SiO_xN_y薄膜结构对气体阻隔性的影响

摘译在聚合物表面沉积一层薄膜可以有效阻止氧气和水蒸气的渗透,目前比较常用的阻隔膜为氧化铝薄膜和氧化硅薄膜。氧化铝薄膜具有很好的气体阻隔性能,被广泛应用于食品包装;氧化硅薄膜也是比较流行的透明包装阻隔材料。近年来随着包装业的发展,对包装品阻隔性的要求越来越高,如要求更长的货架期。然而,目前所应用的氧化物阻隔膜已很难达到这一更高的要求。经研究发现,相对于氧化硅薄膜,类金刚石(DLC)是非常有前景的阻隔材料,特别是氮氧化硅(SiO_xN_y)薄膜,可以提供更高的阻隔性能。     

纳米高阻隔SiOx薄膜的等离子体制备

我国的阻隔包装薄膜采用多层共挤复合薄膜来达到对包装物基本的阻隔性能要求.为了达到包装材料更高的阻隔性,简化工艺并降低生产成本,采用潘宁放电等离子体增强化学气相沉积技术(PDPs),以六甲基二硅氧烷(HMDSO)为单体、氧气为反应气体沉积氧化硅薄膜.研究了不同放电参数,如气体的工作压强、放电功率、沉积时间和氧气和单体的比例等,对二氧化硅薄膜的阻隔性能影响.采用傅立叶红外光谱仪(FTIR)和透湿、透氧测试仪分析了沉积膜的化学结构成分、测试薄膜的阻隔性能,得出如下结论:沉积的薄膜主要成分为氧化硅,透氧率和透湿率分别从135cc/m2/day,24.5g/m2·24h降至约1.7cc/m2/day,1.5g/m2·24h,达到国外先进水平.     

包装用PET镀氧化硅薄膜的热封强度影响因素分析

PET表面镀氧化硅薄膜具有优良的阻隔性能,但没有热封性能。为了更好地将PET表面镀氧化硅薄膜应用到包装领域,需要将表面沉积氧化硅的PET薄膜与其他热封性能较好的薄膜进行复合,复合膜将具有更好的热封性能。采用实验和理论分析相结合的方法,分析了包装用表面镀氧化硅PET薄膜的热封强度影响因素。结果表明,薄膜间的复合强度和热封温度对热封强度影响最大。     

用CF4等离子体制备无水胶印版材斥墨层

采用射频等离子体化学气相沉积设备,以CF4为反应气体,进行了无水胶印版材斥墨层制备的实验.研究了不同等离子体参数(功率、气压和时间)对聚合薄膜性能的影响,并通过接触角、红外光谱、扫描电子显微镜对薄膜表面结构和性能的表征,对等离子体工艺进行优化,得到了表面疏水性能良好的低表面能薄膜.推墨实验结果表明,所聚合的薄膜基本达到斥墨层的要求,用含氟等离子体技术制备无水胶印版材斥墨层的技术路线是可行的.     

磁控溅射Ag/ZnO纳米薄膜涤纶织物的制备及其性能

为探讨织物结构对表面沉积纳米复合薄膜形貌及性能的影响,采用直流射频共溅法,以不同组织结构纯涤纶织物为基材,分别以金属银(Ag)与锌(Zn)为靶材,制备Ag/ZnO纳米薄膜。对表面沉积Ag/ZnO薄膜的涤纶织物的形貌结构,沉积颜色、防紫外线性能及电磁屏蔽性能进行表征。实验结果表明:非织造布表面薄膜颗粒分布较为均匀,机织布表面纳米颗粒最不平整,针织布表面纳米颗粒粒径较小,并存在部分团簇颗粒;试样表面Ag衍射峰较明显,但ZnO依然以非晶态形式存在;针织布表面沉积Ag/ZnO薄膜后,其明度最小,颜色较暗;以非织造布为基材的试样其防紫外线性能及电磁屏蔽效果最明显。     

退火温度对ZnO薄膜性能的影响

采用射频磁控溅射法在硅衬底上制备出具有(002)择优取向ZnO薄膜.利用X射线衍射分析(XRD)、原子力显微镜(AFM)、双光束紫外可见分光光度计等仪器分析了退火温度对ZnO薄膜的结构、应力状态、表面形貌和光学性能的影响.结果表明,在射频功率为100W时所制备的ZnO薄膜,当退火温度为600℃时,能获得最佳c轴取向和最小半高宽,此时ZnO薄膜具有较低的表面粗糙度和较高的透射率.     

