Właściwości wodoodporne i olejoodporne Rolki papieru kubkowego powlekanego PE pochodzą głównie z folii polietylenowej (PE) pokrytej na jej powierzchni. Powłoka PE nie tylko zapewnia doskonałą wodoodporność, ale także skutecznie zapobiega wnikaniu tłuszczu. Dlatego grubość powłoki, skład materiału i proces produkcyjny mają istotny wpływ na jego ostateczne właściwości. Oto kilka sposobów optymalizacji właściwości wodoodpornych i olejoodpornych poprzez dostosowanie grubości i składu powłoki:
Grubość powłoki jest dodatnio skorelowana z wodoodpornością. Im grubsza powłoka PE, tym większa wodoodporność, ponieważ grubsza powłoka może skutecznie zapobiegać przedostawaniu się wody do powierzchni papieru. Jednakże zbyt gruba powłoka może spowodować, że powierzchnia papieru nie będzie wystarczająco gładka i elastyczna, dlatego należy znaleźć równowagę, aby zapewnić wystarczającą grubość powłoki, aby zapewnić efekt wodoodporny bez wpływu na ogólne działanie kubka.
Podobnie jak w przypadku wodoodporności, grubość powłoki PE bezpośrednio wpływa na jej olejoodporność. Cząsteczki tłuszczu mogą wnikać do wnętrza papieru łatwiej niż cząsteczki wody, dlatego wymagania dotyczące olejoodporności są zwykle wyższe niż te dotyczące wodoodporności. Gdy grubość powłoki jest umiarkowana, powłoka PE może skutecznie zapobiegać przenikaniu smaru. Jeśli jednak powłoka jest zbyt cienka, tłuszcz może z łatwością przeniknąć przez powłokę i wniknąć w powierzchnię papieru. Dlatego odpowiednia grubość powłoki może zapewnić efekt olejoodporności przy jednoczesnym uniknięciu nadmiernego zużycia powłok, optymalizując w ten sposób koszty.
Skład powłok PE (głównie rodzaj polietylenu, klejów, wypełniaczy itp.) ma również istotny wpływ na wodoodporność i olejoodporność. Dostosowując kluczowe składniki preparatu, można poprawić działanie powłoki:
Różne rodzaje PE (takie jak polietylen LDPE o małej gęstości, polietylen HDPE o dużej gęstości, liniowy polietylen o małej gęstości LLDPE itp.) mają różne struktury molekularne i właściwości fizyczne, a te różne typy PE mają różną wodoodporność i olejoodporność właściwości. Na przykład polietylen o małej gęstości (LDPE) ma lepszą elastyczność i bardziej jednolite efekty powlekania, co jest odpowiednie do zastosowań wymagających wyższych właściwości wodoodpornych i olejoodpornych; podczas gdy polietylen o dużej gęstości (HDPE) jest sztywniejszy i nadaje się do zastosowań, które wytrzymują wyższe ciśnienie lub wymagają ulepszonych właściwości przeciwprzepuszczalnych.
Dodanie niektórych dodatków (takich jak plastyfikatory, przeciwutleniacze, stabilizatory itp.) do powłok PE może jeszcze bardziej poprawić ich działanie. Na przykład plastyfikatory mogą zwiększać elastyczność i ciągliwość powłoki oraz zapobiegać pękaniu lub odpadaniu powłoki; natomiast przeciwutleniacze mogą poprawić trwałość powłok PE i przedłużyć żywotność produktu. Jednocześnie dodatek środków powierzchniowo czynnych pomaga poprawić przyczepność powłoki i wzmocnić wiązanie powłoki z papierem, poprawiając w ten sposób jej właściwości wodoodporne i olejoodporne.
Czasami do powłoki PE dodaje się nieaktywne wypełniacze (takie jak talk, dwutlenek tytanu, proszek grafitowy itp.). Wypełniacze te mogą poprawić właściwości fizyczne powłoki, zmniejszyć przepuszczalność powłoki oraz poprawić działanie wodoodporności i olejoodporności. Dodanie odpowiedniej ilości wypełniaczy może ujednolicić powłokę i poprawić jej trwałość.
