塑料包裝材料電暈處理提高表面張力
近年來,塑料包裝的大量應用極大地促進了薄膜加工技術(shù)的提高,電暈處理技術(shù)從無到有不斷發(fā)展。目前,電暈處理機已成為一種基本加工工具,廣泛應用于包裝行業(yè)中,使電暈處理技術(shù)及測試成為提高包裝產(chǎn)品質(zhì)量的重要一環(huán)。
電暈處理技術(shù)
電暈處理是一種電擊處理,使承印物的表面具有更高的附著性。它是利用高頻率、高電壓在被處理的塑料表面電暈放電,高頻交流電壓高達5000~15000伏特/平方厘米,從而產(chǎn)生低溫等離子體,使塑料表面產(chǎn)生游離基反應而使聚合物發(fā)生交聯(lián),表面變粗糙并增加其對極性溶劑的潤濕性。這些離子經(jīng)電擊和滲透進入承印物的表面,破壞其分子結(jié)構(gòu),進而將被處理的表面分子氧化和極化,離子電擊侵蝕表面,以至增加承印物表面的附著能力。
電暈處理對塑料表面產(chǎn)生的物理及化學影響是復雜的,其效果主要通過三方面來控制:(1)特定的電極系統(tǒng);(2)導輥上的電介質(zhì);(3)特定的電極功率。
由于不同的化學結(jié)構(gòu)有不同的原子鍵,所以對塑料電暈處理的效果也視塑料的化學結(jié)構(gòu)而異。不同的塑料需要進行不同強度的電暈處理。
經(jīng)過電暈處理后,塑料表面層的交聯(lián)結(jié)構(gòu)比其內(nèi)層的交聯(lián)結(jié)構(gòu)減少,因此其表面層的功能團有較高的移動性。所以,在儲存中,不少塑料出現(xiàn)電暈處理效果的衰退,添加劑由內(nèi)部向表面遷移,也是使表面能下降,影響附著力的因素,這種負面影響無法完全抑制。
實際上相對濕度也會影響電暈處理的效果,濕度是去極化劑,但一般來說由于影響并不嚴重,往往在測試誤差范圍之內(nèi)被忽略不計。如果采用連機電暈處理,則更可不必考慮。
電暈處理的目的是為了改變許多承印物的表面能量,使之易于同印刷油墨、涂布材料及膠粘劑相粘結(jié)。所有承印物在制造過程中進行一些處理之后便具有較好的粘著特性。電暈處理屬于后期處理,需要指出的是,電暈處理并不是在生產(chǎn)承印物時所能運用的改變承印物表面能的唯一處理方法。其它處理方法包括火焰處理法及涂布處理法。
一般認為,電暈處理使承印物表面變得粗糙,從而易于吸附印刷油墨及膠粘劑,但是這種看法卻被利用掃描電子顯微鏡得出的觀察結(jié)果所否定。目前流行的理論認為,電暈處理使承印物表面分子結(jié)構(gòu)重新排列,產(chǎn)生更多的極性部位,有利于附著外物。表面能的測量單位為達因(dyne)。所有的液體以及大多數(shù)承印物(多孔型除外)都可以測出其達因值。為了使印刷油墨能夠很好地附著在承印物表面上,承印物的達因值應該比所有油墨的達因值高出10個達因。
水性油墨的表面能高于溶劑型油墨的表面能,所以其承印物也必須具有較高的表面達因值。自然界中的一切都有回歸初始狀態(tài)的特性。紙制品加工商想要達到的達因值越高,處理能量衰減得就越快。所以,用水性油墨在薄膜、金屬箔及紙張上印刷時,應該在開機印刷前進行二次處理。在印刷機上使用電暈處理裝置(匹配得當)時,可使薄膜的處理能級加長到原來的能級(或者略高)。
前面談到,處理能級隨著時間的推移而衰減。二次處理可以除去薄膜表面的污物,不僅有助于提高印刷油墨的粘著程度,而且還能改進視覺效果。有鑒于此,專家們建議在使用溶劑型油墨、水性油墨或UV油墨承印薄膜、金屬箔或紙張印刷活件時,應該對承印物表面進行二次電暈處理。
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