葫蘆島電暈處理機

葫蘆島電暈處理機

電暈等離子體處理的原理與分類
電暈是產(chǎn)生低溫等離子體的重要方法之一,電暈等離子體的本質是由電子、激發(fā)態(tài)分子、激發(fā)態(tài)原子、自由基、電荷數(shù)相等的正負離子以及各種能量的光量子組成的復雜體系。在高壓電極與接地電極之間通過電暈放電電離空氣產(chǎn)生混合等離子體,在電場作用下加速打擊到電極之間的高分子材料表面,從而引起材料表面的物理和化學性能改變。

使用適當功率的電暈放電處理聚合物,一方面會在聚合物表面產(chǎn)生物理刻蝕,使其表面的粗糙度增加;另一方面,使聚合物表面的分子鏈斷裂并降解,在表面形成有活性端基或者自由基的分子鏈狀態(tài),同時電暈空氣放電產(chǎn)生的臭氧在聚合物表面高濃度聚集,把表面分子變?yōu)檠趸?這樣就獲得了不同性能的聚合物表面。

電暈等離子體處理聚合物的方法是一大類,根據(jù)其電極、放電機制和氣體介質的不同又可以分為若干類別。根據(jù)其電流特點可以分為直流電暈和脈沖(交流)電暈;根據(jù)起始電暈電極的極性,又可以把直流電暈分為正電暈與負電暈;根據(jù)電暈放電介質的不同可以把處理方法分為惰性介質電暈處理與反應性氣體介質電暈處理;使用反應性氣體(如乙烯、丙烯等)介質,可以在聚合物表面接枝長度、形狀不同的分子鏈,從而賦予表面新的性能。

聚合物的表面特性是其最重要的特性之一。聚乙烯（PE）是分子組成和分子結構最簡單的樹脂品種。由于其來源廣、無毒、易加工、可重復加工、耐寒、耐濕等優(yōu)點，不論在食品、日用品包裝，還是在農業(yè)生產(chǎn)中，都具有廣泛的用途。但由于PE膜是非極性材料，表面能比較低（30~32dynes/cm），其表面呈惰性和疏水性，因此不易與其他材料相復合或相混合，從而造成其親水性、印刷性、染色性、抗靜電性、粘結性以及與其他極性聚合物或無機填料的相容性差，限制了聚乙烯的進一步應用。

聚乙烯薄膜電暈處理的目的是改變其表面化學組成（如在膜表面引入極性基團），改善結晶形態(tài)和表面形貌（如提高膜表面的粗糙度），消除弱界面層，提高膜表面能，從而提高聚乙烯薄膜表面的潤濕性與粘結性。目前工業(yè)上常使用電暈處理與表面涂覆提升聚乙烯薄膜表面能。

電暈處理法的優(yōu)點是：操作簡單，處理速度快，可在線處理，處理效果均勻，無廢液污染，經(jīng)濟安全，容易控制，且處理深度僅為十幾到幾十納米，對材料本體性能無影響。缺點是：在高電壓操作時會產(chǎn)生臭氧，改性效果不持久，處理后不宜久置，需及時進行印刷、覆膜等后續(xù)操作。

聚乙烯為非極性聚合物，其表面粘結性與潤濕性很差，對未經(jīng)處理的聚乙烯薄膜表面進行膠水涂覆、印刷等操作很困難?？梢允褂秒姇炋幚硖嵘垡蚁┍∧け砻婺埽纳普辰有院陀∷⑿阅?。

電暈處理的效果與電極的設計有較大關系。多片電極的效果最好，其特點是電暈處理的能力是通過平行成排的電極散發(fā)出來的。在熱膨脹的情況下，電極片可以在不改變極片間隙的情況下移動。另外，由于放電的均一性，可避免長持續(xù)的放電通道。多片電極比一般金屬電極要高5～10mN/m，處理后的塑料在儲存一個月后，其表面能的衰減情況也比單片電極弱。此外，薄膜表面產(chǎn)生的水分和高固分放射固化油墨也會導致表面能的增加。一般薄膜都采取燃燒處理、電暈處理或增進附著性的涂裝等印前前處理。

