電暈處理技術(shù)金屬包裝覆膜上的應(yīng)用
金屬作為常見的包裝材料之一，因其可循環(huán)利用、綠色環(huán)保、良好的延展性、易成型性、阻隔性、裝潢性以及優(yōu)良的綜合防護(hù)性等優(yōu)勢(shì)，在食品、飲料、藥品、油脂、化工及化妝品等行業(yè)中占據(jù)著重要地位。與塑料和玻璃相比，金屬的耐蝕性較差，化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，易發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。此外，金屬材料中可能含有的Pb，Be，Sn等重金屬離子會(huì)污染食品，對(duì)人體造成一定的危害。在傳統(tǒng)的金屬包裝制罐工藝中，會(huì)在內(nèi)部進(jìn)行涂層處理來防止金屬的腐蝕。不過涂層中可能含有的雙酚A環(huán)境激素等物質(zhì)，在特定條件下將會(huì)溶出，若溶出劑量超出標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)對(duì)人體造成傷害。涂層在高溫烘干處理的過程中，將消耗大量的熱能，帶來VOCs尾氣排放與回收處理的問題，因此，相較于傳統(tǒng)噴涂技術(shù)，金屬覆膜技術(shù)更加符合綠色包裝的發(fā)展理念。它是一種將聚合物通過熱熔或粘合的方法附著在金屬基板表面的技術(shù)，同時(shí)具有金屬和薄膜的雙重特性。更重要的是，因其生產(chǎn)過程中不采用粘合劑和溶劑，所以減少了廢氣的排出。金屬覆膜技術(shù)主要包含2類基材，分別是金屬基板與聚合物薄膜。鍍鉻板、馬口鐵和冷軋薄鋼板，以及銅板、鋁板等都可以用作金屬覆膜工藝中的覆膜板。鍍鉻鐵因其成本低、涂覆性能優(yōu)異，并且加工和耐腐蝕性能不遜于馬口鐵，現(xiàn)今已經(jīng)被作為覆膜鐵的主要材料。用作覆合薄膜的材料也非常廣泛，根據(jù)不同的使用要求，可以選擇尼龍和PP，PE，PET，PVC，VCM等作為薄膜材料。
在覆膜過程中，通常需要確保聚合物薄膜在加工過程中有著優(yōu)異的成型性。聚合物既要有良好的熱塑性貼合能力，防止在高溫殺菌、熟化等過程中開裂，又要保證良好的阻隔能力，以避免對(duì)金屬板的腐蝕，所以薄膜的選擇研制是非常重要的。通常可以通過表面改性的方法，增加薄膜表面極性基團(tuán)的含量，提高與金屬基板的粘合強(qiáng)度。
電暈處理是比較常用的表面改性方法。該方法易于操作控制，并且耗時(shí)短、速度快；但是，電暈處理過一段時(shí)間后，薄膜的表面基團(tuán)會(huì)重新排列移動(dòng)，使得電暈效果持續(xù)的時(shí)間很短，表面能大大降低，所以電暈處理后的薄膜必須盡快進(jìn)行復(fù)合粘接等操作。
電暈處理原理：
電暈機(jī)電暈處理的原理是，在電極上施加高頻電壓，使其產(chǎn)生紫色細(xì)小火花，造成空氣電離放電，產(chǎn)生的高能粒子快速轟擊薄膜表面。同時(shí)電場中的氧氣變?yōu)槌粞酰贡∧け砻娴姆肿友趸黾訕O性基團(tuán)，增強(qiáng)極性電暈機(jī)電暈處理的原理是，在電極上施加高頻電壓，使其產(chǎn)生紫色細(xì)小火花，造成空氣電離放電，產(chǎn)生的高能粒子快速轟擊薄膜表面。同時(shí)電場中的氧氣變?yōu)槌粞酰贡∧け砻娴姆肿友趸黾訕O性基團(tuán)，增強(qiáng)極性。
電暈處理會(huì)使薄膜表面結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。薄膜經(jīng)過電暈處理后，在高能粒子的沖擊下，薄膜表面部分分子鍵會(huì)發(fā)生斷裂，從而發(fā)生鏈段交聯(lián)。另一方面，氧的自由基和C-C鍵被氧化，在薄膜膜表面可能會(huì)產(chǎn)生羧基、羰基、羥基。薄膜表面結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化在物理層面表現(xiàn)為表面平整性被破壞，變得凹凸不平、粗糙。
聚合物薄膜表面從光滑變得粗糙以及引入極性基團(tuán)以后，其粘結(jié)性能會(huì)得到提高，因?yàn)檫@一特性，電暈處理常用于金屬包裝薄膜的印刷和復(fù)合。
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