电晕处理对薄膜摩擦系数的影响分析

摘要：电晕是改善薄膜印刷性、复合上胶均匀性的常用处理方式，电晕效果通常也会影响薄膜的其他性能。本文测试了电晕对薄膜材料摩擦系数的影响，并通过对试验原理、检测设备参数及适用范围、试验过程等内容的介绍，为研究薄膜生产工艺对摩擦系数的影响提供参考。

关键词：电晕、薄膜、摩擦系数、爽滑性、静摩擦系数、动摩擦系数、摩擦系数/剥离试验仪

1、意义

受聚合物高分子材料自身性能的影响，不同薄膜材料表面的极性差异较大，对于表面极性较小的薄膜，印刷油墨及复合用胶黏剂在其表面的铺展性较差，易出现油墨脱落或薄膜分层的现象。为了提高印刷油墨在薄膜表面的附着牢度及复合膜的剥离强度，需对薄膜表面进行电晕处理等相应操作，以改善油墨及胶黏剂在薄膜表面的铺展能力。

所谓电晕处理是利用高频率电压产生的电子流使薄膜表面发生复杂的物理及化学变化。该处理过程除了可增加薄膜表面极性，提高润湿张力外，还会影响薄膜表面的粗糙程度、热封性能、小分子在薄膜中的迁移等，因此，增加对电晕后薄膜相应能力的测试，对防止薄膜性能劣化、改善电晕处理工艺具有重要意义。本文针对性的测试了电晕处理对薄膜摩擦系数的影响。

2、试验样品

本文以电晕处理前后的薄膜材料为试验样品，分别测试电晕后电晕面与电晕面的摩擦系数，以及电晕前待处理面的摩擦系数。

3、试验依据

本次试验依据标准GB 10006-1988《塑料薄膜和薄片摩擦系数测定方法》对样品的摩擦系数进行测试。

4、试验设备

本文采用FPT-F1摩擦系数-剥离试验仪进行试验，该设备由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产。

图1  FPT-F1 摩擦系数-剥离试验仪

4.1 试验原理

本次试验是基于摩擦系数为摩擦力与垂直于两接触面的压力的比值这一概念进行测试。试验用的两摩擦面分别固定在试验台面与一定质量的滑块上，滑块可对两摩擦面施加固定的压力，通过与力值传感器相连的拖动装置拖动两摩擦面发生相对匀速滑动，力值传感器即可实时监测两接触面由静止对运动过程中的摩擦力值，从而得到两摩擦面间的静摩擦系数与动摩擦系数。

4.2 适用范围

(1) 本设备适用于塑料薄膜、薄片、箔片、纸张、纸板、编织袋、织物、通信电缆光缆用金属材料复合带、输送带、纺织、造纸等相关材料的动、静摩擦系数。

(2) 本设备适用于胶粘复合制品、医用贴剂、离型纸、保护膜等产品的剥离强度的测定。

(3) 本设备可满足多项国家和国际标准，如GB 10006、ISO 8295、ISO 8510-2、GB/T 2790、GB/T 2791、GB/T 2792、ASTM D1894、ASTM D4917、ASTM D3330、TAPPI T816、TAPPI T549。

4.3 设备参数

负荷量程分为0 ~ 5 N、0 ~ 10 N、0 ~ 30 N三档；测试精度为0.5级；试验速度有七种可供选择，分别为50 mm/min、100 mm/min、150 mm/min、200 mm/min、250 mm/min、300 mm/min、500 mm/min，满足不同标准的测试要求；试验温度的控制范围为室温 ~ 99.9℃；仪器试验台面和测试滑块均经过消磁处理和剩磁检测，有效降低了系统测试误差。

5、试验过程

(1) 从电晕前、后的样品表面均分别裁取6.35 cm × 10 cm、25 cm × 13 cm两种规格试样各3片，裁制过程中不能用手触碰试样的测试面。

(2) 在设备的控制面板上设置试样名称、试验速度、试验温度、行程等参数信息。

(3) 从电晕后的试样中取一片6.35 cm × 10 cm规格试样固定在滑块上，使电晕面朝外，即电晕面不与滑块直接接触，取25 cm × 13 cm规格试样一片，电晕面朝上固定在设备的试验台上。将固定试样的滑块用拖动装置与力值传感器相连，并放置在固定在试验台面的试样上，使传感器恰好不受力且试样的滑动方向与牵引方向相同。

(4) 点击试验选项，设备按照设定的参数自动进行试验，并在试验结束后显示试验结果。

(5) 依次按照装夹-试验过程测试其他组试样的摩擦系数。

6、试验结果

本次试验所测试电晕前样品的静摩擦系数平均值为0.341，动摩擦系数平均值为0.287；电晕后样品静摩擦系数平均值为0.359，动摩擦系数平均值为0.301。

7、结论

摩擦系数是影响薄膜材料使用爽滑性的重要因素。本文通过对电晕前后样品摩擦系数的测试，检测了电晕对样品摩擦系数的影响。从试验结果来看，与电晕前的试样相比，电晕后样品的动摩擦系数及静摩擦系数均增加，说明电晕操作可能提高了试样表面的粗糙程度或改变了添加剂的迁移量，增大了试样的摩擦系数。整个试验过程简单，设备易于操作，利用该方法可以准确的测试试样的摩擦系数。该设备除可按照实际需要测试不同温度下试样的摩擦系数外，还可用于材料的180°剥离试验，具有极高的性价比。愈了解，愈信任！Labthink兰光期待与行业中的企事业单位增进技术沟通与合作。