電暈處理可以增加表面氧化，促使化學鍵的斷裂而形成更多的氫氧基團、碳基團和過氧化氫鍵，使薄膜表面粗化，降低表面污染。電暈處理時塑料薄膜通常被安置在滾筒之間，讓電壓逐漸增加直至達到電暈處理的目的，并給予雙極性物質處理，通過相距約數(shù)厘米的電極與電極表面。

泡沫塑料具有良好的緩沖性能、熱導率低隔熱性能好、耐侯性好、耐老化好等優(yōu)點已經(jīng)被廣泛應用于農業(yè)工業(yè),汽車電子及民用等各個方面。但是隨著聚乙烯泡沫塑料被應用到越來越多的高性能泡沫膠帶產(chǎn)品和復合材料中去時,其表面處理的問題正在被越來越廣泛得關注。本文將討論聚乙烯泡沫塑料的電暈處理處理技術應用現(xiàn)狀。

與傳統(tǒng)的濕態(tài)化學方法相比,電暈法成本低且可以在常溫度非液態(tài)環(huán)境下運行從而改變聚乙烯泡棉的表面性能。在近幾年,隨著電暈設備制造商的技術日趨成熟,電暈處理已經(jīng)成為聚乙烯泡沫塑料表面處理技術中被廣泛采用且十分有效的處理方法。

電暈處理是一種電擊處理,它利用高頻高電壓在被處理表面電暈放電使被處理表面發(fā)生變化從而改變表面性能。最新研究表明導致電暈處理后表面性能改變的因素主要有以下幾種化學變化化學變化中主要的作用是氧化作用,活化氧與聚合物表面分子反應生成含氧官能團從而大幅增加表面能提高粘接性能。其次是表面分子發(fā)生交聯(lián)限制部分分子的運動增加其分子量形成大分子量層,大分子量層一會將表面的薄弱界面層油脂,蠟類及低分子析出物破壞以起到清潔表面提高表面能的作用。物理變化表面形貌改變是提高表面能的主要原因。電暈放電是一種高能量粒子轟擊聚合物表面的過程,表面會形成微小的斑點,造成表面粗化以提高粘結效果。永久極化駐極體形成將聚乙烯置于強電場中時介電質會誘導出電流,這個永久極化的駐極現(xiàn)象會使材料表面產(chǎn)生自粘性。由駐極體形成的表面電荷隨時間而衰減且在高溫下加快衰減,所以自粘強度會隨時間延長而減弱。

對于聚乙烯泡沫塑料的電暈表面處理來說,氧化作用及永久極化駐極體的效果會是主要效果。

1.將靜電產(chǎn)生量降低的最佳方法就是盡可能減少在工作區(qū)域中非必要的絕緣材質對象。(絕緣材料無法導電。其本身為高靜電產(chǎn)生源及帶靜電者并易產(chǎn)生靜電場）。
2.為防止靜電與靜電場的產(chǎn)生，工作區(qū)域必須采取適當?shù)姆雷o措施，如導電地板、導電蠟等；人員須穿上具靜電消散材質鞋底的靜電鞋，穿防靜電服裝。特別是金屬工具上的塑料材質部份在靜電防護區(qū)內亦是不被允許。烙鐵、吸錫器、測試器具等須經(jīng)由特殊安全的防靜電設計；且不可攜帶未經(jīng)核可之設備進入防護區(qū)內。
3、其次避免寬松、垂懸的衣物飾品碰觸到敏感組件–保持靜電敏感組件與衣物距離 6 英吋(15公分)以上。
4、一般常見的誤解認為高濕度能夠解決靜電問題，故不用考慮其它降低靜電產(chǎn)生的方法，事實上是不正確的。高濕度雖能夠將產(chǎn)生之靜電降低到人體無法接觸感應到，但是仍足以將敏感組件毀損。正確的觀念是高濕度能抑制靜電產(chǎn)生量，而低濕度則反之。