Лечение короной

Вернер Эйсбю, датский инженер, изобретатель коронной обработки.

Обработка коронным разрядом (иногда называемая воздушной плазмой ) — это метод модификации поверхности, который использует низкотемпературную плазму коронного разряда для изменения свойств поверхности. Плазма коронного разряда генерируется путем приложения высокого напряжения к электроду с острым наконечником. Плазма образуется на наконечнике. Линейный массив электродов часто используется для создания завесы коронной плазмы. Такие материалы, как пластик, ткань или бумага, могут быть пропущены через завесу коронной плазмы для изменения поверхностной энергии материала. Все материалы имеют собственную поверхностную энергию . Системы обработки поверхности доступны практически для любого формата поверхности, включая объемные объекты, листы и рулонные товары, которые обрабатываются в формате полотна. Обработка коронным разрядом — это широко используемый метод обработки поверхности в пластиковой пленке, экструзии и конвертинговой промышленности. [1] [2]

История

Обработка коронным разрядом была изобретена датским инженером Вернером Эйсби в 1951 году. Один из его клиентов спросил Эйсби, может ли он найти решение, которое сделало бы возможной печать на пластике. Эйсби обнаружил, что уже существует несколько способов сделать это. Один из них — метод газового пламени, а другой — метод генерации искры, оба из которых были грубыми и неконтролируемыми и не производили однородный продукт. Эйсби выдвинул теорию, что высокочастотный коронный разряд обеспечит как более эффективный, так и контролируемый метод обработки поверхности. Исчерпывающие эксперименты доказали его правоту. Компания Эйсби, Vetaphone, получила патентные права на новую систему обработки коронным разрядом.

Материалы

Многие пластики , такие как полиэтилен и полипропилен , имеют химически инертные и непористые поверхности с низкой поверхностной энергией , что делает их невосприимчивыми к склеиванию с печатными красками , покрытиями и клеями . Хотя результаты не видны невооруженным глазом, обработка поверхности изменяет поверхности, улучшая адгезию. [3]

Полиэтилен, полипропилен, [4] нейлон , винил , ПВХ , ПЭТ , металлизированные поверхности, фольга, бумага и картон обычно обрабатываются этим методом. Он безопасен, экономичен и обеспечивает высокую скорость линейной производительности. Обработка коронным разрядом также подходит для обработки деталей, полученных литьем под давлением и выдувным формованием, и способна обрабатывать несколько поверхностей и сложных деталей за один проход. [5] [6]

Оборудование

Оборудование коронного разряда состоит из высокочастотного генератора мощности, высоковольтного трансформатора , неподвижного электрода и заземляющего ролика обработчика. Стандартная электрическая мощность преобразуется в более высокочастотную мощность, которая затем подается на станцию ​​обработки. Станция обработки подает эту мощность через керамические или металлические электроды через воздушный зазор на поверхность материала.

В приложениях по нанесению экструзионного покрытия используются две основные станции обработки коронным разрядом — Bare Roll и Covered Roll . На станции обработки с голым валом диэлектрик инкапсулирует электрод. На станции с покрытым валом он инкапсулирует базовый валок обработчика. Обработчик состоит из электрода и базового валка на обеих станциях. Теоретически обработчик с покрытым валом обычно используется для обработки непроводящих полотен, а обработчик Bare Roll используется для обработки проводящих полотен. Однако производители, которые обрабатывают различные подложки на одной и той же производственной линии, могут выбрать обработчик Bare Roll. [7]

Предварительная обработка

Многие субстраты обеспечивают лучшую адгезионную поверхность, если они обработаны во время их производства. Это называется «предварительной обработкой». Эффект обработки коронным разрядом со временем ослабевает. Поэтому многим поверхностям потребуется вторая «ударная» обработка во время их преобразования, чтобы обеспечить адгезию с печатными красками, покрытиями и клеями.

Другие технологии

Другие технологии, используемые для обработки поверхности, включают в себя поточную атмосферную (воздушную) плазму, пламенную плазму и химические плазменные системы.

Атмосферная плазменная обработка

Обработка плазмой атмосферного давления очень похожа на обработку коронным разрядом, но между ними есть несколько различий. Оба вида обработки могут использовать один или несколько высоковольтных электродов, которые заряжают окружающие выдуваемые молекулы газа и ионизируют их. Однако в системах с атмосферной плазмой общая плотность плазмы намного больше, что увеличивает скорость и степень включения ионизированных молекул на поверхность материалов. Происходит повышенная скорость ионной бомбардировки, что может привести к более прочным свойствам связи материала в зависимости от молекул газа, используемых в процессе. Технология обработки атмосферной плазмой также исключает возможность обработки на необработанной стороне материала; также известна как обработка с обратной стороны.

Пламя плазмы

Установки пламенно-плазменной обработки генерируют больше тепла, чем другие процессы обработки, но материалы, обработанные с помощью этого метода, как правило, имеют более длительный срок хранения. Эти плазменные системы отличаются от систем воздушно-плазменной обработки, поскольку пламенная плазма возникает, когда горючий газ и окружающий воздух сгорают в интенсивном синем пламени. Поверхности объектов поляризуются от пламенной плазмы, что влияет на распределение электронов поверхности в форме окисления . Такая обработка требует более высоких температур, поэтому многие материалы, обработанные пламенно-плазменной обработкой, могут быть повреждены.

Химическая плазма

Химическая плазма основана на сочетании воздушной плазмы и плазмы пламени. Подобно воздушной плазме, поля химической плазмы генерируются из электрически заряженного воздуха. Но вместо воздуха химическая плазма опирается на смесь других газов, которые осаждают различные химические группы на обработанной поверхности.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Лечение коронным разрядом - обзор | Темы ScienceDirect". www.sciencedirect.com . Получено 28.04.2022 .
  2. ^ О'Хара, Лесли-Энн; Лидли, Стюарт; Парбху, Бхукан (апрель 2002 г.). «Физикохимия поверхности полипропиленовой пленки, обработанной коронным разрядом». Анализ поверхности и интерфейса . 33 (4): 335–342. doi :10.1002/sia.1217. ISSN  0142-2421. S2CID  98249869.
  3. ^ Чан, Чи-Мин (1999), Каргер-Кочис, Дж. (ред.), «Поверхностная обработка полипропилена коронным разрядом и пламенем», Полипропилен , Серия «Наука о полимерах и технологии», т. 2, Дордрехт: Springer Netherlands, стр. 800–805, doi :10.1007/978-94-011-4421-6_109, ISBN 978-94-010-5899-5, получено 2022-04-28
  4. ^ Крюгер, Р.; Потенте, Х. (1980-01-01). «Обработка полипропиленовых пленок коронным разрядом — влияние параметров процесса». Журнал адгезии . 11 (2): 113–124. doi :10.1080/00218468008078910. ISSN  0021-8464.
  5. ^ Sellin, Noeli (2003). «Анализ состава поверхности пленок PP, обработанных коронным разрядом». Materials Research . 6 (2): 163–166. doi : 10.1590/S1516-14392003000200009 .
  6. ^ Suzer, S (1999). "XPS и измерения угла контакта с водой на состаренном и обработанном коронным разрядом ПП" (PDF) . Applied Polymer Science . 74 (7): 1846–1850. doi :10.1002/(SICI)1097-4628(19991114)74:7<1846::AID-APP29>3.0.CO;2-B. hdl :11693/25174 . Получено 21 сентября 2018 г. .
  7. ^ "Corona Treating for Coating Applications". Архивировано из оригинала 2018-11-06 . Получено 2014-01-16 .
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Corona_treatment&oldid=1191546614"