ОБРОБКА КОРОННИХ РОЗРЯДІВ - Це корисно - Посилання та статті - КОРОНАТОР® ЗРОБЛЕНО В УКРАЇНІ
Зазвичай, полімерні матеріали мають хімічно інертні та непористі поверхні з низькомолекулярними фракціями полімеру, мономерами, ковзними добавками і т.п. Найнижчу поверхневу енергію мають поліетилен та поліпропілен, саме ці два матеріали найчастіше піддаються обробці для покращення їх адгезійних властивостей.
Попереднє очищення матеріалу перед печаткою за допомогою різних розчинників, знежирення, травлення, обробка гарячим повітрям або полум'ям сприятливо впливають на адгезійну міцність. Фактично, всі методи обробки спрямовані підвищення поверхневої енергії полімеру.
Електрофізичні методи активації мають ряд суттєвих технологічних та економічних переваг:
1. Висока швидкість обробки
3.Регульована ступінь впливу
4.Відсутність вибухонебезпечних випарів
5.Скорочення витрат на розчинники та праймери
Широке поширення як метод обробки поверхонь полімерів для поліпшення взаємодії (зчеплення) з друкованими фарбами, лаками та клеями отримала обробка коронним розрядом.
Коронний розряд - це характерна форма самостійного газового розряду, що виникає у різко неоднорідних полях. Головною особливістю цього розряду є те, що іонізаційні процеси електронами відбуваються не по всій довжині проміжку, а лише у невеликій його частині поблизу електрода з малим радіусом кривизни (так званого коронуючого електрода). Ця зона характеризується значно вищими значеннями напруженості поля проти середніми значеннями всього проміжку. Саму назву "коронний" розряд отримав через своє свічення, що спостерігається на тонких проводах і нагадує сонячну корону.
Активними компонентами«плазми» коронного розряду, здатними ініціювати хімічні реакції в поверхневих шарах полімеру, є вільні електрони, вільні атоми та радикали, збуджені частинки, УФ-випромінювання та озон. Електрони, які бомбардують поверхню з енергією, що перевищує енергію хімічних зв'язків, можуть ініціювати реакції, аналогічні радіаційно-хімічним. Особливості реакцій при ударі важких іонів, на відміну від електронного удару, пов'язані з можливістю передачі атомів або фрагментів полімерних молекул помітного імпульсу та з високою щільністю питомих енергетичних втрат. Для найбільш простих за хімічною будовою полімерів-поліолефінів (поліетилен і поліпропілен відносяться до поліолефінів) основними продуктами взаємодії електронів та УФ випромінювання є вільні радикали, ненасичені сполуки, міжмолекулярні зшивки, газоподібні продукти переважно водень. У тому випадку, якщо коронування відбувається у повітряній атмосфері, мають місце вторинні реакції, пов'язані з виділенням озону та процесами окиснення.
Ухвалено величину поверхневої енергії оцінювати в ДИНах. Наприклад, для нанесення стандартної флексографської фарби рівень активації поліетилену має бути в межах 38-40 ДВП, тоді як поверхнева енергія неактивованого поліетилену – 30-32 ДВП. Активована поверхня набуває унікальних властивостей, образно кажучи, стає «шорсткою на молекулярному рівні». Активовані молекули полімеру міцно зшиваються з речовинами фарби, лаку та клею, утворюючи нерозривне ціле.
Існують різні методи визначення поверхневої енергії, найбільш підходящими для перевірки активації є непрямі методи оцінки, що ґрунтуються на явищі змочуваності. Використовуються тестові рідини з еталонним поверхневимнатягом або фломастери, заповнені цими рідинами. Поверхневий натяг рідини, що змочує полімер, прирівнюється до значення поверхневої енергії полімеру. «Мікронна» точність такими методами не забезпечується, але для створення оптимальних умов друку точність з розкидом +/- 2ДІН є достатньою. Вартість набору фломастерів коливається від 200 до 250 євро, залежно від виробника. Вартість набору рідин змінюється у ширших межах, оскільки є упаковки різних обсягів.
Склад і просторовий розподіл продуктів, що утворюються на поверхні та поверхневому шарі полімеру при взаємодії з коронним розрядом, змінюються в часі після припинення процесу. Цей ефект називається процесом "старіння" і залежить від часу зберігання, структури полімеру, складу навколишнього середовища та температури. Можна виділити чотири основні механізми процесу "старіння":
1. Переорієнтація полярних груп із поверхні вглиб зразка внаслідок термодинамічної релаксації;
2. Дифузія низькомолекулярних домішок та олігомерів з об'єму полімеру на поверхню;
3.Утворення низькомолекулярних продуктів у поверхневому шарі під час плазмової обробки та подальша їх дифузія на поверхню;
4. Пост-процеси за участю вільних радикалів та інших активних частинок, які реагують як між собою, так і з компонентами довкілля.
Зазвичай ефект "старіння" є результатом одночасного перебігу всіх перерахованих вище процесів. Ефект "старіння" для вуглеводневих полімерів, оброблених у кисневій плазмі, проявляється в тому, що контактний кут змочування, що зменшується в кілька разів відразу після обробки, потім починає зростати і досягає практично вихідної величини черезКілька діб зберігання на повітрі.
Тобто поверхнева активність полімерів поступово повертається до вихідного значення.
Саме тому виробники обладнання для нанесення фарб, лаків та клеїв вбудовують у машини пристрої за попередньою обробкою коронним розрядом.
У нашій практиці КОРОНАТОРИ® вбудовувалися в різне обладнання: екструдери, флексографські машини, офсетні машини, машини трафаретного та тампонного друку.
ПОВІДОМІТЬ НАМ ПРО СВОЇ ПРОБЛЕМИ З АДГЕЗІЄЮ І МИ ПОСТАРАЄМОСЯ ЇХ ВИРІШИТИ.