BOPP薄膜的电晕处理的测试及控制

BOPP 烟包膜的质量控制分析及检测方案（一）BOPP 在卷烟行业最主要是用于小盒烟包及条盒烟包的外包装上，在生产 过程中，BOPP 烟膜在生产线上经过数道加工工序，从而完成对香烟纸盒的包 装。

BOPP 烟膜的物理机械性能及产品的加工质量，对其在生产过程中的使用 有较大影响。

BOPP 烟膜的物理机械性能可以从厚度、 摩擦系数、 热封性能、 热收缩率、 雾度等方面进行验证。

※厚度：是实验室检测薄膜性能的基础指标。

厚度不均不但会影响到烟膜各 处的拉伸强度、阻隔性等，更会影响烟膜的后续加工。

机械接触式是常用的 厚度测试方法，测试时将试样放置在上下测量面之间，测量时两测量面与试 样接触，对试样测量表面施加一定的压力，通过位移传感器测试试样的厚度， 测试便捷、准确。

※摩擦系数：BOPP 烟膜的滑爽性能是综合指标中的重要指标，是配合高速包 装的而产生的检测需求。

在卷烟包装过程及整个生产过程中，摩擦系数的测 试有四种情况：①薄膜外面与机械金属面或传送带间的摩擦系数②薄膜内面 与内面，③薄膜内面与外表面④薄膜外面与纸盒。

测试时将薄膜固定在滑块 上，试验平台上固定测试试样，用钢丝绳连接滑块与力值传感器，试样之间 相对滑动，可得到静摩擦力与动摩擦力，再通过软件计算出动静摩擦系数。

※热封性能： 卷烟业要求 BOPP 薄膜必须具有高的热封强度和较宽的热封范围， 从而提高包装速度及操作适应性。

当然若 BOPP 烟膜的热封温度高，则会出现 因烟膜收缩率大而产生的发皱现象。

所以，应根据实际情况，选择适宜的热 封温度，避免出现热封不牢、飞包、发皱等现象。

※热收缩率：主要用于对 BOPP 烟膜的在不同条件或因素作用下的尺寸热稳定 性的评定。

在试样纵向和横向各画一条对称轴作标记，并标明纵、横向，将 试样平放入两框架间，接着，迅速浸入 120±2℃的恒温介质中自由收缩，20 s 后取出，浸入备用的常温浴中，冷却 5 s 后取出试样，水平静置，在 30 min 内测量纵横对称轴尺寸。

B O P P薄膜的电晕处理的测试及控制YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】BOPP薄膜的电晕处理的测试及控制2005-6-13 16:59:52 中国包装网摘要：主要对BOPP薄膜进行电晕处理的测试、控制及薄膜性能的影响等几个方面探讨。

重点讨论了影响电晕处理效果的因素，另外就薄膜的摩擦系数、收缩率和热封强度等方面的物理性能怀电晕处理的关系进行了探讨。

关键词：BOPP薄膜电晕处理测试控制薄膜性能双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)是近年来发展十分迅速的包装薄膜。

在BOPP的生产过程中，由于经过了纵横两个方向的延伸，分子链得到较好的定向，因此薄膜具有良好的力学性能、优异的光学特性、较低的水汽透湿量；与其它薄膜相比较，更具备包装材料所要求的较好的综合性能。

因此，BOPP已广泛应用于各种包装领域。

BOPP在应用于食品、挂历、画册、胶粘带等制品时，往往需要进行印刷、涂层、粘合等操作。

由于聚丙烯材料本身的表面张力值相对偏低，仅为31达因，而在应用于上述几方面时，一般要求薄膜单面表面张力强度在38达因以上。

因此，在生产BOPP时往往需要对薄膜进行表面处理，提高其表面张力，改善聚合物的粘接性和润湿性，满足使用的要求。

常用的表面处理方式有两种：一为电晕处理，另一为火焰处理。

电晕处理的原理是将薄膜经过有高压存在的两电极间，高压使电极间的空气发生电离，使电极间产生电子流，在薄膜表面形成氧化极化基，使薄膜表面产生极性，便于印刷油墨吸附；火焰处理是用特指的喷灯，燃烧一定组成和配比的煤气和空气，形成温度高达2100℃一2800℃的氧化火焰，来达到在瞬间改变薄膜表面性能的目的，在实际处理过程中，火焰的温度、火焰与薄膜之间的距离和处理时间是影响处理效果的重要因素。

