等離子體表面處理與常規(guī)處理的對(duì)比
等離子體表面處理
通過放電裝置將電離的等離子體中的電子或離子打到承印物表面,一方面,可以打開材料的長(zhǎng)分子鏈,出現(xiàn)高能基團(tuán);另一方面,經(jīng)打擊使薄膜表面出現(xiàn)細(xì)小的針孔,同時(shí)還可使表面雜質(zhì)離解、重解。電離時(shí)放出的臭氧有強(qiáng)氧化性,附著的雜質(zhì)被氧化而除去,使承印物表面自由能提高,達(dá)到改善印刷性能的目的
電暈處理
利用高頻(中頻)高壓電源,在放電刀架和刀片的間隙產(chǎn)生一種電暈釋放現(xiàn)象,用這種方法對(duì)塑料薄膜在印刷前進(jìn)行表面處理,叫電暈處理,也稱電子沖擊或電火花處理。其處理作用為:通過放電,使兩極之間的氧氣電離,產(chǎn)生臭氧,臭氧是一種強(qiáng)氧化劑,可以立即氧化塑料薄膜的表面分子,使其由非極性轉(zhuǎn)化為極性,表面張力得到提高。電子沖擊后,使薄膜表面產(chǎn)生微凹密集孔穴,使塑料表面粗化,增大表面活性。
化學(xué)處理法
印刷前利用氧化劑對(duì)PP、PE塑料薄膜的表面進(jìn)行處理,使其表面生成羥基、羰基等極性集團(tuán),同時(shí)得到一定程度的粗化,以提高油墨與塑料薄膜的表面結(jié)合牢度。
化學(xué)處理法是應(yīng)用較早的一種表面處理法,對(duì)于印刷,復(fù)合前薄膜的表面處理效果好,使用簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì),但需較長(zhǎng)的處理時(shí)間影響了生產(chǎn)效率。并且處理液一般都具有化學(xué)侵蝕性,造成環(huán)境污染及對(duì)人體的危害,目前較少采用這種工藝,一般只在不便使用其他處理方法的情況下才采用這種表面處理工藝
光化學(xué)處理法
一般是利用紫外線照射高聚物表面,使其引起化學(xué)變化,達(dá)到改善表面張力,提高潤(rùn)濕性和粘合性的目的。和電暈處理一樣,紫外線照射也能使高聚物表面發(fā)生裂解、交聯(lián)和氧化。
要想得到較好的光化學(xué)處理效果,必須選擇適當(dāng)波長(zhǎng)的紫外線,例如用波長(zhǎng)為184mm的紫外線照射聚乙烯表面,能使其表面發(fā)生交聯(lián),但如改用2537A的波長(zhǎng)則難有相同的效果。
火焰處理法
適用于小型塑料容器的表面處理,其目的在于用高溫使表面去污,并溶化膜層表面,提高表面粘附油墨的性能。
聚烯烴經(jīng)火焰處理后形成了極性基團(tuán),潤(rùn)濕性得以改善,而粘接性的改善則由于極性基團(tuán)改善了潤(rùn)濕性以及產(chǎn)生斷鏈而相對(duì)改善。
火焰處理效果較好,無污染,成本低廉,但操作要求嚴(yán)格,如不小心會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品變形,使成品報(bào)廢。目前主要應(yīng)用于較厚的塑料制品的表面處理。
防靜電處理
塑料薄膜印刷中的靜電會(huì)給操作帶來一系列難題,直接影響印品的產(chǎn)量和質(zhì)量。例如,在印刷小包裝塑料薄膜時(shí),由于靜電粘連,薄膜間處于缺氧狀態(tài),會(huì)阻礙塑料印墨層固化的過程,若遇高溫高濕環(huán)境,更易形成墨層粘連,輕則使印刷墨色移染,增加印刷、分切、整理等工序的難度,重則薄膜互相粘連,撕不開,造成印品報(bào)廢。另外制袋后的儲(chǔ)運(yùn)、存放過程中也會(huì)不斷放電,既影響熱封又影響袋內(nèi)實(shí)物與空間層次的透明度。在印刷大幅面薄膜時(shí),因?yàn)樯傻撵o電多,在機(jī)速高、樹脂中未摻有抗靜電劑的情況下,很可能引起火災(zāi)或爆炸事故。
塑料薄膜的靜電形成是由于PE和PP具有優(yōu)良的介電性能、電阻高、導(dǎo)電性差,薄膜在擠出收卷過程中因摩擦而產(chǎn)生靜電,在印刷過程中使靜電進(jìn)一步產(chǎn)生和積累,并不易釋放,使薄膜表面聚積大量的靜電荷。印刷薄膜收卷后,薄膜與薄膜之間緊緊地卷在一起,使電荷不利于排斥而利于吸引,造成粘合。真空等離子表面處理機(jī)的特點(diǎn)和原理
