淺析薄膜電暈處理度的檢測(cè)問(wèn)題

http://www.sxbltgs.net 　　時(shí)間:2021年1月6日　　關(guān)注數(shù):2975 次

摘要：吹塑PE膜下機(jī)時(shí)有的采用38mN/m或39mN/m表面張力指數(shù)的電暈筆進(jìn)行檢測(cè)，這只能判斷PE膜有無(wú)電暈處理，至于電暈處理度是否合格則無(wú)法判定�？紤]到電暈處理的時(shí)效性，吹塑PE下機(jī)時(shí)應(yīng)用44mN/m表面張力指數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。

吹塑PE膜下機(jī)時(shí)的電暈檢測(cè)問(wèn)題

吹塑PE膜下機(jī)時(shí)有的采用38mN/m或39mN/m表面張力指數(shù)的電暈筆進(jìn)行檢測(cè)，這只能判斷PE膜有無(wú)電暈處理，至于電暈處理度是否合格則無(wú)法判定�？紤]到電暈處理的時(shí)效性，吹塑PE下機(jī)時(shí)應(yīng)用44mN/m表面張力指數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。PE薄膜電暈的衰減趨勢(shì)如圖1所示。一般吹塑PE膜下機(jī)到我們進(jìn)貨檢測(cè)都不過(guò)數(shù)天時(shí)間，用39mN/m表面張力液進(jìn)行測(cè)試都是合格的。

從圖1中可看出如果吹塑PE下機(jī)時(shí)的電暈處理度只有39mN/m，則放置數(shù)天后必然衰減到38mN/m以下，在復(fù)合牢度上就肯定存在問(wèn)題。

那是否是電暈處理度越高越好呢？圖2是薄膜表面張力與剝離強(qiáng)度的關(guān)系，可知薄膜的表面處理度超過(guò)48mN/m之后，剝離強(qiáng)度反而下降，據(jù)有關(guān)人士分析認(rèn)為：“由于處理得太厲害后，聚烯烴表面層分子氧化、降解，使其本身強(qiáng)度下降所致。雖然表面一層與膠黏劑粘得很牢，但當(dāng)測(cè)驗(yàn)剝離強(qiáng)度時(shí)，被拉破、斷裂的是聚烯烴表面層與內(nèi)部之間的結(jié)合部位，并不是膠黏劑與聚烯烴之間的強(qiáng)度，被氧化或降解了的那一層材料本身的內(nèi)聚力小、抗張強(qiáng)度低，所以表現(xiàn)出來(lái)的剝離力就小�！�

在電暈處理方面，對(duì)于較薄的薄膜還存在一個(gè)電暈擊穿的問(wèn)題。電暈處理過(guò)面之后，薄膜的起封溫度升高，在正常的溫度下不能熱封合。據(jù)涂布在線了解，未經(jīng)電暈處理的聚乙烯的表面能為31mN/m，因而要求吹塑薄膜下機(jī)時(shí)熱封面用34mN/m的表面張力液檢測(cè)時(shí)，在2S內(nèi)出現(xiàn)明顯的收縮。當(dāng)然通過(guò)對(duì)薄膜起封溫度的檢測(cè)也是判斷薄膜是否存在電暈擊穿現(xiàn)象的有效方法。電暈處理過(guò)面現(xiàn)象主要集中于厚度較薄的PE材料上，因?yàn)椴牧陷^薄走料不平整，電暈處理時(shí)薄膜與導(dǎo)輥間夾帶空氣，就會(huì)出現(xiàn)電暈處理過(guò)面的現(xiàn)象。

對(duì)于庫(kù)存已較久的薄膜材料，在上機(jī)復(fù)合時(shí)應(yīng)再次檢測(cè)其表面電暈值是否合格或采用在線電暈處理，以避免薄膜表面張力衰退引起的復(fù)合強(qiáng)度不良現(xiàn)象。