Oprócz dostosowania grubości i receptury powłoki, proces nakładania powłoki (taki jak metoda nakładania, temperatura, ciśnienie itp.) ma również istotny wpływ na jej właściwości wodoodporne i olejoodporne:
Typowe metody nakładania powłok PE obejmują powlekanie odlewane, powlekanie ostrzy i natryskiwanie. Różne metody powlekania wpływają na jednorodność i grubość powłoki, wpływając w ten sposób na efekt wodoodporności i olejoodporności. Powłoka odlewana zwykle zapewnia bardziej jednolitą grubość powłoki, co pomaga poprawić właściwości wodoodporne i olejoodporne; natomiast powlekanie ostrzy i natryskiwanie mogą być bardziej odpowiednie w przypadku niektórych konkretnych zastosowań i należy je wybrać zgodnie z wymaganiami produktu.
Proces utwardzania powłoki ma kluczowe znaczenie dla jej działania. Po pokryciu powłokę PE należy podgrzać i utwardzić, aby przylegała do powierzchni papieru i tworzyła mocny film. Dostosowując temperaturę i czas utwardzania, można kontrolować gęstość i wytrzymałość powłoki, poprawiając w ten sposób jej działanie wodoodporne i olejoodporne. Jednocześnie właściwa kontrola ciśnienia może zapewnić gładką i jednolitą powłokę, zredukować pęcherzyki lub nierówności w powłoce i uniknąć wpływu na jej właściwości ochronne.
Dostosowanie grubości i składu powłoki wpływa nie tylko na właściwości wodoodporne i olejoodporne, ale także na wytrzymałość mechaniczną i wytrzymałość samego papieru. Chociaż grubsze powłoki mogą poprawić właściwości wodoodporne i olejoodporne, mogą powodować twardnienie papieru, wpływając na formowanie i odporność kubka na ciśnienie. Optymalizując stosunek PE w formule i stosując dodatki, można zachować elastyczność i wytrzymałość papieru, zapewniając jednocześnie działanie wodoodporne i olejoodporne.
Rolki papieru powlekanego PE są szeroko stosowane w kubkach do gorących napojów, dlatego ważnym czynnikiem jest również ich odporność na ciepło. Dostosowując skład i grubość powłoki, można poprawić stabilność termiczną powłoki PE, aby zapobiec jej topnieniu, deformacji lub uszkodzeniu w warunkach wysokiej temperatury.
Oprócz konwencjonalnych funkcji wodoodpornych i olejoodpornych, w niektórych zastosowaniach powłoka może wymagać innych specjalnych funkcji. Na przykład powłoka anty-ultrafioletowa (UV) może pomóc w zapobieganiu wpływowi promieni ultrafioletowych na papier i płyny; powłoka antybakteryjna może skutecznie ograniczyć rozwój mikroorganizmów i zapewnić bezpieczeństwo żywności w kubku. Aby spełnić te specjalne potrzeby, formułę i grubość powłoki można dostosować do konkretnych wymagań funkcjonalnych.
Dostosowując grubość powłoki i skład rolek papieru kubkowego powlekanego PE, można precyzyjnie kontrolować jego właściwości wodoodporne i olejoodporne. Im grubsza grubość powłoki, tym silniejsze właściwości wodoodporne i olejoodporne, ale zbyt gruba powłoka może wpłynąć na inne właściwości fizyczne papieru, takie jak elastyczność i wytrzymałość. Dobierając odpowiedni rodzaj PE, dodatki, wypełniacze i proces powlekania, można zoptymalizować pozostałe właściwości produktu, zapewniając jednocześnie działanie wodoodporne i olejoodporne. Ponadto optymalizacja procesu powlekania, np. rozsądna kontrola temperatury i ciśnienia, może również pomóc poprawić jednorodność i przyczepność powłoki, poprawiając w ten sposób ogólną jakość produktu.
