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功能性薄膜的特点及应用二

2021-07-06 来源:大连机械信息网

功能性薄膜的特点及应用(二)

(2)压敏胶

原则上多种压敏胶都可使用。丙烯酸类压敏胶,具有黏结范围广(对金属、塑料、玻璃、各类油漆板、石材、木材、纸张、等等均有良好的黏结性)、耐候性好、毒性低的特点,而且可以通过共聚单体的选择及配比的调整,性能上具有较大的可调性。工业化的丙烯酸类压敏胶,有乳液、溶液等多种产品可供使用,因此涂布型表面保护膜中,广泛地使用丙烯酸类压敏胶。(3)生产工艺过程示例

以BOPP 为基材,丙烯酸树为压敏胶的表面保护膜,生产基本工艺过程如下丙烯酸树脂乳液(丙烯酸树溶液)↓BOPP 薄膜→电晕处理→涂布(上胶)→干燥→卷取→分切检验入库

工艺要点

(1)膜的表面处理

为保证基材与压敏胶间有足够的粘结力(粘基力),对基材的涂胶面进行表面处理,使其表面张力在38N/m(达因/厘米)以上。表面处理,一般都采用电晕处理方法,为了防止过度的电晕处理,使基膜表面层破坏、表面强度弱化而导致粘基力下降,电晕处理后的表面张力控制在38N/m~44N/m 的范围之内。

(2)涂施底胶

涂布压敏胶前,预涂一层底胶(氯化聚丙烯、氧化聚乙烯、纤维素衍生物、环氧树脂、聚酰胺树脂、水溶性三聚氰胺树脂、有机钛类化合物等),以改善黏合力。

(3)剥离力的稳定处理

表面保护膜,复贴到被保护材料上以后,常常会出现随着时间的推移,剥离力不断增加,以至于复膜时间长时,表面保护膜不能顺利剥下。因此必须对表面保护膜进行剥离力稳定化处理,使表面保护膜在使用过程中,剥离力控制在定范围内,使表面保护膜揭开时容易顺利剥离。剥离力的稳定处理方法例可举例如下:

①表面保护膜的拉伸处理。

利用保护膜热收缩时存在的内应力,可以抵消表面保护膜复贴到被保护物表而后,剥离力随温度上升、时间的增长而增大。

②添加表面活性剂

表面活性剂,在胶与被保护材料之间形成了一层连续或不连续的非粘性薄膜状物,从而阻止了剥离力的上升。

③使压敏胶适度交联

在涂布前或在制胶过程中,在压敏胶中加入交联剂,通过分子间适度交联来提高内聚强度及控制剥离力随时间的增长。

3.应用共挤出法生产表面保护膜

共挤出法(共挤吹塑法和共挤流延法),是生产表面保护膜的一种比较理想的方法。共挤出吹塑法用于生产各组分熔体流动速率较低、表面保护膜黏性较小的产品。当采用共挤出吹塑法生产表面保护膜时,由于表面保护膜有压敏胶层存在,在生产过程中必须加强冷却,以使吹胀薄膜在叠合前,温度降泵50℃以下。采用流延法生产表面保护膜,产品的适用范围较广,但生产设备的价格较高。

共挤出型表面保护膜,基材层和压敏胶层的厚度比,一般控制在(2~10):1 范围之内。共挤出型表面保护膜的基材层一般为聚烯烃,最常用的是聚乙烯和聚丙烯。基材为聚丙烯或聚丙烯和聚乙烯的混合物时,表面保护膜可用于温度较高的应用领域。基材层有时还加入一些其它助剂,例如当基材层需要具有防止静电的性能时,要加入抗静电剂;当需要着色时则需要加入着色剂。

压敏胶层可以是专用料或者复配物,压敏胶层复配物的主要成分有主体树脂、增粘树脂、剥离力稳定剂、防老剂、紫外线吸收剂等。

应用共挤法生产保护膜,主要有生产效率高、环境保护适应性好、生产成本低和产品质量高等优点,因此它备受人们关注,被认为是今后发展的方向。目前,在中国大陆,大连大诺公司已采用共挤出法,生产、供应PC 板用表面保护膜,吉林、上海等地也先后开展了共挤出法生产表面保护膜方面的研究工作。但总体地讲,目前我国大陆采用共挤出工艺生产表面保护膜的厂家尚不多,保护膜的生产、供应还以涂布法为主。

三、热收缩薄膜

热收缩薄膜亦称为收缩薄膜,顾名思义,它是在薄膜加热升温到一定的温度以后,尺寸会产生明显收缩的薄膜。热收缩薄膜是包装薄膜中的一种比较重要、应用较多的功能性薄膜,而且它们在某些方面的应用(例如作为瓶类的标牧使用),热收缩薄膜较之其它包装材料,具有不可比拟的优势。