電暈筆檢測(cè)的準(zhǔn)確性問(wèn)題

例如，干法復(fù)合時(shí)用38mN/m的電暈檢測(cè)PE膜處理度是合格的，但是復(fù)合后仍然出現(xiàn)剝離強(qiáng)度不良的現(xiàn)象。其復(fù)合下機(jī)的復(fù)合膜放入熟化室半小時(shí)后，涂布膠層與PE薄膜的界面粘合不良，撕剝時(shí)呈現(xiàn)膠層與PE膜界面破壞，說(shuō)明膠層對(duì)PE膜的潤(rùn)濕不良，PE膜的表面張力不合格。而正常的復(fù)合膜，放入熟化室數(shù)分鐘后做剝離測(cè)試，即出現(xiàn)膠層的內(nèi)聚破壞，剝開(kāi)時(shí)PE膜上粘有膠水層，說(shuō)明膠水對(duì)PE膜表面潤(rùn)濕良好。

以上現(xiàn)象說(shuō)明，用電暈筆檢測(cè)薄膜的表面張力存在一個(gè)準(zhǔn)確性的問(wèn)題。首先，是電暈筆達(dá)因指數(shù)的正確性。例如，有時(shí)同一張薄膜用38mN/m的電暈筆檢測(cè)出現(xiàn)收縮現(xiàn)象，而用40mN/m電暈筆檢測(cè)時(shí)反而不出現(xiàn)收縮現(xiàn)象。再如，有的38mN/m的筆在OPP膜的未處理面上也能良好潤(rùn)濕的情況。其次，是電暈筆使用的時(shí)效性。有關(guān)人士分析認(rèn)為：“如果在開(kāi)放的環(huán)境下，乙二醇乙醚的揮發(fā)性大于甲酰胺。也就是說(shuō)，如果長(zhǎng)期、反復(fù)使用同一支'達(dá)因'筆，由于乙二醇乙醚的揮發(fā)性大于甲酰胺，所以，'達(dá)因'筆的達(dá)因值會(huì)逐漸上升。另外，由于甲酰胺有吸濕性，水分的混入及甲酸的生成也會(huì)導(dǎo)致達(dá)因筆實(shí)際數(shù)值的上升�！绷硗�，多次重復(fù)使用時(shí)，薄膜表面的助劑對(duì)電暈筆也會(huì)形成污染，導(dǎo)致測(cè)試值不準(zhǔn)確。

使用電暈筆檢測(cè)薄膜的表面張力在工人操作上比較方便，但是要注意其示值的準(zhǔn)確性，我們可以通過(guò)和表面張力液進(jìn)行對(duì)比檢測(cè)來(lái)判斷其表面張力指數(shù)的正確與否。如果用于PE薄膜電暈面的檢測(cè)，涂布在線建議選用40mN/m電暈筆來(lái)區(qū)分電暈處理度的好壞，對(duì)于較差電暈處理度的薄膜可通過(guò)復(fù)合試樣的剝離強(qiáng)度檢測(cè)來(lái)判斷膠水對(duì)材料的實(shí)際潤(rùn)濕性的好壞。

表面張力測(cè)定液檢測(cè)薄膜表面張力的問(wèn)題

如果用棉簽來(lái)分散混合溶液，液體應(yīng)迅速涂膜/片至少150px2，混合溶液的用量應(yīng)使之成為一液體薄膜而無(wú)積液存在。觀察混合液體所形成的液膜從連續(xù)狀態(tài)分散至小液滴的時(shí)間，如果液體薄膜持續(xù)的時(shí)間接近2S，即該混合液的表面張力作為試樣的表面張力。每次使用新的棉簽。