丙纶基纳米金属薄膜的导电性能

采用真空射频磁控溅射技术,在不同规格的丙纶热轧纺粘非织造布表面沉积不同金属的功能性纳米薄膜。测试结果表明,纺织材料表面沉积纳米银金属薄膜的导电性较之其它金属好,且银纳米薄膜在10 nm时呈现半导体性能,在100 nm时呈现最佳导电性能。原子力显微镜(AFM)分析该纳米结构表面镀层形貌发现,不同纺织材料对沉积纳米金属后的导电性有一定影响。     

磁控溅射制备参数对ZnO薄膜结构和光学性能的影响

采用RF磁控溅射法,在硅(100)衬底上生长出高质量(002)晶面取向的ZnO薄膜.通过XRD和透射光谱研究了射频功率和氧气比例对ZnO薄膜的晶粒尺度、应力状态和光学性能的影响.研究结果显示,射频功率在100W下制备的ZnO薄膜,当氧气比例为60%时,能获得单一c轴择优取向和最小半高宽,压应力最小的薄膜,即结晶性较好的薄膜.     

A12O3薄膜包装材料工艺参数与阻隔性的实验研究

采用直流反应磁控溅射工艺,进行了一系列在PET塑料薄膜表面沉积氧化铝的实验,研究了氩气(Ar)、氧气(O2)和溅射功率对所制备的A12O3薄膜透氧率和透湿率的影响.实验表明,当氩气流量为90sccm、氧气流量为10sccm、溅射功率为600W时,A12O3薄膜的透氧率为2.11cm3/(m2×atm×24h),透湿率为0.58g/(m2×atm×24h),此时薄膜阻隔性能最好.     

包覆型GCC的制备及其对加填纸张性能的影响

通过化学方法将轻质碳酸钙(PCC)沉淀在重质碳酸钙(GCC)表面,实现对GCC表面包覆改性,借助SEM观察了改性后GCC的表面形态,研究了不同反应条件下制备的包覆型GCC加填对纸张性能的影响。结果表明,包覆型GCC表面沉积了一层PCC粒子。反应浓度0.2mol/L、反应温度25℃、n(GCC)∶n(CaCl2)为3∶1条件下制得的包覆型GCC在纸张中的留着率高,对纸张强度影响较小。加填25%包覆型GCC的纸张性能比加填15%未包覆的GCC的略好。     

塑料薄膜基上镀纳米SiOx涂层的表征及性能研究

本文利用等离子体气相化学沉积(PECVD)的方法,在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜上制备了纳米厚度的SiOx涂层。使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、原子力显微镜(AFM)和超声原子力显微镜(UAFM)对纳米厚度的SiOx薄膜进行表征。利用AFM和UAFM,可以得到SiOx薄膜的形貌和超声幅值成像。尤其是本文使用的新方法UAFM,可以表征表面和次表面缺陷。同时,本文实验研究了,镀SiOx的PET和BOPP薄膜的拉伸性能、接触角和阻隔性。结果表明,SiOx涂层提高了塑料薄膜的阻隔性、拉伸性能。     

智能释放保鲜包装复合膜的研发与应用

本文在比较分析国内外保鲜包装薄膜研发现状的基础上,介绍一种智能释放保鲜包装膜的制备方法和实验研究结果。智能释放SO₂杀菌剂的保鲜包装复合薄膜具有三层结构,内层（控制释放层）,由EVA和LDPE树脂按一定比例共混而成;中间层（二氧化硫产生层）,为聚氨酯黏结剂和焦亚硫酸钠及亚硫酸钙共混的黏结层;外层（阻隔层）,为BOPP薄膜,以防止SO₂向外界扩散。通过性能测试和实验分析,研究了内层膜LDPE/EVA不同组分时,对薄膜极性、水汽透过率、氧气透过率的影响;应用DSC、XRD测定内层薄膜表面、断面的结晶结构,研究LDPE/EVA不同共混比例对薄膜结晶度、晶粒大小等指标的影响;研究内层膜不同组分时,产生二氧化硫浓度与释放周期的关系。研究结果表明:智能释放保鲜包装复合材料,不仅可以根据不同水果品种保鲜的要求释放适量SO₂,以抑制水果上各种霉菌的生长和水果的呼吸作用,减少水果的水分损失和营养物质的消耗,有效延长水果的货架期。     

