怎样才能获得一个性能优异的软包装呢? 表面张力如此重要！

怎样才能获得一个性能优异的软包装呢? 表面张力如此重要！

为了使两种基材在胶粘剂的作用下牢固的粘接在一起,首先一个必要的条件就是要使胶粘剂能够在固体表面上实现完全浸润,即要获得一个均匀、完整的胶膜。只有使胶粘剂完全润湿基材表面,才能使各种机理发挥作用,这是要获得最佳粘接效果的前提,如果浸润不完全,在胶膜断开的地方会产生很多应力集中点,变小时则极易从该处发生破坏,那么粘接强度也就会下降很多。

那么一个液体怎样才能在一个固体表面自动铺展呢? 杨氏润湿平衡方程,描述了当一滴液体滴在固体表面上,液体对固体表面发生浸润,达到平衡时,固体、液体及界面的表面张力之间遵循的关系。

当胶粘剂的表面张力与基材的表面张力相同时,胶粘剂对基材表面实现了完全润湿,此时粘接强度最大。已知聚氨酯胶粘剂的表面张力在40 达因左右,因此,若想使其在基材表面完全润湿,复合基材的表面张力也要达到40 达因左右,才能实现完全润湿。

软包装常用的两大基材中,铝箔现在因其不可替代的性能,正在被越来越多的使用,铝金属属于高表面能材料,其纯金属的表面张力达到1909 达因,但因其极易被氧化,在它的表面通常总是有一定厚度的氧化层,另外,在其生产过程中因为大量使用润滑油,如果后期没有清洗彻底,残留的油渍会影响到铝箔的表面张力,通常生产厂家将其分为四级,A、B、C、D ,那么用于复合的基材,要选A、B 级的产品,C、D 级的产品就不能保证涂布效果,也就保证不了粘接牢度,另外铝箔的贮运过程中,包装要严密,贮存期不要过长,以免表面生成过厚的氧化膜,影响复合效果。各种塑料膜是包装复合基材的主流,而塑料膜的表面张力因其化学结构不同而不同,从微观角度讲只有改变其表面的化学结构才能使其表面张力发生变化,下面是一些常用塑膜的原始表面张力:

由上表可见,一些基材的原始表面张力是低于聚氨酯胶粘剂的表面张力40 达因很多的,那么这些基材要想用于复合就必须将其表面张力提高到38 达因以上,否则无法使胶粘剂在其表面实现润湿,也就达不到高的复合牢度,通常最常用的办法是采用电晕处理。在高压电场下,空气中的氧气变成臭氧,臭氧又分解成氧气和新生态的氧原子,这种新生态的氧原子是十分强烈的氧化剂,使低表面能的基材表面发生氧化,氧化后的表面分子极性增大,表面张力提高,这样就可以使胶粘剂达到润湿了,但是需要明确的是:这种表面张力是不稳定的,如果处理后没有及时复合、在放置过程中这种张力是会随时间延长而衰减的,因此放置时间一般不超过7 天为宜。如果放置时间长了,使用前一定要用表面张力测试液测试,如果表面张力小于38 达因则需要重新进行电晕处理,否则不能复合。

另外,电晕处理时,高压电场下电子流对基材表面进行轰击,还可以引起表面起毛,起到了糙化表面的作用,这种物理形态的变化增加了表面积,对润湿是有增强作用的,同时凸凹的表面对粘胶剂的“锚固”作用也是有利的。