1.热收缩薄膜的收缩机理

收缩薄膜受热收缩的功能,源于薄膜中存在的高弹强迫变形,即在制造薄膜的过程中,塑料的大分子在高弹状态下(即玻璃化温度和熔融温度之间的温度区间),受拉伸定向作用产生高弹强迫变形并在冷却时,该高弹强迫变形冻结下来;在温度升高时,热收缩薄膜的大分子链的活动能力不断增强,当温度达到足够高的时候,分子间的运动使高弹强迫变形消失,于是产生尺寸收缩。

2.热收缩薄膜的分类

热收缩薄膜目前有多种分类方法,比较常用的分类方法介绍如下:

(1)按照塑料的种类的不同进行分类。

(2)按照薄膜结构的不同进行分类,有单层热收缩薄膜,多层热收缩薄膜等等。

(3)按收缩情况的不同进行分类,有:

双向收缩薄膜(薄膜收缩时纵向的收缩率与横向的收缩率相当)和单向收缩薄膜(薄膜收缩时横向的收缩率明显地大于纵向的收缩率,或者纵向的收缩率明显地大于横向的收缩率);高收缩的收缩薄膜(收缩率在50%以上)和低收缩的收缩薄膜(收缩率在20%左右)。

3.热收缩薄膜用塑料

原则上所有的热塑性塑料薄膜,都有可能制成收缩薄膜,但目前已大规模工业化应用的收缩薄膜,主要仅局限于聚乙烯、聚氯乙烯等通用塑料。此外是聚偏二氯乙烯、尼龙、EVOH 等“阻隔类热收缩薄膜”。近年来聚酯、聚苯乙烯等热收缩薄膜研发及应用有长足的进展。

热收缩薄膜比较理想的原料,应当具有较宽的可高弹变形温度区间,这不仅有利于热收缩薄膜的生产制造──比较容易得到具有高强迫变形的薄膜,而且其收缩包装的性能也比较好(解强迫变形的温度区间较广阔,对包装机的温度控制精度的要求较低,包装时也更容易操作)。这便是在生产聚乙烯热收缩薄膜时,一般选用较低密度、较低熔体流动指数的聚乙烯,在制造聚酯热收缩薄膜时选用共聚酯的一个重要原因。

4.热收缩薄膜的制造方法

(1)二次拉伸法

二次拉伸法先制造坯膜,然后再在适当的温度下进行拉伸。在二次拉伸法中,应用较为广泛的是二次吹胀(即双泡拉伸)法。该法先生产管状坯膜,然后在加热到适当的温度,进行二次吹胀(拉伸处理)。此法生产的热收薄膜,收缩性能比较理想,产品厚度均匀性好,力学强度较高,因此尽管该法设备投资较大,近年来发展仍较快。

(2)一次吹胀(即单泡拉伸)法

采用普通吹塑薄膜的设备,对设备(主要是口模)进行必要的改进后,选用特定的工艺参数,应用类似于普通吹塑薄膜的方法,直接制造热收缩薄膜。这种方法设备投资少、生产成本低,但局限性较大,基本上仅大量用于聚乙烯类热收缩薄膜的生产。

5.热收缩薄膜的性能指标

热收缩薄膜常见的指标有收缩温度、收缩力、收缩率等,它们和薄膜的力学强度、透明性以及成本等,常常是选用热收缩薄膜最重要的指标。

6.热收缩薄膜在包装中的应用

热收缩薄膜在包装中的应用面相当广泛,可以用于工业品包装,也可以用于日用品包装;可以用于外包装,也可用于中包装或者销售包装。但从功能上讲都不外乎通过薄膜的收缩效应,将商品束缚起来,有集成包装的,也有个装的,亦大量用于瓶套标鉴。

7.塑料热收缩包装商品的优点是:

(1)热收缩包装可以紧贴于商品的外形,使商品轮廓清楚,便于顾客挑选;

(2)收缩包装适用面广,用于各种形状的商品,大到运输包装的托盘、周转箱,小到各种食品装、口用品包装;

(3)保洁性好。包装可密封,不受外界灰尘的污染,商品保洁性优良;

(4)可以把不同商品收缩包装在一起,可避免装配用小部件丢失,常用于大型机械的随机备品备件、易损耗件的包装;

(5)商品的保护性好。一些易碎商品(如:玻璃品、高度精密的仪器仪表件等),可以用收缩膜整体包装后,再悬挂于外包装中,组成一个有高度防振性能的缓冲包装,以保护商品;

(6)具有一定的防盗功能。经收缩膜包装的商品,不易在储运过程中被拆封后再封合复原,因此,有一定的防盗功能。

(7)价格便宜,使用方便,用后的废塑料可再生回收利用或焚烧,易处理。

四、阻隔性软包装材料

1.开发阻隔性软包装材料的意义

在我们生活的自然环境中,大气中的氧气、二氧化碳和水蒸气等成分,是人类赖以生存的必要条件,然而也是引起众多物品破坏、变质的常见因素。特别是氧气和水蒸气,常常是商品储存中的不可忽视的要素。由于氧气、二氧化碳和水蒸气等成分的存在,或者通过物理作用,或者通过化学作用

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