等離子體表面處理與常規處理的對比




等離子體表面處理
通過放電裝置將電離的等離子體中的電子或離子打到承印物表面，一方面，可以打開材料的長分子鏈，出現高能基團；另一方面，經打擊使薄膜表面出現細小的針孔，同時還可使表面雜質離解、重解。電離時放出的臭氧有強氧化性，附著的雜質被氧化而除去，使承印物表面自由能提高，達到改善印刷性能的目的


電暈處理
利用高頻（中頻）高壓電源，在放電刀架和刀片的間隙產生一種電暈釋放現象，用這種方法對塑料薄膜在印刷前進行表面處理，叫電暈處理，也稱電子沖擊或電火花處理。其處理作用為：通過放電，使兩極之間的氧氣電離，產生臭氧，臭氧是一種強氧化劑，可以立即氧化塑料薄膜的表面分子，使其由非極性轉化為極性，表面張力得到提高。電子沖擊后，使薄膜表面產生微凹密集孔穴，使塑料表面粗化，增大表面活性。




化學處理法
印刷前利用氧化劑對PP、PE塑料薄膜的表面進行處理，使其表面生成羥基、羰基等極性集團，同時得到一定程度的粗化，以提高油墨與塑料薄膜的表面結合牢度。
化學處理法是應用較早的一種表面處理法，對于印刷，復合前薄膜的表面處理效果好，使用簡便、經濟，但需較長的處理時間影響了生產效率。并且處理液一般都具有化學侵蝕性，造成環境污染及對人體的危害，目前較少采用這種工藝，一般只在不便使用其他處理方法的情況下才采用這種表面處理工藝


光化學處理法
一般是利用紫外線照射高聚物表面，使其引起化學變化，達到改善表面張力，提高潤濕性和粘合性的目的。和電暈處理一樣，紫外線照射也能使高聚物表面發生裂解、交聯和氧化。
要想得到較好的光化學處理效果，必須選擇適當波長的紫外線，例如用波長為184mm的紫外線照射聚乙烯表面，能使其表面發生交聯，但如改用2537A的波長則難有相同的效果。




火焰處理法
適用于小型塑料容器的表面處理，其目的在于用高溫使表面去污，并溶化膜層表面，提高表面粘附油墨的性能。
聚烯烴經火焰處理后形成了極性基團，潤濕性得以改善，而粘接性的改善則由于極性基團改善了潤濕性以及產生斷鏈而相對改善。
火焰處理效果較好，無污染，成本低廉，但操作要求嚴格，如不小心會導致產品變形，使成品報廢。目前主要應用于較厚的塑料制品的表面處理。


防靜電處理
塑料薄膜印刷中的靜電會給操作帶來一系列難題，直接影響印品的產量和質量。例如，在印刷小包裝塑料薄膜時，由于靜電粘連，薄膜間處于缺氧狀態，會阻礙塑料印墨層固化的過程，若遇高溫高濕環境，更易形成墨層粘連，輕則使印刷墨色移染，增加印刷、分切、整理等工序的難度，重則薄膜互相粘連，撕不開，造成印品報廢。另外制袋后的儲運、存放過程中也會不斷放電，既影響熱封又影響袋內實物與空間層次的透明度。在印刷大幅面薄膜時，因為生成的靜電多，在機速高、樹脂中未摻有抗靜電劑的情況下，很可能引起火災或爆炸事故。
塑料薄膜的靜電形成是由于PE和PP具有優良的介電性能、電阻高、導電性差，薄膜在擠出收卷過程中因摩擦而產生靜電，在印刷過程中使靜電進一步產生和積累，并不易釋放，使薄膜表面聚積大量的靜電荷。印刷薄膜收卷后，薄膜與薄膜之間緊緊地卷在一起，使電荷不利于排斥而利于吸引，造成粘合。大氣等離子處理機提供各種修改表面的方法

一、處理機對象經等離子處理機之后是干燥的，可以提高整個工藝流水線的處理效率；

二、等離子處理機使得用戶可以遠離有害溶劑對人體的傷害，同時也避免了濕法清洗中容易洗壞清洗對象的問題;

三、避免使用三氯乙烷等ODS有害溶劑，這樣清洗后不會產生有害污染物，因此這種清洗方法屬于環保的綠色清洗方法。這在全球高度關注環保的情況下越發顯出它的重要性;

四、采用無線電波范圍的高頻產生的等離子體與激光等直射光線不同。等離子體的方向性不強，這使得它可以深入到物體的微細孔眼和凹陷的內部完成清洗任務，因此不需要過多考慮被清洗物體的形狀。而且對這些難清洗部位的清洗效果與氟利昂清洗的效果相似甚至更好;

五、使用等離子處理機，可以使得清洗效率獲得極大的提高。整個清洗工藝流程幾分鐘內即可完成，因此具有產率高的特點。

六、等離子處理機需要控制的真空度約為100Pa，這種清洗條件很容易達到。因此這種裝置的設備成本不高，加上清洗過程不需要使用價格較為昂貴的有機溶劑，這使得整體成本要低于傳統的濕法清洗工藝;

七、使用等離子處理機，避免了對清洗液的運輸、存儲、排放等處理措施，所以生產場地很容易保持清潔衛生;

八、等離子處理機可以不分處理對象，它可以處理各種各樣的材質，無論是金屬、半導體、氧化物，還是高分子材料都可以使用等離子體來處理。因此特別適合于不耐熱以及不耐溶劑的材質。而且還可以有選擇地對材料的整體、局部或復雜結構進行部分清洗;

九、在完成清洗去污的同時，還可以改善材料本身的表面性能。如提高表面的潤濕性能、改善膜的黏著力等，這在許多應用中都是非常重要的。等離子處理在現在的市場應用范圍

（1）等離子處理在橡塑行業產品上的作用機理

我們在工業應用中發現一些橡膠塑料件在進行表面連接的時候會出現粘接困難的問題，這是因為聚丙烯、PTFE等橡膠塑料材料是沒有極性的，這些材料在未經過表面處理的狀態下進行的印刷、粘合、涂覆等效果非常差，甚至無法進行。

有些工藝用一些化學藥劑對這些橡塑表面進行處理，這樣能改變材料的粘接效果，但這種方法不易掌握，化學藥劑本身具有毒性，操作非常麻煩，成本也較高，而且化學藥劑對橡塑材料原有的優良性能也有影響。

利用等離子處理對這些材料進行表面處理，在高速高能量的等離子體的轟擊下，這些材料結構表面得以大化，同時在材料表面形成一個活性層，這樣橡膠、塑料就能夠進行印刷、粘合、涂覆等操作，如圖2所示。應用等離子技術對橡塑表面處理，其操作簡單，處理前后沒有有害物質產生，處理效果好，效率高，運行成本低。

（2）等離子處理在橡膠、塑料行業的應用

等離子表面處理技術的應用領域包括橡膠、復合材料、玻璃、布料、金屬等，涉及各行各業，這篇文章中我們主要介紹其在橡膠、塑料領域一些行業的具體應用。

（3）等離子處理在汽車行業的應用

與金屬粘接的表面性能，而不能影響另一面的性能。工業中用萊鈉溶液處理雖然能在一定程度上提高粘接效果，但是卻改變了原有PTFE的性能。經實驗證明，用等離子體轟擊需粘接的PTFE表面后，其表面活性明顯增強，與金屬之間的粘接牢固可靠，滿足了工藝的要求，而另一面保持原有的性能，其應用也越來越被廣泛認同。