在实际应用上，由于电晕处理简便易行，处理效果好，因此，BOPP的设备生产厂家基本上都采用这一方式。

塑料表面电晕处理设备的测试及应用现在塑料软包装已广泛用于商品包装的各个领域，软包装最常用的聚乙烯、聚丙烯等非极性薄膜属于非极性材料，表面致密、光洁，是一种惰性表面，表面自由能相对偏低，仅（2.9～3.0)×10-6J/cm2。

从理论上讲，表面自由能低于3.3×10-6J/cm2的薄膜无法使目前已知的任何一种胶黏剂发生浸润，所以必须先通过表面处理，使薄膜的表面自由能达到（3.8～4.0)×10-6J/cm2，才有利于获得良好的复合强度。

常用的薄膜表面处理方法很多，其中电晕处理就是最常用的一种方法。

我厂使用的3台凹版印刷机都配备了相应的电晕处理设备，在需要处理时，只要将薄膜按顺序穿入电极辊之间即可，处理后的薄膜直接进入印刷单元，油墨在薄膜上的附着效果不错。

在干式复合机上安装电晕处理设备是我厂技改的一个方面，目的是提高聚烯烃薄膜的表面张力值，提高复合产品的附着牢度。

我厂在干式复合机上按照实际情况配备了相应的电火花处理设备后，取得了很好的效果。

所配备的电晕处理设备是大连无线电九厂生产的SDCD16-2-10型塑料表面电晕处理设备。

经过电晕处理，薄膜的表面张力可达到3.8×10-2N/m以上，高的可达4.0×10-2N/m，使复合膜的剥离强度大大提高，完全可以达到质量要求。

安装该电晕处理设备，对镀铝膜，特别是BOPP镀铝膜有很大帮助，只是在设备的安装接线方面要有所改变。

下面将从电晕处理原理、表面张力检测方法、设备的安装接线和常见故障排除几个方面进行论述。

一、电晕处理原理1.电冲击或击穿在高压电场作用下，电子流对塑料薄膜进行强有力的冲击可以使薄膜表面起毛，变得粗糙，增加表面积。

当胶黏剂与其表面接触时，就可产生良好的浸润，胶黏剂会渗透到被拉毛了的凹沟中，靠"抛锚"作用，使薄膜牢度黏结，这是一种物理作用。

在高倍放大镜下观察，处理后的薄膜相对于未处理的薄膜，其表面明显凹凸不平，而且很粗糙。

浅析薄膜电晕处理度的检测问题吹塑PE膜下机时的电晕检测问题吹塑PE膜下机时有的采用38mN/m或39mN/m表面张力指数的电晕笔进行检测，这只能判断PE膜有无电晕处理，至于电晕处理度是否合格则无法判定。

考虑到电晕处理的时效性，吹塑PE下机时应用44mN/m表面张力指数进行检测。

PE薄膜电晕的衰减趋势如图1所示。

一般吹塑PE膜下机到我们进货检测都不过数天时间，用39mN/m表面张力液进行测试都是合格的。

从图1中可看出如果吹塑PE下机时的电晕处理度只有39mN/m，则放置数天后必然衰减到38mN/m以下，在复合牢度上就肯定存在问题。

那是否是电晕处理度越高越好呢？图2是薄膜表面张力与剥离强度的关系，可知薄膜的表面处理度超过48mN/m之后，剥离强度反而下降，据有关人士分析认为：“由于处理得太厉害后，聚烯烃表面层分子氧化、降解，使其本身强度下降所致。

虽然表面一层与胶黏剂粘得很牢，但当测验剥离强度时，被拉破、断裂的是聚烯烃表面层与内部之间的结合部位，并不是胶黏剂与聚烯烃之间的强度，被氧化或降解了的那一层材料本身的内聚力小、抗张强度低，所以表现出来的剥离力就小。

