各(gè)種材(cái)料的彈性模量是多少?
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所謂彈(dàn)性模量,是以在一定比例限度範圍內拉伸應力和拉伸變形之比(bǐ)來表(biǎo)示。實際應用(yòng)時,多(duō)以F-2 、F-5來表(biǎo)示2%或5%伸長時的應力。
在GB∕T 13022-1991中7.3規定:作應力(lì)-應(yīng)變曲線,從曲線的初始直線部分計(jì)算拉伸彈和模量,以E(MPa)表示,E=δ∕ξ,式中δ-應力,MPa;ξ-應變(biàn)。
我們在檢測各種薄膜的拉伸強度時,都能得到試樣的(de)拉伸形變(biàn)圖,如下圖示:
從上圖(tú)中我們可見(jiàn),在初始(shǐ)拉(lā)伸階段,拉伸應力與形變化呈直線段,從這段應力與應變的關係可以計算(suàn)試樣(yàng)的彈性模量。
而我們通常檢測的薄膜斷裂拉伸強度以及斷裂伸長(zhǎng)率(lǜ),對於張力的設定而言不具有任何參考性(xìng),印刷複合時加載在薄膜上的(de)應力必須(xū)控製在薄膜產生彈性(xìng)變形(xíng)的範圍內,否則就(jiù)是薄膜不可逆的拉伸變形,將產生嚴(yán)重的尺寸變化。
另外,薄膜張力設定還要考慮薄膜材料的受熱穩定性(xìng),例如印刷幹燥(zào)溫度在50-80℃,複合幹燥溫度在55-90℃(水膠複合要(yào)高一些),複合(hé)熱鼓溫度(dù)在50-70℃等。常用材料的(de)熱穩定性依次為PET、NY>BOPP>消光OPP>CPP>PE。
下麵我(wǒ)們探討一下常用材料的彈性模量及耐熱性對張力設定的影響:
1、雙(shuāng)向拉伸薄膜
作為表層基(jī)材,PET的(de)彈性模量最高,其(qí)次是(shì)BOPP,再次是消光OPP,而 BOPA在幹燥(zào)條件(jiàn)時有良好的彈性模量(接近於PET薄膜),但受潮後挺度不足(彈性模量大幅降低,印刷套印困難)。同時(shí),PET膜的熱穩定性最好(hǎo),其次 是BOPP,再次消光OPP,由於消光OPP膜的彈性(xìng)模量相對較低,同時熱穩定性又較差,印刷冷卻收卷後的回縮率較大,在夏季印刷收卷後易容易出(chū)現反粘(zhān)現(xiàn) 象,所以(yǐ)印刷消光OPP時張(zhāng)力要調整得(dé)略(luè)小,幹燥溫度適當降低。
2、熱封層基材的彈性模量
在熱封(fēng)層基材中CPP的挺性是最(zuì)好的(de),PE膜相(xiàng)對較差,如(rú)下表:
基材 | LDPE | LLDPE | MDPE | EVA(6%) | CPP |
厚度(μm) | 30 | 10-40 | 55 | 25 | 70 |
彈性模量 (kgf/mm2) | 25 | 10-40 | 55 | 25 | 70 |
同時CPP的熱穩定性遠高於PE薄膜,因而(ér)LDPE薄膜的多色套印非常困難,需要配方調整提高其彈性模量及耐熱穩定性。
對 複合過程來說,最(zuì)關鍵的是兩貼合薄膜的張力匹配問題,也就是說複合後兩層膜的(de)回縮率(lǜ)要盡量一致,不然,輕則卷曲,重則產生遂(suí)道現象。例如,消光OPP幹複 鋁箔,鋁箔可以認為是不收縮 ,而消光OPP薄膜在加載複合張力的(de)情況下經過50-80℃的烘箱,由於其彈性模量及耐熱(rè)性都較PET及普通OPP差,因而鬆掉張力後的回縮率也會大一 些,一般消光膜複合時張力要小幹燥(zào)溫度也要低一些。
PE薄膜的彈性模量遠(yuǎn)小於(yú)CPP薄(báo)膜,且耐熱性又差,作為內層膜貼合時如果張力偏大,那麽貼合鬆掉張力後(hòu)回縮率很大(熱鼓(gǔ)溫度通常60-70℃),通常幹式複合的PE膜放卷張力控製原則是在走膜平(píng)整的情況下將張力放到最小。
我 們通常(cháng)采用(yòng)對下機膜劃十字架的方法來檢測複合張力匹配情況,但有時下(xià)機膜是平整的,但經過50-55℃的熟化後仍有明顯的(de)向PE膜一側的卷(juàn)曲現(xiàn)象,這是 PE膜在(zài)熟化溫度作用下產生的熱收縮所致。通過張力控製及降低熟化溫度(dù),有(yǒu)利於(yú)減輕PE複合膜的內卷現象,這也是無溶劑複合膜的平整度有明顯改善的(de)原因 吧。
另外,挺(tǐng)性好的薄膜彈性模量大,如(rú)果(guǒ)其厚度增加,則挺性明顯(xiǎn)遞增,相當於厚(hòu)度的(de)三次方。
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