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技術(shù)交流

等離子體表面處理的表面處理效果

發(fā)布時間:2022/7/29 14:02:58 | 信息來源:
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等離子體表面處理與常規(guī)處理的對比




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,可以打開材料的長分子鏈,出現(xiàn)高能基團;另一方面,經(jīng)打擊使薄膜表面出現(xiàn)細小的針孔,同時還可使表面雜質(zhì)離解、重解。電離時放出的臭氧有強氧化性,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,用這種方法對塑料薄膜在印刷前進行表面處理,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。




化學處理法
印刷前利用氧化劑對PP、PE塑料薄膜的表面進行處理,使其表面生成羥基、羰基等極性集團,同時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。
化學處理法是應(yīng)用較早的一種表面處理法,對于印刷,復(fù)合前薄膜的表面處理效果好,使用簡便、經(jīng)濟,但需較長的處理時間影響了生產(chǎn)效率。并且處理液一般都具有化學侵蝕性,造成環(huán)境污染及對人體的危害,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


光化學處理法
一般是利用紫外線照射高聚物表面,使其引起化學變化,達到改善表面張力,提高潤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處理效果,必須選擇適當波長的紫外線,例如用波長為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,潤濕性得以改善,而粘接性的改善則由于極性基團改善了潤濕性以及產(chǎn)生斷鏈而相對改善。
火焰處理效果較好,無污染,成本低廉,但操作要求嚴格,如不小心會導致產(chǎn)品變形,使成品報廢。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,由于靜電粘連,薄膜間處于缺氧狀態(tài),會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,造成印品報廢。另外制袋后的儲運、存放過程中也會不斷放電,既影響熱封又影響袋內(nèi)實物與空間層次的透明度。在印刷大幅面薄膜時,因為生成的靜電多,在機速高、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PEPP具有優(yōu)良的介電性能、電阻高、導電性差,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。等離子噴涂的基礎(chǔ)發(fā)展了新的技術(shù)

1.
真空等離子噴涂(又叫低壓等離子噴涂)

真空等離子噴涂是在氣氛可控的,440Kpa的密封室內(nèi)進行噴涂的技術(shù)。
因為工作氣體等離子化后,是在低壓氣氛中邊膨脹體積邊噴出的,所以噴流速度是超音速的,而且非常適合于對氧化高度敏感的材料。

2.
水穩(wěn)等離子噴涂

前面說的等離子噴涂的工作介質(zhì)都是氣體,而這種方法的工作介質(zhì)不是氣而是水,它是一種高功率或高速等離子噴涂的方法,其工作原理是:
噴槍內(nèi)通入高壓水流,并在槍筒內(nèi)壁形成渦流,這時,在槍體后部的陰極和槍體前部的旋轉(zhuǎn)陽極間產(chǎn)生直流電弧,使槍筒內(nèi)壁表面的一部分蒸發(fā)、分解,變成等離子態(tài),產(chǎn)生連續(xù)的等離子弧。由于旋轉(zhuǎn)渦流水的聚束作用,其能量密度提高,燃燒穩(wěn)定,因此,可噴涂高熔點材料,特別是氧化物陶瓷,噴涂效率非常高

3.
氣穩(wěn)等離子噴涂

氣穩(wěn)等離子噴涂的原理是由等離子噴槍(等離子弧發(fā)生器)產(chǎn)生等離子射流(電弧焰流)。噴槍的電極(陰極)和噴嘴(陽極)分別接整流電源的正、負極,向噴槍供給工作氣體(ArN2等),通過高頻火花引燃電弧。電弧將氣體加熱到很高的溫度,使氣體電離,在熱收縮效應(yīng)、自磁收縮效應(yīng)和機械效應(yīng)的作用下,電弧被壓縮,產(chǎn)生非轉(zhuǎn)移性等離子弧。高溫等離子氣體從噴嘴噴出后,體積迅速膨脹,形成高溫高速等離子射流。送分氣流推動粉末進入等離子射流后,被迅速加熱到熔融或半熔融狀態(tài),并將等離子射流加速,形成飛翔基材的噴涂離子束,陸續(xù)撞擊到經(jīng)預(yù)處理的基材表面,形成涂層。大氣等離子噴涂用氬氣、氮氣、氫氣作為等離子氣。等離子表面處理的處理工藝  
    1.
等離子表面處理過的表面,無論是塑料,金屬還是玻璃都能獲得表面能的提高,通過這樣的處理工藝,制品的表面狀態(tài)才能充分滿足后續(xù)的涂裝,粘接等工藝的要求。
2.常壓等離子表面處理具有極為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,這使其成為行業(yè)中廣受關(guān)注的核心表面處理工藝。通過使用這種創(chuàng)新的表面處理工藝,可以實現(xiàn)現(xiàn)代制造工藝所追求的高品質(zhì),高可靠性,高效率,低成本和環(huán)保等目標
3.等離子態(tài)(Plasma)被稱為是物質(zhì)的第四態(tài),我們知道,給固態(tài)增加能量可使之成為液態(tài),給液態(tài)增加能量可使之變成氣態(tài),那么,給氣態(tài)增加能量則能變成等離子態(tài)。
4.等離子表面處理器在印刷包裝行業(yè)的應(yīng)用,采用等離子表面處理器處理膠結(jié)面工藝可以極大的提高粘接強度,降低成本,粘接質(zhì)量穩(wěn)定,產(chǎn)品一致性好,不產(chǎn)生粉塵,環(huán)境潔凈。
5.等離子表面處理器在汽車行業(yè)的應(yīng)用,在目前已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于車燈、各種橡膠封條、內(nèi)飾、剎車塊、雨刮器、油封、儀表盤、安全氣囊、保險杠、天線、發(fā)動機密封、GPS、DVD、儀表、傳感器,汽車的門封條。

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