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技术交流

等离子体表面处理的表面处理效果

发布时间:2022-7-29 14:02:58 | 信息来源:
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等离子体表面处理与常规处理的对比




等离子体表面处理
通过放电装置将电离的等离子体中的电子或离子打到承印物表面,一方面,可以打开材料的长分子链,出现高能基团;另一方面,经打击使薄膜表面出现细小的针孔,同时还可使表面杂质离解、重解。电离时放出的臭氧有强氧化性,附着的杂质被氧化而除去,使承印物表面自由能提高,达到改善印刷性能的目的


电晕处理
利用高频(中频)高压电源,在放电刀架和刀片的间隙产生一种电晕释放现象,用这种方法对塑料薄膜在印刷前进行表面处理,叫电晕处理,也称电子冲击或电火花处理。其处理作用为:通过放电,使两极之间的氧气电离,产生臭氧,臭氧是一种强氧化剂,可以立即氧化塑料薄膜的表面分子,使其由非极性转化为极性,表面张力得到提高。电子冲击后,使薄膜表面产生微凹密集孔穴,使塑料表面粗化,增大表面活性。




化学处理法
印刷前利用氧化剂对PPPE塑料薄膜的表面进行处理,使其表面生成羟基、羰基等极性集团,同时得到一定程度的粗化,以提高油墨与塑料薄膜的表面结合牢度。
化学处理法是应用较早的一种表面处理法,对于印刷,复合前薄膜的表面处理效果好,使用简便、经济,但需较长的处理时间影响了生产效率。并且处理液一般都具有化学侵蚀性,造成环境污染及对人体的危害,目前较少采用这种工艺,一般只在不便使用其他处理方法的情况下才采用这种表面处理工艺


光化学处理法
一般是利用紫外线照射高聚物表面,使其引起化学变化,达到改善表面张力,提高润湿性和粘合性的目的。和电晕处理一样,紫外线照射也能使高聚物表面发生裂解、交联和氧化。
要想得到较好的光化学处理效果,必须选择适当波长的紫外线,例如用波长为184mm的紫外线照射聚乙烯表面,能使其表面发生交联,但如改用2537A的波长则难有相同的效果。




火焰处理法
适用于小型塑料容器的表面处理,其目的在于用高温使表面去污,并溶化膜层表面,提高表面粘附油墨的性能。
聚烯烃经火焰处理后形成了极性基团,润湿性得以改善,而粘接性的改善则由于极性基团改善了润湿性以及产生断链而相对改善。
火焰处理效果较好,无污染,成本低廉,但操作要求严格,如不小心会导致产品变形,使成品报废。目前主要应用于较厚的塑料制品的表面处理。


防静电处理
塑料薄膜印刷中的静电会给操作带来一系列难题,直接影响印品的产量和质量。例如,在印刷小包装塑料薄膜时,由于静电粘连,薄膜间处于缺氧状态,会阻碍塑料印墨层固化的过程,若遇高温高湿环境,更易形成墨层粘连,轻则使印刷墨色移染,增加印刷、分切、整理等工序的难度,重则薄膜互相粘连,撕不开,造成印品报废。另外制袋后的储运、存放过程中也会不断放电,既影响热封又影响袋内实物与空间层次的透明度。在印刷大幅面薄膜时,因为生成的静电多,在机速高、树脂中未掺有抗静电剂的情况下,很可能引起火灾或爆炸事故。
塑料薄膜的静电形成是由于PEPP具有优良的介电性能、电阻高、导电性差,薄膜在挤出收卷过程中因摩擦而产生静电,在印刷过程中使静电进一步产生和积累,并不易释放,使薄膜表面聚积大量的静电荷。印刷薄膜收卷后,薄膜与薄膜之间紧紧地卷在一起,使电荷不利于排斥而利于吸引,造成粘合。等离子喷涂的基础发展了新的技术

1.
真空等离子喷涂(又叫低压等离子喷涂)

真空等离子喷涂是在气氛可控的,440Kpa的密封室内进行喷涂的技术。
因为工作气体等离子化后,是在低压气氛中边膨胀体积边喷出的,所以喷流速度是超音速的,而且非常适合于对氧化高度敏感的材料。

2.
水稳等离子喷涂

前面说的等离子喷涂的工作介质都是气体,而这种方法的工作介质不是气而是水,它是一种高功率或高速等离子喷涂的方法,其工作原理是:
喷枪内通入高压水流,并在枪筒内壁形成涡流,这时,在枪体后部的阴极和枪体前部的旋转阳极间产生直流电弧,使枪筒内壁表面的一部分蒸发、分解,变成等离子态,产生连续的等离子弧。由于旋转涡流水的聚束作用,其能量密度提高,燃烧稳定,因此,可喷涂高熔点材料,特别是氧化物陶瓷,喷涂效率非常高

3.
气稳等离子喷涂

气稳等离子喷涂的原理是由等离子喷枪(等离子弧发生器)产生等离子射流(电弧焰流)。喷枪的电极(阴极)和喷嘴(阳极)分别接整流电源的正、负极,向喷枪供给工作气体(ArN2等),通过高频火花引燃电弧。电弧将气体加热到很高的温度,使气体电离,在热收缩效应、自磁收缩效应和机械效应的作用下,电弧被压缩,产生非转移性等离子弧。高温等离子气体从喷嘴喷出后,体积迅速膨胀,形成高温高速等离子射流。送分气流推动粉末进入等离子射流后,被迅速加热到熔融或半熔融状态,并将等离子射流加速,形成飞翔基材的喷涂离子束,陆续撞击到经预处理的基材表面,形成涂层。大气等离子喷涂用氩气、氮气、氢气作为等离子气。等离子表面处理的处理工艺  
    1.
等离子表面处理过的表面,无论是塑料,金属还是玻璃都能获得表面能的提高,通过这样的处理工艺,制品的表面状态才能充分满足后续的涂装,粘接等工艺的要求。
2.常压等离子表面处理具有极为广泛的应用领域,这使其成为行业中广受关注的核心表面处理工艺。通过使用这种创新的表面处理工艺,可以实现现代制造工艺所追求的高品质,高可靠性,高效率,低成本和环保等目标
3.等离子态(Plasma)被称为是物质的第四态,我们知道,给固态增加能量可使之成为液态,给液态增加能量可使之变成气态,那么,给气态增加能量则能变成等离子态。
4.等离子表面处理器在印刷包装行业的应用,采用等离子表面处理器处理胶结面工艺可以极大的提高粘接强度,降低成本,粘接质量稳定,产品一致性好,不产生粉尘,环境洁净。
5.等离子表面处理器在汽车行业的应用,在目前已经广泛的应用于车灯、各种橡胶封条、内饰、刹车块、雨刮器、油封、仪表盘、安全气囊、保险杠、天线、发动机密封、GPSDVD、仪表、传感器,汽车的门封条。

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