交联型聚丙烯酰胺的制备与应用研究

为提高新闻纸印刷适性,满足高速印刷需求,本文以丙烯酰胺、阳离子单体甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和内烯酰氧乙基三甲基氯化铵、阴离子单体衣康酸、活性单体羟甲基丙烯酰胺、交联单体三烯丙基异三聚氰酸酯为原料,采用水溶液聚合方法,制备了中等分子量、低黏度、交联型的活性两性聚丙烯酰胺作为纸张干强剂,并对其红外、电荷密度、分子量表征。根据国内浆料和造纸现状,选用了脱墨浆料和中电导抄造体系进行应用研究,应用结果表明:在白水电导1000-1200us/cm的条件下,聚丙烯酰胺的干添加量为浆料的0.8%,纸张定量为60g/m~2,制备的干强剂可给予纸张卓越的性能和纸厂可控的成本,能提高纸张拉毛速度14%,提高纸张撕裂强度20%,增强纸张内结合力30%,浆料的滤水性能提升27%,对填料的助留性能提高了10%。     

喷墨纸表面特性对网点增大影响的研究

本文选取了四种表面特性不同的喷墨纸,通过喷墨打样实验,研究了纸张表面特性对网点增大的影响,探讨了纸张表面特性影响网点增大的规律。实验中,首先测试了样张的吸收性、粗糙度、光泽度和白度几种表面特性;然后,在同样的印刷条件下,对这些样张喷墨印刷了同样的GATF标准梯尺;最后,用SpectroEye分光密度仪测试了印刷后的网点增大情况。经过实验数据的处理和分析,得出了不同喷墨纸的网点增大曲线图,总结了喷墨纸表面特性对网点增大影响的规律。研究结果表明:不同纸张的网点增大情况不一样,3#纸张的综合评价效果最好;同一纸张的不同颜色网点增大也不相同,青色网点增大最严重,黄色网点增大最轻微;不同颜色网点的网点最大扩大值出现的阶调位置也不尽相同,青色出现在65%网点面积率附近。论文的研究对于喷墨用纸的选择、研发和提高喷墨印刷质量都具有一定的理论参考和实际指导意义。     

紫外荧光防伪胶印油墨制备及其性能研究

作为一种由紫外光（200～400nm）照射,可发射出可见光（400～800nm）的新型特种油墨,紫外荧光防伪油墨在现代印刷工艺上的应用越来越广泛。本文采用具有红光发射的无机荧光材料BaCaBO₃F:Eu³⁺,Li⁺作为颜料,首次制备合成了该种荧光油墨样品。进一步通过相关光谱测试分析,研究了荧光油墨中颜料的添加量对荧光油墨发光性能的影响,确定了荧光油墨的最佳配比,提高了紫外荧光油墨的发光功效。此外,本文还对油墨的细度、塑性黏度、黏着性等一些印刷适性及其流变学特性进行测试,辅以流变学实验手段考察胶印墨的黏度、触变性、弹性以及温度对油墨墨性的影响,得到了有价值的参数及规律:在剪切速率恒定不变时,剪切应力随其作用时间表现为正弦曲线的变化规律;无色荧光油墨可以很好地增加印刷品的明度,扩大普通胶印油墨在相应色相范围内的呈色范围,使印刷品看上去更加鲜艳明亮。上述实验研究表明,这种新型荧光油墨在有价证券、商品包装和有效证件等印刷防伪领域具有潜在的应用价值,有望在上述领域中得到广泛应用。     

SMA表面施胶剂提高喷墨打印质量的研究

随着表面施胶技术的不断发展,聚合物类表面施胶剂凭借其优越的性能在现代造纸工业中的地位越来越重要。与传统表面施胶剂相比,它们具有成膜性好、印品质量佳等优点,特别适用于非涂布喷墨打印纸。本实验以美国Hercules和Sartomer公司不同型号SMA为对象,首先对比研究SMA类施胶剂对纸张物理和喷墨打印性能的影响得出最佳的SMA表面施胶剂,然后将其与阳离子淀粉表面施胶剂复配,考察不同配比对纸张物理及喷墨打印性能最终的影响,分析SMA和阳离子淀粉之间的协同效应以及在降低生产成本方面的应用。结果表明,S520在改善纸张物理性能和喷墨打印性能方面要优于其它几种施胶剂。S520成膜性好,可降低纸张透气度,提高平滑度和Cobb值,对纸张白度和不透明度影响较小;能够影响印品的色密度,扩大暗调范围,灰梯尺为90%时,密度提高约0.2,提高墨点清晰度5.4%。     