實(shí)際操作中的問(wèn)題：

1、混合液的涂布量明顯影響液膜的收縮速度，“無(wú)積液存在”只是一個(gè)定性的描述。標(biāo)準(zhǔn)中4.1手動(dòng)涂覆工具：一個(gè)可涂覆12μm液膜的線錠，或者是可以提供相同測(cè)試結(jié)果的棉簽�？梢岳斫鉃橥坎家耗さ暮穸葢�(yīng)為12μm，涂布厚度是實(shí)際操作中影響判定的主要因素。

2、判斷液膜收縮的時(shí)間為2S，而2S的時(shí)間太短不方便于判斷，有時(shí)液膜2S沒(méi)有收縮成小液滴，但是放置稍長(zhǎng)的時(shí)間后（如5S后）收縮成小液滴。

因而當(dāng)涂敷液在2S時(shí)收縮速度仍較快時(shí)，可參考如下檢測(cè)方法：用棉球醮取測(cè)定液，在試驗(yàn)面上涂敷25px寬250px長(zhǎng)的液膜，如果5秒鐘內(nèi)液膜不收縮，則判斷該薄膜達(dá)到你要測(cè)定的表面張力值，如液膜收縮很少，便仍有20px寬的液膜，則判斷為接近你要測(cè)定的表面張力值，如液膜完全破裂，收縮成顆粒狀或條狀小于12.5px寬度，則判斷為該薄膜未達(dá)到你要測(cè)定的表面張力值，如圖3所示。

3、表面張力混合液的有效期問(wèn)題。試驗(yàn)混合液應(yīng)貯存在棕色玻璃滴瓶中，如果保存得當(dāng)，混合溶液隨時(shí)間的變化很小。如果經(jīng)常使用，混合溶液需要在3個(gè)月后重新配制。如果是生產(chǎn)車間工人使用，則應(yīng)半個(gè)月更換一次。

各種薄膜的表面張力指標(biāo)問(wèn)題

例如，生產(chǎn)中有的用42mN/m的電暈筆檢測(cè)PET、BOPA薄膜的表面張力，實(shí)際上不能有效區(qū)分電暈面的內(nèi)外，更不能判定電暈處理度是否合格。各種薄膜的表面張力指標(biāo)如表1，檢測(cè)不同的薄膜需選用相對(duì)應(yīng)的表面張力指標(biāo)。

表面張力檢測(cè)與實(shí)際應(yīng)用不一致的情況

我們通常檢測(cè)薄膜的表面張力來(lái)衡量薄膜的復(fù)合性能。其實(shí)薄膜表層10Å范圍內(nèi)的物質(zhì)會(huì)影響表面張力，而影響薄膜粘合性能的厚度為表層的100Å，有較大差異。由于薄膜添加劑析出的影響，有時(shí)材料具有很高的表面張力，但其復(fù)合強(qiáng)度卻很低。由于薄膜添加劑析出的影響，較厚的聚乙烯薄膜，一般需要有較高的表面處理度方可得到較佳的復(fù)合強(qiáng)度。同是表面張力36mN/m的PE，一個(gè)是剛出來(lái)的，另一個(gè)是從40mN/m降下來(lái)的，其復(fù)合強(qiáng)度也不一樣，一般剛出來(lái)的復(fù)合強(qiáng)度要低一些。

達(dá)因水配比表

達(dá)因數(shù)/表面張力	乙二醇乙醚 %（v/v）	甲酰胺 %（v/v）
30	20.00	0.00
31	19.50	0.50
32	17.90	2.10
33	16.20	3.80
34	14.70	5.30
35	13.00	7.00
36	11.50	8.50
37	10.30	9.70
38	9.20	10.80
39	8.20	11.80
40	7.30	12.70
41	6.50	13.50
42	5.70	14.30
43	5.06	14.40
44	4.40	15.60
45	3.94	16.06
46	3.44	16.56
47	3.00	17.00
48	2.60	17.40
49	2.22	17.78
50	1.86	18.14
51	1.56	18.44
52	1.26	18.74
53	0.98	19.02
54	0.70	19.30
55	0.44	19.56
56	0.20	19.80