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| 楼主-发帖时间:2025/8/14 16:16:40BOPP薄膜电晕处理原理、影响因素与性能变化分析 |
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在薄膜加工领域，BOPP（双向拉伸聚丙烯）薄膜因其优异的性能和广泛的应用而备受关注。而电晕处理作为BOPP薄膜加工中的关键环节，更是决定了薄膜的表面性能和后续加工效果。今天，就让我们深入探讨一下BOPP薄膜的电晕处理，从原理到影响因素，再到对薄膜性能的影响。
一、BOPP薄膜电晕处理的原理
BOPP薄膜是一种聚丙烯材料，其本身表面张力值仅为31达因，而一般要求薄膜表面张力在38达因以上，以满足印刷、复合等后续加工需求。电晕处理的原理是通过高压电极使空气电离，产生电子流，这些电子流在薄膜表面形成氧化极化基，从而使薄膜表面产生极性，便于印刷油墨吸附。这种处理方式简便易行，效果显著。
二、BOPP薄膜电晕处理强度的测定
如何确定电晕处理的效果呢？通常采用涂液法来测试BOPP薄膜的表面张力。涂液法的原理是利用甲酰胺和乙二醇乙醚两种液体按不同比例混合，得到一系列不同达因值的测试液。操作时，将测试液涂拭在薄膜表面，2秒钟内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。这种方法简单实用，是目前行业内广泛采用的测试手段。
三、影响电晕处理效果的因素
电晕处理的效果并非一成不变，它受到多种因素的综合影响。以下是一些主要因素：
1. 电极类型
电晕处理的效果与电极的设计密切相关。设备上采用单电极或双电极方式，在处理效果上存在一定差异。双电极相比单电极有几大优点：
·能产生更高的处理值，且耗能更低；
·能减少储存时表面张力的下降；
·减少薄膜在电晕处理过程中的受热；
·减少表面感应的静电。
2. 薄膜温度
BOPP薄膜是通过挤出厚片经激冷后，再经纵、横两个方向拉伸制成的。在进入牵引单元后，薄膜会经过冷却、切边、测厚、预热等工序，然后再进行电晕处理。此时，薄膜的温度对电晕处理效果有直接影响，而薄膜温度主要由预热辊的设定温度控制。随着薄膜温度的升高，表面处理达因值也会升高。因此，通过预热辊的设定温度来调整薄膜的表面处理达因值，是工艺控制中常用的有效方法之一。
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薄膜在极短的时间内通过高压电极间隙，停留时间的长短会影响电晕处理效果。因此，电晕处理的电极电压需要随着生产线速度的变化进行相应调整，速度越大，电压也需相应增大。
4. 电极排风量
在电晕处理过程中，空气离子化会产生等离子体，其中包含电子、氧离子、臭氧等。等离子体会渗透薄膜，破坏化学键，激发自由游离基，与氧气离子作用形成氧化极化基，这些基团会影响薄膜的表面润湿特性。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，开启度越小，达因值会越大。
5. 表面材料
BOPP薄膜的生产涉及不同的材料及添加母料。BOPP可分为热封型和非热封型两大类，表层的基本材料分别是共聚物和均聚物。由于材料本身的差异，经受同样的电晕处理后，表面张力会有所不同。一般来说，共聚物（如SOLVAY KS413、MONTEL PLZ679、BASEAL EP5C37等）的离子体渗透效能比均聚物更大，因此热封型薄膜更容易达到更高的处理强度。
此外，热封型薄膜的配方设计中通常会添加爽滑剂来改善薄膜的摩擦性能。在选择爽滑剂时，应尽量避免使用硅酮类爽滑剂，因为硅酮的表面张力较低（常温下约为12达因），与PP的31达因差距较大，使用硅酮类爽滑剂会大幅降低BOPP的表面张力值。
抗静电剂也会对BOPP薄膜电晕处理效果产生影响。抗静电剂大多添加在芯层，具有迁移性，渗透至表面的抗静电剂会影响薄膜的表面电晕处理特性，导致处理强度值降低。
6. 薄膜的储存条件
BOPP薄膜在生产后会发生结构状态的变化。在几天内，聚合物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推移先逐步下降，最后逐渐保持稳定。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。
四、电晕处理对薄膜物理特性的影响
电晕处理不仅改变了薄膜的表面达因值，还会对薄膜的其他物理性能产生影响：
1. 摩擦系数
电晕处理的原理是通过高压电极产生电子流，使薄膜表面产生极性。处理面与非处理面相比，位于薄膜芯层的添加剂（包括抗静电剂及爽滑剂）更容易通过处理面渗出。以ABA类型薄膜（内、外两面配方结构相同）为例，未经电晕处理的薄膜内、外两面的摩擦系数一致，但经过电晕处理后，处理面的摩擦系数值比非处理面低。从生产到14天后，薄膜芯层的添加剂处于高速迁移期，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。总体而言，处理面的摩擦系数较非处理面低。
2. 收缩率
电晕处理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. 热封强度
在生产BOPP热封型薄膜时，表层使用的材料为乙烯-丙烯共聚物。如前文所述，共聚物仅需要较低的处理电压值即可达到相同的处理强度。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时，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。
五、总结
电晕处理在BOPP薄膜生产中应用广泛，测试时基本采用涂液法。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、电极排风量和表面材料等。电晕处理会影响薄膜的摩擦系数、收缩率和热封强度等物理性能。
六、注意事项
1.温度控制：温度对BOPP薄膜的影响较大，无论是预热辊的温度设定，还是储存环境的温度，都需要严格控制。
2.材料选择：在选择爽滑剂和抗静电剂时，要避免使用可能降低表面张力的材料。
3.工艺优化：根据实际生产需求，合理调整电晕处理参数，确保薄膜表面张力达到要求，同时不影响其他物理性能。
希望以上的内容可以对大家有所帮助。如果你在BOPP薄膜加工过程中遇到过类似的问题，或者有其他经验分享，欢迎在评论区留言，我们一起交流探讨！
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