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(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(bào)廢。另外制袋后的儲(chǔ)運(yùn)、存放過程中也會(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，薄膜在擠出收卷過程中因摩擦而產(chǎn)生靜電，在印刷過程中使靜電進(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)提供各種修改表面的方法

一、處理機(jī)對(duì)象經(jīng)等離子處理機(jī)之后是干燥的，可以提高整個(gè)工藝流水線的處理效率；

二、等離子處理機(jī)使得用戶可以遠(yuǎn)離有害溶劑對(duì)人體的傷害，同時(shí)也避免了濕法清洗中容易洗壞清洗對(duì)象的問題;

三、避免使用三氯乙烷等ODS有害溶劑，這樣清洗后不會(huì)產(chǎn)生有害污染物，因此這種清洗方法屬于環(huán)保的綠色清洗方法。這在全球高度關(guān)注環(huán)保的情況下越發(fā)顯出它的重要性;

四、采用無線電波范圍的高頻產(chǎn)生的等離子體與激光等直射光線不同。等離子體的方向性不強(qiáng)，這使得它可以深入到物體的微細(xì)孔眼和凹陷的內(nèi)部完成清洗任務(wù)，因此不需要過多考慮被清洗物體的形狀。而且對(duì)這些難清洗部位的清洗效果與氟利昂清洗的效果相似甚至更好;

五、使用等離子處理機(jī)，可以使得清洗效率獲得極大的提高。整個(gè)清洗工藝流程幾分鐘內(nèi)即可完成，因此具有產(chǎn)率高的特點(diǎn)。

六、等離子處理機(jī)需要控制的真空度約為100Pa，這種清洗條件很容易達(dá)到。因此這種裝置的設(shè)備成本不高，加上清洗過程不需要使用價(jià)格較為昂貴的有機(jī)溶劑，這使得整體成本要低于傳統(tǒng)的濕法清洗工藝;

七、使用等離子處理機(jī)，避免了對(duì)清洗液的運(yùn)輸、存儲(chǔ)、排放等處理措施，所以生產(chǎn)場(chǎng)地很容易保持清潔衛(wèi)生;

八、等離子處理機(jī)可以不分處理對(duì)象，它可以處理各種各樣的材質(zhì)，無論是金屬、半導(dǎo)體、氧化物，還是高分子材料都可以使用等離子體來處理。因此特別適合于不耐熱以及不耐溶劑的材質(zhì)。而且還可以有選擇地對(duì)材料的整體、局部或復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行部分清洗;

九、在完成清洗去污的同時(shí)，還可以改善材料本身的表面性能。如提高表面的潤(rùn)濕性能、改善膜的黏著力等，這在許多應(yīng)用中都是非常重要的。等離子處理在現(xiàn)在的市場(chǎng)應(yīng)用范圍

（1）等離子處理在橡塑行業(yè)產(chǎn)品上的作用機(jī)理

我們?cè)诠I(yè)應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)一些橡膠塑料件在進(jìn)行表面連接的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)粘接困難的問題，這是因?yàn)榫郾?span>PTFE等橡膠塑料材料是沒有極性的，這些材料在未經(jīng)過表面處理的狀態(tài)下進(jìn)行的印刷、粘合、涂覆等效果非常差，甚至無法進(jìn)行。

有些工藝用一些化學(xué)藥劑對(duì)這些橡塑表面進(jìn)行處理，這樣能改變材料的粘接效果，但這種方法不易掌握，化學(xué)藥劑本身具有毒性，操作非常麻煩，成本也較高，而且化學(xué)藥劑對(duì)橡塑材料原有的優(yōu)良性能也有影響。

利用等離子處理對(duì)這些材料進(jìn)行表面處理，在高速高能量的等離子體的轟擊下，這些材料結(jié)構(gòu)表面得以大化，同時(shí)在材料表面形成一個(gè)活性層，這樣橡膠、塑料就能夠進(jìn)行印刷、粘合、涂覆等操作，如圖2所示。應(yīng)用等離子技術(shù)對(duì)橡塑表面處理，其操作簡(jiǎn)單，處理前后沒有有害物質(zhì)產(chǎn)生，處理效果好，效率高，運(yùn)行成本低。

（2）等離子處理在橡膠、塑料行業(yè)的應(yīng)用

等離子表面處理技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域包括橡膠、復(fù)合材料、玻璃、布料、金屬等，涉及各行各業(yè)，這篇文章中我們主要介紹其在橡膠、塑料領(lǐng)域一些行業(yè)的具體應(yīng)用。

（3）等離子處理在汽車行業(yè)的應(yīng)用

與金屬粘接的表面性能，而不能影響另一面的性能。工業(yè)中用萊鈉溶液處理雖然能在一定程度上提高粘接效果，但是卻改變了原有PTFE的性能。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，用等離子體轟擊需粘接的PTFE表面后，其表面活性明顯增強(qiáng)，與金屬之間的粘接牢固可靠，滿足了工藝的要求，而另一面保持原有的性能，其應(yīng)用也越來越被廣泛認(rèn)同。