首页 技术资讯 包装论坛 正文
低温等离子准辉光放电及其在包装领域的应用
时间:2013-05-07   来源: 包装前沿   阅读:3512次

投稿箱:

如果您有包装新产品、新材料或者包装行业、企业相关新闻稿件发表,或进行资讯合作,欢迎联系本网编辑部,邮箱:3270059559@qq.com(期待您的邮件!)。

       摘   要
      低温等离子体技术在处理有机材料时,表面处理均匀性好,可使基材的表面能大幅度提高,在水墨印刷、水胶涂布、真空镀铝机上有很好的应用前景。
      等离子体是由大量的自由电子和离子组成、且在宏观上呈现为近似电中性的电离气体,它是物质存在的一种聚集态:等离子态,也被人们称作物质的第四态。
      低温等离子体中的电子从电场中获得能量成为自由的高能电子,它与气体中的原子和分子碰撞产生激发和电离现象,由此生成的激发分子、原子、离子和游离基都是极不稳定的,具有较高的化学反应性,很容易发生一般情况下无法生成的反应,生成新化合物。
      处理薄膜如PP膜表面时,在等离子体状态下,离子化的气体与材料表面发生化学反应,如活化、接枝、沉积、聚合等,从而使材料表面的成分组成发生变化,导致表面性能发生明显的变化。如材料表面的亲水化处理。
      低温等离子体在性质上与普通气体有很大的差别。低温等离子体中电子温度可高达数千到数万K,而气体温度很低,大致在室温到上百摄氏度,而电子能量约为几个至十几个电子伏特。这个能量大于聚合物材料的结合键能(几个至十几电子伏特),完全可以打断有机大分子的化学键而形成新键;但远低于高能射线,只涉及材料表面,所以不影响基体的性能。这些优点为热敏性高分子材料表面改性提供了适宜的条件。
      低温等离子体技术在处理有机材料上有如下优点:
      ① 等离子体技术属干式工艺,省能源,无公害,满足节能和环保的需要;
      ② 处理的时间短,效率高;
      ③ 对所处理的材料无严格要求,具有普适性;
      ④ 可处理形状较复杂的材料,材料表面处理的均匀性好;
      ⑤ 处理的温度低;
      ⑥ 对材料表面的作用仅涉及几到几百纳米,只会改善材料表面性能而基体性能不受影响。
      由南京苏曼电子有限公司开发的等离子准辉光放电(the One Atmosphere Uniform Glow Discharge Plasma)装置,不用在低压环境下,无需在有氦气环境中便可产生等离子准辉光放电,达到了国家先进技术水平,填补了国内低温常压下等离子准辉光放电技术的空白。
      下面为低温常压下等离子准辉光放电技术的应用。

           
      涂布及印刷上的应用:水性涂料随着水含量增加,其表面张力会随着增加,从而要求涂布基材的表面能相应提高,否则会造成涂布后缩孔、涂料与基材结合力下降、容易脱落等弊端。提高基材的表面能通常做法是加电晕处理(corona)。但电晕处理只能把薄膜基材如PET表面能提高到45达因左右,且处理多了材料阻隔性能会下降,材料变脆,机械性能下降。利用常压下低温等离子准辉光放电装置,材料经处理后表面能可达72达因以上,且放电均匀,基材性能不会造成大的影响,使水性涂料涂布及水墨印刷更容易实现,尤其对涂层薄(如几个微米涂层)、均匀度要求高的产品意义更大。
      真空镀铝机上的应用:真空镀铝机上镀铝前基材先经过等离子准辉光放电处理后,提高了基材的表面能,且表面能均匀性比电晕处理更好,表面能可达更高水平。这样CPP、BOPP、PET等基材镀铝后,铝层与基材结合牢度更高,且均匀性好,镀铝膜亮度和阻隔性会更好。笔者认为国产真空镀铝机若把电晕处理替换为等离子准辉光放电处理,产品质量会提升,与进口机的差距会缩小(目前国际上先进的真空镀铝机都配有等离子处理装置)。

本文系包装前沿网(pack168.com)独家供稿,禁止转载、拷贝,违反者包装前沿网将追究其人和单位的法律责任。有疑问请致电020-85626447。 包装前沿网
技术分类
印刷技术油墨工艺设备工艺包装论坛质量管理综合工艺常识复合工艺制袋熟化薄膜技术检测VOCs治理设计
包装欣赏