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一、問(wèn)題提出：現有的防靜電袋剝離強度低、封口強度不符合要求

上世紀90年代末，我國包裝界開(kāi)發(fā)了單質(zhì)防靜電聚乙烯薄膜袋，因其屬極性材料，且雙表面電阻值低，難以進(jìn)行電暈處理，表面能低，不能涂覆粘結劑，因而無(wú)法與其它塑料基材復合成層狀包裝材料。單質(zhì)薄膜的機械物理性能如水蒸汽滲透率、拉伸強度、斷裂力、耐戳穿等性能不能滿(mǎn)足精密機械電子產(chǎn)品對包裝材料的使用要求，只可用于對靜電敏感的化工產(chǎn)品等粉劑產(chǎn)品的內襯包裝。有的采用擠出復合即流延復合工藝制作層狀包裝材料，但缺點(diǎn)是流延成膜性差，與其它基材復合后剝離強度低，制袋后封口強度不能滿(mǎn)足使用要求。包裝界急需開(kāi)發(fā)一種表面能高、能夠與其它基材可靠復合的防靜電聚乙烯薄膜。

二、工藝變革：小小變革，改善材料的防電性能和物理機械性能

經(jīng)充分論證及試驗驗證，采用最新的3層（ABC）共擠吹塑工藝，將半導電粒子和低密度聚乙烯樹(shù)脂按一定比例加入A層（熱封層，直接接觸內包裝品），并對C面進(jìn)行高壓電暈處理，制得高表面能防靜電聚乙烯薄膜。

該項工藝變革主要關(guān)注以下三點(diǎn)：

1、將半導電粒子和聚乙烯（LDPE、LLDPE）樹(shù)脂混合均勻，加到三層(ABC)共擠吹膜機的A層料斗。要摸索加入半導電粒子的臨界量，若加入量高于臨界量，則在進(jìn)行電暈處理時(shí)極易產(chǎn)生薄膜被電火花擊穿現象，且增加產(chǎn)品成本；若加入量遠低于臨界量，則薄膜的電阻率高于1012Ω，近似絕緣，不具備防靜電功能。臨界量根據混煉時(shí)導電炭黑的加入量和A層擠出機的擠出速度確定。三層(ABC)共擠吹膜機的B、C層加入聚乙烯（LDPE、LLDPE）混合樹(shù)脂。

2、根據設備實(shí)際情況，適當控制A層（熱封層）擠出量。A層擠出量太大，則內層薄膜的厚度增加，整體薄膜的導電性能增強，在進(jìn)行電暈處理時(shí)極易產(chǎn)生薄膜被電火花擊穿現象，增加產(chǎn)品成本，且封口強度變差；若A層擠出量太小，則內層薄膜的厚度降低。根據導電碳黑的導電機理，導電網(wǎng)絡(luò )的形成是三維的，導電性能與薄膜的厚度有關(guān)系。內層薄膜的厚度太低，無(wú)法形成導電網(wǎng)絡(luò )，無(wú)防靜電效果。

3、要對薄膜的C層進(jìn)行電暈處理。電暈處理效果與輸入高壓、薄膜厚度、電極間的距離有關(guān)系。因A 層的表面電阻率低，薄膜的體積電阻率低，介電常數低，耐電壓強度低，則電暈處理時(shí)易出現電火花擊穿現象，因而應適當調小電極間的距離及電暈處理電壓。但若電暈處理電壓太低，薄膜的表面潤濕張力低，無(wú)法與其它基材可靠復合，或者復合后材料的剝離強度和熱合強度達不到要求，從而降低材料的機械物理性能。

三、產(chǎn)品性能:可滿(mǎn)足火工品、彈藥等軍工產(chǎn)品對包裝材料的特殊要求

對制作的高表面能防靜電聚乙烯薄膜作主要性能測試，測試結果見(jiàn)表1：

表1 高表面能防靜電聚乙烯薄膜主要性能表

從上表得出結論，該產(chǎn)品不僅具有防靜電性能，其技術(shù)指標滿(mǎn)足GB/T4456—2008《包裝用聚乙烯吹塑薄膜》的要求，由于其C層表面能高，可涂覆粘結劑，與其它塑料基材進(jìn)行干式復合成層狀包裝材料。該材料的水蒸汽滲透率、拉伸強度、斷裂力、耐戳穿等機械物理性能優(yōu)異，滿(mǎn)足火工品、彈藥等軍工產(chǎn)品對包裝材料的特殊要求。

圖注：經(jīng)干式復合成層狀包裝卷材

四、工程應用：“小變革”解決了質(zhì)量“大問(wèn)題”

采用三層共擠（ABC）吹膜技術(shù)制造的高表面能防靜電聚乙烯薄膜，由于其A面的表面電阻率低（ρs在105Ω—109Ω），具有防靜電積累功能，C面的表面能較高（表面潤濕張力≥38dyn/cm），可涂覆粘合劑，與聚酯（PET）、尼侖（PA）、金屬箔、高強度纖維布、不織布中的若干種經(jīng)干式復合，制得防靜電軟塑層狀包裝材料，制袋成型，對內包裝品起到防潮、防霉、防鹽霧、防腐蝕、防銹蝕、防靜電積累、防電磁輻射等多種防護作用。

該工藝解決了塑料薄膜低表面電阻率和高表面能難以同時(shí)實(shí)現，防靜電薄膜無(wú)法與其它基材粘結復合的技術(shù)問(wèn)題，也解決了原流延工藝難以成膜、粘結強度低、高溫易炭化、制袋后封口強度低的質(zhì)量問(wèn)題，堪稱(chēng)是工藝“小變革”解決了質(zhì)量“大問(wèn)題”。

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