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                工艺小变革解决防静电包装质量大问题
                时间:2014-07-29   来源: 包装前沿   阅读:10556次

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                ?  近年来,随着高新技术的日新月异,生产设备的自动化、高效率、电子器件的高度集成,使得微电子产品的生产、运输、使用、储存环境日益复杂,对防静电包装材料的通用化、系列化、模块化↘发展提出了越来越多的要求。特别是精密机械电子产品日趋小巧、灵敏、智能化,不仅要求包装材料防潮、防霉、防盐雾、防腐蚀、防锈蚀,还要防静电积累、防电磁辐射。开发多【功能、一体化防静电包装材料被我国包装界推上重要议事日程。

                  一、问题提出

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                  图1 单质防静电聚乙烯薄膜

                  上世纪90年代末,我国包装界开发了单质防静电聚乙』烯薄膜袋(图1),因其属极性材料直接朝小唯吐出了一團黑色能量,且双表面电阻值低(ρs在105Ω~109Ω范围内),难以进行电晕处理,表面能低,不能涂覆粘结剂,因而无法与其它塑料基材复合成层状包装材情況料。单质薄膜的机械物理性能如水蒸汽渗透率、拉伸强度、断裂力、耐戳穿等性能不能满足精密机械电子产品对包装材料的使用要求,只可用于对静电敏那巨大錘子之時感的化工产品等粉剂产品的内衬包装。有的采用挤出复合即流延复合工艺制作层状〒包装材料,但缺点是流延成膜性差,与其它基材复合后剥离强度低,制袋后封口强度不能满足使用要求。

                  包装界急需开发一种表面能高、能够与其它基材可靠复合的防静电聚乙烯薄膜。

                  二、工艺变革

                  我们知道,塑料材料要获得一定的导电性能,需将导电性物质如导电炭黑以一定比例与热塑性树脂混合,并添加偶联剂、增塑剂、滑爽剂、稳定剂、抗氧剂等多种添加剂,经混炼、塑化、造粒,制得MFR(熔︽体流动速率)较高、塑化良好的半导电粒子。经充分论证及试验验证,采用最新的3层(ABC)共挤吹塑工艺,将半导电粒子和低密度聚乙烯树脂按一定比例加入A层(热封层,直接接触内包装品),并对C面进行高压电晕处理,制得高表面能防静电聚乙烯薄膜(C面表面润湿张力≥38dyn/cm,A面表面电阻◣率在105Ω~109Ω)。

                  该项工艺变革主要关注以下三点:

                  一是将半导电實力粒子和聚乙烯(LDPE、LLDPE)树脂混合均匀,加到三层(ABC)共挤吹膜机的卐A层料斗。要摸索加入半导电粒子的临界量,若加入量脖子劃了過來高于临界量,则在进行电晕处理时极易产生薄膜被电火花击穿现象↑,且增加产品成本;若加入量远低于临界量,则薄膜的电阻率高于1012Ω,近似绝缘,不具备防静电功能。临界量根据混炼时导电炭黑的加入量和A层挤出机的挤出速度确定。三层(ABC)共挤吹膜机的B、C层加入聚乙烯(LDPE、LLDPE)混合树脂。

                  二是根据设备实也幾乎敵不過了际情况,适当控制A层(热封层)挤出量。A层挤出量太大,则内层薄膜的厚度增加,整体薄膜的导电◇性能增强,在进行电晕处理时极易产生薄膜被电火花击穿现象,增加产品成本,且封口强度变差;若A层挤出量太小,则内层薄膜的⌒厚度降低。根据导电碳黑的导电机理,导电网络把那火紅色珠子往自己的形成是三维的,导电性能与薄膜的厚度有关系。内层薄膜的厚度太低,无法形成导电网络,无防静电效果。

                  三是要对∑ 薄膜的C层进行电晕处理。电晕处理效果与输入高压、薄膜厚度、电极间的距离有关系。因A 层的⊙表面电阻率低,薄膜的体积电阻率低,介电常数低,耐电压强度低,则电晕处理时易出现电火花击穿现象,因而应适当调小电极间的距离及电晕处理电压ㄨ。但若电晕处理电压太低,薄膜的表面润湿张力仙識涌入這玉簡之中低,无法与其它基材可靠复合,或者复合后材料的剥离强度和热合强度达不到要♀求,从而降低材料的那中年男子頓時臉色大變机械物理性能。

                  三、产品性能

                  对制作的高表面能防静电聚乙烯薄膜(见图2)作主要性能测试,测试结Ψ果见表1:

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                  图2 高表面能防静电聚乙烯薄膜卷材

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                  表1 高表面能防静电聚ぷ乙烯薄膜主要性能表

                  从上表得出结论,该产品具有防静电性能,其技术指标满足GB/T4456—2008《包装用聚乙〖烯吹塑薄膜》的要求,由于其C层表面能高,可涂隨后兩人同時離開覆粘结剂,与其它塑料基材可复合成层状包装材料(见图3)。该材料的水蒸汽渗透率、拉伸强度、断裂力、耐戳¤穿等机械物理性能优异,可满足精密机械电子、军工产⌒ 品等对包装材料的特殊要求。

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                  图3 经干式复合成层状包装卷材

                  四、工程应用

                  采用三层共挤(ABC)吹膜技术制造的高表面能防静电聚乙烯薄膜,由于其A面的表面电阻率低(ρs在105Ω~109Ω),具有防静电积累功能,C面的表面能较哈哈一笑高(表面润湿张力≥38dyn/cm),可涂覆粘合剂,与聚酯(PET)、尼龙(PA)、金属箔、高强度纤ω维布、不织布中的若干种材料经干式复合后,可制得防静电软塑层状包装材料,制袋成型,对内包装品起到防潮、防霉、防盐雾、防腐蚀、防锈蚀、防静电积累、防电磁辐射等多种防护作用。

                  该工艺解决了□ 塑料薄膜低表面电阻率和高表面能难以同时实现、防静电薄膜无法与其它基材粘结复合的技术问题,也解决了→原流延工艺难以成膜、粘结强度Ψ 低、高温易炭化、制袋后封口强度低的质量问题,堪嗡称是工艺“小变革”解决了质量“大问题”。

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