喷墨印刷中纸张特性对印品阶调层次影响研究

本文探讨了喷墨印刷中纸张特性对印品阶调层次的影响,并对不同纸张特性的影响效果进行评价。实验采用Epson stylus Pro 7800和Epson Stylus c88+两种喷墨打印机对HP、Epson等品牌的五种喷墨打印纸进行研究。研究发现承印材料的性质与印品的阶调变化明显相关。孔隙率及粗糙度高的纸张,其印品图像的亮调区域由于网点细小而无法在纸张上完整再现,网点密度为0,图像的亮调层次丢失,如EPSON C88+在2#、3#纸样上输出的1%-C和2%-C所示,其密度为0;纸张越粗糙,其吸墨量越高于表面光滑的纸张,由此导致图像的暗调部分合并过早,暗调层次丢失,如4#纸样印样所示。同时,纸张特性也是影响相对反差K值的主要因素之一。纸张的光泽度、粗糙度、孔隙率等均对印品的相对反差有一定的影响。     

NMMO法制备天然纤维素/Ag~+复合抗菌包装薄膜

针对天然纤维素包装薄膜存在的断裂伸长率低和抗菌性能差的缺点,本研究中采用N-甲基吗啉-N-氧化物为溶剂（NMMO法）,以天然阔叶纤维素浆粕为原料,采用溶液共混的方法,向铸膜液中添加载银TiO₂和载银介孔SiO₂无机抗菌材料,制备了天然纤维素/Ag⁺复合抗菌包装薄膜,研究了复合包装薄膜中无机抗菌材料的含量对薄膜断裂伸长率的影响,考查了制备的复合包装薄膜对金黄色葡萄球菌的抗菌性能。结果表明:随着纤维素复合薄膜体系中载银TiO₂和载银介孔SiO₂无机抗菌材料含量的增加,纤维素复合薄膜的断裂伸长率均呈现先上升后下降的趋势,且当其用量为1.5 wt.%时断裂伸长率最大,分别为69.8%和64.1%。制备的纤维素/Ag⁺复合包装薄膜的抗菌性能随着体系中载银无机抗菌材料含量的增加而提高,当载银无机抗菌材料的用量由0.5 wt.%增加到2.0 wt.%时,载银TiO₂复合薄膜对金黄色葡萄球菌的抗菌率由90.7%提高到98.5%,载银介孔SiO₂复合薄膜对金黄色葡萄球菌的抗菌率由89.2%提高到96.9%。     

基于印刷数据集CIELAB系列色差公式的评价研究

色差是印刷工业中质量检验、过程控制、产品分类的重要参数。目前,CIELAB色差公式依然是国家标准和印刷行业标准中计算和测量标准,现在已经研究表明它具有很差的均匀性,因此,很多新的色差公式被研究了出来,如CIEDE2000、CIEDE94、CMC(l:c)。本文分析了各色差公式的权重函数SH、SC、SL。由于这些色差公式在研究的时侯使用了一些数据集,如RIT-DuPont数据集、Witt数据集等,但是没有专门的印刷数据集包含在其中。为了研究色差公式在印刷工业中的应用性能,开发了一个新的基于印刷工业的数据集。选了10个视觉正常的人作为观察者,围绕CIE国际照明委员会推荐的17个颜色中心设计并印刷了144对颜色,在D65光源下,L*=50,照度为1000 lx的观察箱中对颜色进行了视觉对比实验,得出了每个色对的视觉差△V。然后用标准残差平方和(STRESS)的方法分析了各个色差公式的性能。结果表明CIEDE2000和CIE94色差公式在性能要由于CMC和CIELAB公式。最后,建议国家标准和行业标准应采用CIEDE2000色差公式。     

软包装材料摩擦性能实验参数研究

在不同实验条件下对PE膜、PP膜、PET膜及牛奶黑白膜4种软包装材料的摩擦系数进行了一系列测定,分别研究了不同的摩擦副组成、试验温度、静接触时间、滑动速度和法向载荷等实验参数对软包装材料摩擦性能的影响,并通过方差分析研究了实验参数对摩擦系数的影响程度。实验结果表明:不同摩擦副组成的摩擦系数有显著差异;试验温度和静接触时间都对摩擦系数影响显著(P<0.05);试验速度和法向载荷对摩擦系数影响不显著(P>0.05)。