大多數(shù)塑料薄膜(如聚烴薄膜)屬非極性聚合物,表面張力較低,一般在28.9-29.8mN/m
,從事論上講,若某物體的表面張力低于33mN/m,目前已知的油墨與粘合劑都無法在上面附著牢固,因此要對(duì)其表面進(jìn)行電暈法處理。其處理原理是在處理設(shè)備上施加高頻、高壓電,使其產(chǎn)生高頻、高壓放電,產(chǎn)生細(xì)小密集的紫藍(lán)色火花。
空氣電離子后產(chǎn)生的各種離子在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下,加速并沖擊處理裝置內(nèi)的塑料薄膜。這些離子粒子能量一般在幾電子伏特到,與塑料分子的化學(xué)鍵斷裂而降解,增加表面粗糙度和表面積。放電時(shí)還會(huì)產(chǎn)生大量的臭氧,臭氧是一種強(qiáng)氧化劑,能使塑料分子氧化,產(chǎn)生羰基與過氧化物等極性較強(qiáng)的基團(tuán),從而提高了其表面能。
電暈處理的優(yōu)點(diǎn)如下:處理材料的范圍廣,可用于聚乙烯,聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯氟類塑料,以及各種相應(yīng)的共聚物;處理時(shí)間短,速度快,
可在生產(chǎn)線上進(jìn)行處理;操作簡(jiǎn)單,易于控制;電暈處理只涉及塑料表面極淺的范圍,一般只有納米數(shù)量級(jí),基本不影響塑料的機(jī)械性能:無廢液排入,基本不污染環(huán)境。
電暈處理廣泛用于薄膜印刷、涂布和復(fù)合前的表面處理,以及厚度小于0.55mm
片材的表面處理。薄膜的處理程度直接影響后加工的質(zhì)量,必須嚴(yán)格加以控制。
若處理程度不夠,薄膜的表面潤濕性沒有明顯改善,會(huì)出現(xiàn)油墨的附著力差等問題。反之,若處理程度過頭,會(huì)出現(xiàn)薄膜表層老化,光澤變差,表面分子交聯(lián)過多,熱封性變差,薄膜易粘連(特別是在夏季高溫天),出現(xiàn)分切困難,使用時(shí)難以分開等問題。總之,在滿足后加工要求前提下,應(yīng)防止處理過度。
實(shí)際操作上常用臨界表面張力測(cè)試法來進(jìn)行檢測(cè)。
不同的薄膜印刷、復(fù)合所需的臨界張力。處理效果會(huì)隨時(shí)間延長(zhǎng)呈指數(shù)規(guī)律消退,消退速度與存放環(huán)境濕度、原料牌號(hào)與薄膜厚度等因素有關(guān)。存放環(huán)境溫度越高,消退速度越快,并且越徹底。例如在199.9C以下環(huán)境溫度中存放,聚乙烯薄膜的臨界表面弓長(zhǎng)力在38-4ZmN/m,到358C以上,不管原薄膜處理程度有多深,一個(gè)月后,將將會(huì)退到37.8mN/m以下。處理完后,最好在一個(gè)月用完,否則印刷或復(fù)合效果會(huì)明顯下降。
處理效果的檢測(cè)方法:
臨界表面張力法檢測(cè):將乙二醇乙醚(表面張力30mN/m)和甲酰胺(表面張力56.9mN/m)混合,就可得到表面張力30-57mN/m的一系列測(cè)試液。預(yù)先仨計(jì)出薄膜的表面張力值,然后在其表面涂布相同張力值的測(cè)試液,每次的涂布面積約40X±5mm2,涂布要在0.5S內(nèi)完成。
如果涂布的液膜保持Zs以上不破裂時(shí),再用表面張力高的測(cè)試液測(cè)試;如果液膜在
2s內(nèi)破裂成許多小液滴,則改用表面張力小于36mN/m,說明處理質(zhì)量不好,需重新處理。膠帶粘揭法:用膠粘帶粘貼在印刷過的薄膜上,用手指將其壓平,使之與薄膜緊密貼合,將薄膜慢慢揭起,觀看印墨被膠粘帶粘起的情況。如果印墨的剝離率小于,可認(rèn)為處理質(zhì)量好;印墨的剝離率在1~1之間