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(guò)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(kāi)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(guò)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(wú)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(lái)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(guò)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(kāi)，造成印品報(bào)廢。另外制袋后的儲(chǔ)運(yùn)、存放過(guò)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(shù)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(guò)程中因摩擦而產(chǎn)生靜電，在印刷過(guò)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。大氣等離子處理機(jī)技術(shù)的特點(diǎn)：
1. 均勻度高。大氣等離子是輝光式的等離子幕，直接作用于材料表面，實(shí)驗(yàn)證明，同一材料不同位置的處理均勻性很高，這一特性對(duì)于工業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行下一環(huán)節(jié)的貼合、邦定、涂布、印刷等制程十分重要。
2. 效果可控。大氣等離子有三種效果模式可選。一是選用 氬氣/氧氣 組合，主要面向非金屬材料并且要求較高的表面親水效果時(shí)采用，比如玻璃，PET Film等。 二是選用 氬氣/氮?dú)?組合，主要面向各種金屬材料，如金線、銅線等。因氧氣的氧化作用，替換為此方案中的氮?dú)夂?，該?wèn)題可以得到有效控制。三是只采用氬氣的情況，只采用氬氣也可以實(shí)現(xiàn)表面改性，但是效果相對(duì)較弱。此為特殊情況，是少數(shù)工業(yè)客戶需要有限而均勻的表面改性時(shí)采用的方案。
3. 安全易用。大氣式等離子，也是低溫等離子，不會(huì)對(duì)材料表面造成損傷，例如對(duì)方阻值敏感的ITO Film材質(zhì)亦可處理。無(wú)電弧，無(wú)需真空腔體，也無(wú)需廢氣排放系統(tǒng)，長(zhǎng)時(shí)間使用并不會(huì)對(duì)操作人員造成身體損害。
4. 面積寬大。大氣等離子大可以處理2m寬的材料，可以滿足現(xiàn)有多數(shù)工業(yè)企業(yè)的需求。
5. 成本低廉。大氣等離子設(shè)備功耗低，運(yùn)行成本以氣體為主。以主要消耗氣體氬氣為例，同corona等離子氣體消耗量相比不足其1/20.等離子的性質(zhì)
等離子與普通氣體非常不同，其具有電性質(zhì)。在等離子中，由于自由電子的存在，它具有導(dǎo)電性和磁性，并且可以受到外部電、磁場(chǎng)的影響。在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，等離子會(huì)出現(xiàn)諸如等離子振蕩、電離、電極化等現(xiàn)象。
等離子還是一種散熱體系，因?yàn)楫?dāng)物質(zhì)被電離時(shí)，它會(huì)釋放大量的能量并以熱量的形式散發(fā)出去。這種特性使得等離子在高溫物理學(xué)和天文學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，例如太陽(yáng)火球、恒星等天體都是基于等離子運(yùn)動(dòng)機(jī)制進(jìn)行解釋的。
在分子級(jí)別上，化學(xué)反應(yīng)通常需要高能狀態(tài)來(lái)發(fā)生。通過(guò)等離子，可以實(shí)現(xiàn)氣體和液體系統(tǒng)中的低能輸入，從而引發(fā)化學(xué)反應(yīng)。此外，等離子還可以催化普通反應(yīng)，增加起始前體與相鄰分子之間的激活反應(yīng)。
等離子的制備方法
產(chǎn)生等離子有許多方法，其中包括：
(1)高溫氣體：這是產(chǎn)生等離子基本的方式，將物質(zhì)加熱到足夠高的溫度，從而使其電離，具有典型的氣體放電特征。例如太陽(yáng)、恒星大氣和閃電等。
(2)電離：通過(guò)外部輸入能量，例如放電等，將氣體從不穩(wěn)定態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殡婋x態(tài)，形成等離子。例如激光誘導(dǎo)等離子和電弧放電等。
(3)磁控制：利用磁場(chǎng)限制自由電子運(yùn)動(dòng)的范圍，使高速分子在灌注等離子流動(dòng)區(qū)域內(nèi)發(fā)生電離，例如等離子切割和光阻清洗中均有應(yīng)用。
(4)化學(xué)方法：通過(guò)特殊化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生等離子，如等離子聚合和電弧等離子體涂覆技術(shù)。
等離子的應(yīng)用
等離子應(yīng)用十分廣泛，其中一些領(lǐng)域包括：
(1)等離子切割：利用帶電粒子束將材料燒蝕，可以用于微加工和可視微結(jié)構(gòu)制造等。
(2)等離子涂層：涂覆或覆蓋的工業(yè)表面，增加耐磨性、耐氧化性、降解防止和美觀，例如染料敏化太陽(yáng)能電池鋅氧化物涂層。
(3)等離子清洗：可以有效地除去各種工業(yè)表面的各種有機(jī)污染物或無(wú)機(jī)污染物，如煙灰、有機(jī)物、銅鋁和硅等。
(4)等離子聚合：利用分子之間的靜電力增加化學(xué)反應(yīng)中起始前體分子與相鄰分子的激活能，促進(jìn)反應(yīng)發(fā)生，例如高分子合成和納米材料制備。
(5)等離子刻蝕：通過(guò)帶電粒子束將表面刻蝕，可以用于制造各種微結(jié)構(gòu)器件，例如微流控芯片和光子晶體等。
(6)等離子醫(yī)學(xué)：醫(yī)療設(shè)備制造，癌癥治療和細(xì)胞培養(yǎng)等都有應(yīng)用。
