在包装行业中,粘附性和润湿性在许多工艺中起着关键作用。 包装材料通常包括各种不同材料层以满足保护和改进包装内产品的所有要求。


优化涂料在纸张上的粘附性

由于相对较低的成本和可再生性,纸张经常被使用作为包装材料。纸张的阻隔性通常不足,因此不同的聚合物涂层被用于生产层压材料。为确保层压板具有良好的机械性能,必须对聚合物和纸张之间的粘附性进行优化。润湿性和表面粗糙度在粘附性中起关键作用,并且可以通过结合接触角和表面粗糙度测量来研究。

在最终使用纸制品之前,通常会对木纤维进行机械或化学改性。新型纤维的改进如利用纳米技术进行纤维功能化,也是研究的热点话题。可以采用张力仪或光学张力计与皮升分配器结合来研究单根纤维的性能。

粗糙度对纸张润湿性的影响

由于其纤维状结构,纸张和纸板表面几乎都是粗糙的。因为它会放大表面化学物质的润湿效果,这种粗糙度会影响润湿性。另外,用于提高印刷质量的不同类型的等离子体和火焰处理会影响表面化学和表面粗糙度,因此评价粗糙度对接触角的影响非常重要。

下面的例子显示了粗糙度对接触角的影响。 在三个不同的样品位置测量粗糙度和水的接触角。 特别是亲水基纸,测量的接触角在接触角读数中显示出很大的变化。 通过计算粗糙度校正的接触角剔除粗糙度的影响后,接触角彼此更为接近。 粗糙度校正接触角的差异是由于表面的表面化学性质。 结合接触角和表面粗糙度测量使得评价粗糙度如何影响接触角成为可能。

 

亲水基纸

疏水基纸

 

 1

 2

 3

 1

 2

3

接触角 °

 57,6

63,6

72,3

128,0

128,2

125,3

接触角(校正)°   

72,5

74,6

77,8

113,2

112,6

113,1

 
         

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采用润湿性研究评价印刷质量

包装的另一个方面是其视觉外观。 在包装上印刷的目的是促销内部的产品。 印刷质量受油墨润湿性、吸收性以及向多孔纸铺展的影响。 在低表面能聚合物涂料上印刷可能具有挑战性。可以采用光学张力仪测量接触角来评价内部和表面施胶对纸张吸收性能的影响。 如果需要的话,高速摄像头可以研究非常快速的吸收现象。

喷墨打印技术越来越多地用于家庭和办公室打印,在工业打印、包装行业和功能性打印应用中也变得很常见。 光学张力仪结合皮升分配器可用于演示喷墨适印性,尤其是其与纸张的相互作用。

使用力学张力仪的粉末润湿性方法研究涂层和油墨颜料的吸收性能。

使用接触角测量评价挤出涂布纸上的等离子体处理效果。

当印刷非吸收性和低表面能的塑料表面时,油墨和基材之间的粘附力具有挑战性。 众所周知,基材的表面自由能应高于油墨的表面自由能。 为了确保良好的印刷质量,应该在印刷之前使用例如等离子体和火焰处理等表面处理方法来增加涂布基材的表面自由能。

应用文摘:包装行业的表面处理评价

喷墨打印应用中的张力测量

喷墨印刷是一种多用途技术,广泛应用于小型家庭和办公室印刷、高速工业印刷以及更多新颖的功能印刷应用。由于油墨和基材之间的相互作用对于定义喷墨印刷质量至关重要,所以张力测定法在该领域中被广泛使用。

通过比较油墨的表面张力和基材的表面能可以估计油墨和基材之间的粘附性。 采用接触角测量来研究液滴的吸收和铺展。 Theta光学张力仪的皮升级分配器选项通过使用压电驱动技术生成与真实的喷墨过程中相同大小的液滴。

应用文摘:喷墨打印中的张力测量

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