”在电晕处理方面，对于较薄的薄膜还存在一个电晕击穿的问题。

电晕处理过面之后，薄膜的起封温度升高，在正常的温度下不能热封合。

据涂布在线了解，未经电晕处理的聚乙烯的表面能为31mN/m，因而要求吹塑薄膜下机时热封面用34mN/m的表面张力液检测时，在2S内出现明显的收缩。

当然通过对薄膜起封温度的检测也是判断薄膜是否存在电晕击穿现象的有效方法。

电晕处理过面现象主要集中于厚度较薄的PE材料上，因为材料较薄走料不平整，电晕处理时薄膜与导辊间夹带空气，就会出现电晕处理过面的现象。

对于库存已较久的薄膜材料，在上机复合时应再次检测其表面电晕值是否合格或采用在线电晕处理，以避免薄膜表面张力衰退引起的复合强度不良现象。

电晕笔检测的准确性问题例如，干法复合时用38mN/m的电晕检测PE膜处理度是合格的，但是复合后仍然出现剥离强度不良的现象。

BOPP薄膜的电晕处理的测试及控制2005-6-13 16:59:52 中国包装网摘要：主要对BOPP薄膜进行电晕处理的测试、控制及薄膜性能的影响等几个方面探讨。

重点讨论了影响电晕处理效果的因素，另外就薄膜的摩擦系数、收缩率和热封强度等方面的物理性能怀电晕处理的关系进行了探讨。

关键词：BOPP薄膜电晕处理测试控制薄膜性能双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)是近年来发展十分迅速的包装薄膜。

在BOPP的生产过程中，由于经过了纵横两个方向的延伸，分子链得到较好的定向，因此薄膜具有良好的力学性能、优异的光学特性、较低的水汽透湿量；与其它薄膜相比较，更具备包装材料所要求的较好的综合性能。

因此，BOPP已广泛应用于各种包装领域。

BOPP在应用于食品、挂历、画册、胶粘带等制品时，往往需要进行印刷、涂层、粘合等操作。

由于聚丙烯材料本身的表面张力值相对偏低，仅为31达因，而在应用于上述几方面时，一般要求薄膜单面表面张力强度在38达因以上。

因此，在生产BOPP时往往需要对薄膜进行表面处理，提高其表面张力，改善聚合物的粘接性和润湿性，满足使用的要求。

常用的表面处理方式有两种：一为电晕处理，另一为火焰处理。

电晕处理的原理是将薄膜经过有高压存在的两电极间，高压使电极间的空气发生电离，使电极间产生电子流，在薄膜表面形成氧化极化基，使薄膜表面产生极性，便于印刷油墨吸附；火焰处理是用特指的喷灯，燃烧一定组成和配比的煤气和空气，形成温度高达2100℃一2800℃的氧化火焰，来达到在瞬间改变薄膜表面性能的目的，在实际处理过程中，火焰的温度、火焰与薄膜之间的距离和处理时间是影响处理效果的重要因素。

在实际应用上，由于电晕处理简便易行，处理效果好，因此，BOPP的设备生产厂家基本上都采用这一方式。

以下是对BOPP薄膜进行电晕处理的测试、控制以及对薄膜性能的影响等几方面进行探讨。

1 BOPP薄膜电晕处理强度的测定通常用于BOPP薄膜表面张力的测试办法是涂液法，其原理是利用甲酰胺和乙二醇乙酯两种液体按不同比例进行混合，得到一系列不同达因值的测试液，如表1所示，操作时，将测试液涂拭在薄膜表面上，于2s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。

薄膜电晕处理的应用要点及检测大多数塑料薄膜(如聚烃薄膜)属非极性聚合物，表面张力较低，一般在29-30mN/m，从事论上讲，若某物体的表面张力低于33mN/m，目前已知的油墨与粘合剂都无法在上面附着牢固，因此要对其表面进行电晕法处理。

