结构相同的薄膜为例,未经电晕处理的薄膜内、外两面的摩擦系数是一致的,但是在经过电晕处理后,薄膜处理面的摩擦系数值比非处理面的摩擦系数值低。
表4是经单面电晕处理的22μmABA类型普通小包烟膜在生产后,处理面与非处理面拘静、动摩擦系数的跟踪测试比较。
从表4可看出,从生产到14天,薄膜芯层的添加剂处于高速的迁移期,处理面与非处理面的静、动摩擦系数都呈快速下降趋势,14天后数值趋于稳定。
由整体上比较,处理面的摩擦系数较非处理面的摩擦系数低。
3.2 收缩率
由于电晕处理的过程中会产生一定的热量,因此薄膜的收缩率会有一定程度的下降。
3.3 热封强度
在生产BOPP热封型薄膜时,表层使用的材料为乙烯一丙烯共聚物。
如在前面所提及到的,在实际生产上如需达到同样的处理强度,共聚物仅需要比较低的处理电压值。
但需要注意的是,过高的电晕处理值会引发共聚物间的交联作用,导致热封型薄膜失去热封效能。
因此在实际生产热封型薄膜中,尤其是调节较高电晕处理值时,热封强度是一项必备的检测措施。
4 结论
(1)电晕处理应用于BOPP薄膜生产时,测试时基本采用涂液法。
(2)影响电晕处理效果的主要因素包括电极类型、薄膜温度、生产线速度、电极排风量、表面材料和表面材料等几个方面。
(3)电晕处理会影响薄膜的摩擦系数、收缩率和热封强度等方面的物理性能。