葫蘆島電暈處理機(jī)

葫蘆島電暈處理機(jī)

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(zhì)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(fù)離子以及各種能量的光量子組成的復(fù)雜體系。在高壓電極與接地電極之間通過(guò)電暈放電電離空氣產(chǎn)生混合等離子體,在電場(chǎng)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(xué)性能改變。

使用適當(dāng)功率的電暈放電處理聚合物,一方面會(huì)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(shí)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(jī)制和氣體介質(zhì)的不同又可以分為若干類別。根據(jù)其電流特點(diǎn)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(fù)電暈;根據(jù)電暈放電介質(zhì)的不同可以把處理方法分為惰性介質(zhì)電暈處理與反應(yīng)性氣體介質(zhì)電暈處理;使用反應(yīng)性氣體(如乙烯、丙烯等)介質(zhì),可以在聚合物表面接枝長(zhǎng)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(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的樹脂品種。由于其來(lái)源廣、無(wú)毒、易加工、可重復(fù)加工、耐寒、耐濕等優(yōu)點(diǎn)，不論在食品、日用品包裝，還是在農(nóng)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(fù)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(jié)性以及與其他極性聚合物或無(wú)機(jī)填料的相容性差，限制了聚乙烯的進(jìn)一步應(yīng)用。

聚乙烯薄膜電暈處理的目的是改變其表面化學(xué)組成（如在膜表面引入極性基團(tuán)），改善結(jié)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(rùn)濕性與粘結(jié)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(diǎn)是：操作簡(jiǎn)單，處理速度快，可在線處理，處理效果均勻，無(wú)廢液污染，經(jīng)濟(jì)安全，容易控制，且處理深度僅為十幾到幾十納米，對(duì)材料本體性能無(wú)影響。缺點(diǎn)是：在高電壓操作時(shí)會(huì)產(chǎn)生臭氧，改性效果不持久，處理后不宜久置，需及時(shí)進(jìn)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(jié)性與潤(rùn)濕性很差，對(duì)未經(jīng)處理的聚乙烯薄膜表面進(jìn)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?，改善粘接性和印刷性能。

電暈處理的效果與電極的設(shè)計(jì)有較大關(guān)系。多片電極的效果最好，其特點(diǎn)是電暈處理的能力是通過(guò)平行成排的電極散發(fā)出來(lái)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(dòng)。另外，由于放電的均一性，可避免長(zhǎng)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(chǔ)存一個(gè)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(huì)導(dǎo)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(jìn)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(xué)鍵的斷裂而形成更多的氫氧基團(tuán)、碳基團(tuán)和過(guò)氧化氫鍵，使薄膜表面粗化，降低表面污染。電暈處理時(shí)塑料薄膜通常被安置在滾筒之間，讓電壓逐漸增加直至達(dá)到電暈處理的目的，并給予雙極性物質(zhì)處理，通過(guò)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(dǎo)率低隔熱性能好、耐侯性好、耐老化好等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)工業(yè),汽車電子及民用等各個(gè)方面。但是隨著聚乙烯泡沫塑料被應(yīng)用到越來(lái)越多的高性能泡沫膠帶產(chǎn)品和復(fù)合材料中去時(shí),其表面處理的問(wèn)題正在被越來(lái)越廣泛得關(guān)注。本文將討論聚乙烯泡沫塑料的電暈處理處理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀。

與傳統(tǒng)的濕態(tài)化學(xué)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(yùn)行從而改變聚乙烯泡棉的表面性能。在近幾年,隨著電暈設(shè)備制造商的技術(shù)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(shù)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(dǎo)致電暈處理后表面性能改變的因素主要有以下幾種化學(xué)變化化學(xué)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(yīng)生成含氧官能團(tuán)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(yùn)動(dòng)增加其分子量形成大分子量層,大分子量層一會(huì)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(guò)程,表面會(huì)形成微小的斑點(diǎn),造成表面粗化以提高粘結(jié)效果。永久極化駐極體形成將聚乙烯置于強(qiáng)電場(chǎng)中時(shí)介電質(zhì)會(huì)誘導(dǎo)出電流,這個(gè)永久極化的駐極現(xiàn)象會(huì)使材料表面產(chǎn)生自粘性。由駐極體形成的表面電荷隨時(shí)間而衰減且在高溫下加快衰減,所以自粘強(qiáng)度會(huì)隨時(shí)間延長(zhǎng)而減弱。

對(duì)于聚乙烯泡沫塑料的電暈表面處理來(lái)說(shuō),氧化作用及永久極化駐極體的效果會(huì)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(zhì)對(duì)象。(絕緣材料無(wú)法導(dǎo)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(chǎng)）。
2.為防止靜電與靜電場(chǎng)的產(chǎn)生，工作區(qū)域必須采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，如導(dǎo)電地板、導(dǎo)電蠟等；人員須穿上具靜電消散材質(zhì)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(zhì)部份在靜電防護(hù)區(qū)內(nèi)亦是不被允許。烙鐵、吸錫器、測(cè)試器具等須經(jīng)由特殊安全的防靜電設(shè)計(jì)；且不可攜帶未經(jīng)核可之設(shè)備進(jìn)入防護(hù)區(qū)內(nèi)。
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(jiàn)的誤解認(rèn)為高濕度能夠解決靜電問(wèn)題，故不用考慮其它降低靜電產(chǎn)生的方法，事實(shí)上是不正確的。高濕度雖能夠?qū)a(chǎn)生之靜電降低到人體無(wú)法接觸感應(yīng)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。