其处理原理是在处理设备上施加高频、高压电，使其产生高频、高压放电，产生细小密集的紫蓝色火花。

空气电离子后产生的各种离子在强电场的作用下，加速并冲击处理装置内的塑料薄膜。

这些离子粒子能量一般在几电子伏特到，与塑料分子的化学键断裂而降解，增加表面粗糙度和表面积。

放电时还会产生大量的臭氧，臭氧是一种强氧化剂，能使塑料分子氧化，产生羰基与过氧化物等极性较强的基团，从而提高了其表面能。

电晕处理的优点如下：处理材料的范围广，可用于聚乙烯，聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯氟类塑料，以及各种相应的共聚物；处理时间短，速度快，可在生产线上进行处理；操作简单，易于控制；电晕处理只涉及塑料表面极浅的范围，一般只有纳米数量级，基本不影响塑料的机械性能：无废液排入，基本不污染环境。

电晕处理广泛用于薄膜印刷、涂布和复合前的表面处理，以及厚度小于0.6mm片材的表面处理。

薄膜的处理程度直接影响后加工的质量，必须严格加以控制。

若处理程度不够，薄膜的表面润湿性没有明显改善，会出现油墨的附着力差等问题。

反之，若处理程度过头，会出现薄膜表层老化，光泽变差，表面分子交联过多，热封性变差，薄膜易粘连(特别是在夏季高温天)，出现分切困难，使用时难以分开等毛病。

总之，在满足后加工要求前提下，应防止处理过度。

实际操作上常用临界表面张力测试法来进行检测。

不同的薄膜印刷、复合所需的临界张力。

处理效果会随时间延长呈指数规律消退，消退速度与存放环境湿度、原料牌号与薄膜厚度等因素有关。

存放环境温度越高，消退速度越快，并且越彻底。

例如在200C以下环境温度中存放，聚乙烯薄膜的临界表面弓长力在38-4ZmN/m，到360C以上，不管原薄膜处理程度有多深，一个月后，将将会退到38mN/m以下。

BOPP薄膜检测规程为了规范对我公司薄膜产品的尺寸偏差及物理机械性能的检测，以作为单项性能合格与否的判定，并为产品的监控和分析提供准确依据，特制定本规程。

1、拉伸过程检验流程1.1取样方法半成品膜检测试样品从约8米的原始膜卷上去掉表层后，按国际规定的取样数量沿膜卷宽度方向割开取样，及外观及尺寸和物理性能测试，并标记电晕处理面。

1.2试验环境试样应在一般标准环境条件下（温度：23。

C±2。

C相对温度：50±10%）进行状态调试和检测。

1.3膜卷宽度测量将上述试样展开平置于检测平台上，用精确度为1mm，量程为10米的卷尺测量，并将卷尺置于料材上，使尺与料材纵向成直角，尺上的零刻度与材料左侧长边成一直线，确定材料右侧的精确度位置，并读数记录结果（精确到1mm）1.4表面张力检测1.4.1测试器具按国际GB/T14216-93第5条的规定，配制符合要求的系列试验混合液、脂棉、镊子。

1.4.2测试去掉样品的外层，并使被测试的表面不要接触任何其他物质，然后用端部缠有脱脂棉的镊子，涂敷试验混合液，顺一方向在试样上水平移动镊子涂敷，应使混合液立即扩散到试样上，沿试样宽度方向均匀涂敷，所涂液体的量应使之形成一薄膜而无积液存在。

1.4.3表面张力的判断根据涂敷混合液2S以上液膜层的状态，来判断表面张力。

如果液膜持续2S以上不破裂，用下一较高表面张力的混合液重新涂在一新的试样上，直到液膜在2S破裂；如果连续液膜保持不到2S，用较低表面张力的混合液，直到液膜能持续2S为止。

使试样表面润湿接近2S的混合液，用这种混合液至少测定3次，该混合液的润湿张力即为试样的表面张力。

1.5克重的测定1.5.1仪器电子天平和100mm*100mm的标准取样板1.5.2试样制备用00mm*100mm的取样板沿试样的宽度方向均匀截取10个样块。

1.5.3测量去掉表层，截取样块，且10个样块必须在同一层截取，然后置于电子天平称重即可。