真空等離子表面處理機(jī)由等離子發(fā)生器,氣體輸送管路及等離子噴頭等部分組成,等離子發(fā)生器產(chǎn)生高壓高頻能量在噴嘴鋼管中被激活和被控制的輝光放電中產(chǎn)生低溫等離子體,等離子體中粒子的能量一般約為幾個(gè)至幾十電子伏特,大于聚合物材料的結(jié)合鍵能,完全可以破裂有機(jī)大分子的化學(xué)鍵而形成新鍵;但遠(yuǎn)低于高能放射性射線,只涉及材料表面,不影響基體的性能。處于非熱力學(xué)平衡狀態(tài)下的低溫等離子體中,電子具有較高的能量,可以斷裂材料表面分子的化學(xué)鍵,提高粒子的化學(xué)反應(yīng)活性(大于熱等離子體),而中性粒子的溫度接近室溫,這些優(yōu)點(diǎn)為熱敏性高分子聚合物表面改性提供了適宜的條件。通過低溫等離子體表面處理,材料面發(fā)生多種的物理、化學(xué)變化。表面得到了清潔,去除了碳化氫類污物,如油脂,輔助添加劑等,或產(chǎn)生刻蝕而粗糙,或形成致密的交聯(lián)層,或引入含氧極性基團(tuán)(羥基、羧基),這些基因?qū)Ω黝愅糠蟛牧暇哂写龠M(jìn)其粘合的作用,在粘合和油漆應(yīng)用時(shí)得到了優(yōu)化。在同樣效果下,應(yīng)用等離子體處理表面可以得到非常薄的高張力涂層表面,有利于粘結(jié)、涂覆和印刷。不需其他機(jī)器、化學(xué)處理等強(qiáng)烈作用成份來增加粘合性。
真空等離子處理的特點(diǎn)是,一、對(duì)包裝盒表面處理深度較小但非常均勻。二、沒有紙屑飛沫出現(xiàn),屬于環(huán)保處理。三、等離子噴頭距離包裝盒之間有一定的距離,只有通過噴頭把低溫等離子噴射到包裝盒需要涂膠處,可處理各類復(fù)雜形狀的包裝盒,連續(xù)性運(yùn)作,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。四、工作中不需要消耗其他燃料,只需接上普通電源即可運(yùn)行,大大降低包裝印刷成本。
真空等離子表面處理機(jī),目前已經(jīng)開發(fā)了單噴頭,雙噴頭,三噴頭,旋轉(zhuǎn)噴頭等多款型號(hào),噴出的是低溫等離子,形狀像火焰,但不會(huì)點(diǎn)燃包裝盒。另外,為方便用戶,等離子表面處理機(jī)還具有安全連鎖功能,用戶可根據(jù)需要,安裝產(chǎn)線中自動(dòng)控制裝置,一旦產(chǎn)線中無包裝盒經(jīng)過,等離子表面處理機(jī)會(huì)立刻自動(dòng)停止噴射等離子,而有包裝盒經(jīng)過時(shí),它又自動(dòng)噴出等離子
還有真空等離子處理機(jī),在一個(gè)密封艙體內(nèi)設(shè)置電極,在真空泵的作用下是艙體內(nèi)的氣壓達(dá)到5--10毫托,再在高頻發(fā)生器的作用下,電極之間產(chǎn)生等離子體,然后對(duì)樣品表面進(jìn)行處理,來達(dá)到改變表面活性的目的。大氣等離子處理機(jī)提供各種修改表面的方法
一、處理機(jī)對(duì)象經(jīng)等離子處理機(jī)之后是干燥的,可以提高整個(gè)工藝流水線的處理效率;
二、等離子處理機(jī)使得用戶可以遠(yuǎn)離有害溶劑對(duì)人體的傷害,同時(shí)也避免了濕法清洗中容易洗壞清洗對(duì)象的問題;
三、避免使用三氯乙烷等ODS有害溶劑,這樣清洗后不會(huì)產(chǎn)生有害污染物,因此這種清洗方法屬于環(huán)保的綠色清洗方法。這在全球高度關(guān)注環(huán)保的情況下越發(fā)顯出它的重要性;
四、采用無線電波范圍的高頻產(chǎn)生的等離子體與激光等直射光線不同。等離子體的方向性不強(qiáng),這使得它可以深入到物體的微細(xì)孔眼和凹陷的內(nèi)部完成清洗任務(wù),因此不需要過多考慮被清洗物體的形狀。而且對(duì)這些難清洗部位的清洗效果與氟利昂清洗的效果相似甚至更好;
五、使用等離子處理機(jī),可以使得清洗效率獲得極大的提高。整個(gè)清洗工藝流程幾分鐘內(nèi)即可完成,因此具有產(chǎn)率高的特點(diǎn)。
六、等離子處理機(jī)需要控制的真空度約為100Pa,這種清洗條件很容易達(dá)到。因此這種裝置的設(shè)備成本不高,加上清洗過程不需要使用價(jià)格較為昂貴的有機(jī)溶劑,這使得整體成本要低于傳統(tǒng)的濕法清洗工藝;
七、使用等離子處理機(jī),避免了對(duì)清洗液的運(yùn)輸、存儲(chǔ)、排放等處理措施,所以生產(chǎn)場(chǎng)地很容易保持清潔衛(wèi)生;
八、等離子處理機(jī)可以不分處理對(duì)象,它可以處理各種各樣的材質(zhì),無論是金屬、半導(dǎo)體、氧化物,還是高分子材料都可以使用等離子體來處理。因此特別適合于不耐熱以及不耐溶劑的材質(zhì)。而且還可以有選擇地對(duì)材料的整體、局部或復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行部分清洗;
九、在完成清洗去污的同時(shí),還可以改善材料本身的表面性能。如提高表面的潤(rùn)濕性能、改善膜的黏著力等,這在許多應(yīng)用中都是非常重要的。