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。真空等離子表面處理機的特點和原理

真空等離子表面處理機由等離子發生器，氣體輸送管路及等離子噴頭等部分組成，等離子發生器產生高壓高頻能量在噴嘴鋼管中被激活和被控制的輝光放電中產生低溫等離子體，等離子體中粒子的能量一般約為幾個至幾十電子伏特，大于聚合物材料的結合鍵能，完全可以破裂有機大分子的化學鍵而形成新鍵；但遠低于高能放射性射線，只涉及材料表面，不影響基體的性能。處于非熱力學平衡狀態下的低溫等離子體中，電子具有較高的能量，可以斷裂材料表面分子的化學鍵，提高粒子的化學反應活性(大于熱等離子體)，而中性粒子的溫度接近室溫，這些優點為熱敏性高分子聚合物表面改性提供了適宜的條件。通過低溫等離子體表面處理，材料面發生多種的物理、化學變化。表面得到了清潔，去除了碳化氫類污物，如油脂，輔助添加劑等，或產生刻蝕而粗糙，或形成致密的交聯層，或引入含氧極性基團（羥基、羧基），這些基因對各類涂敷材料具有促進其粘合的作用，在粘合和油漆應用時得到了優化。在同樣效果下，應用等離子體處理表面可以得到非常薄的高張力涂層表面，有利于粘結、涂覆和印刷。不需其他機器、化學處理等強烈作用成份來增加粘合性。

真空等離子處理的特點是，一、對包裝盒表面處理深度較小但非常均勻。二、沒有紙屑飛沫出現，屬于環保處理。三、等離子噴頭距離包裝盒之間有一定的距離，只有通過噴頭把低溫等離子噴射到包裝盒需要涂膠處，可處理各類復雜形狀的包裝盒，連續性運作，產品質量穩定。四、工作中不需要消耗其他燃料，只需接上普通電源即可運行，大大降低包裝印刷成本。

真空等離子表面處理機，目前已經開發了單噴頭，雙噴頭，三噴頭，旋轉噴頭等多款型號，噴出的是低溫等離子，形狀像火焰，但不會點燃包裝盒。另外，為方便用戶，等離子表面處理機還具有安全連鎖功能，用戶可根據需要，安裝產線中自動控制裝置，一旦產線中無包裝盒經過，等離子表面處理機會立刻自動停止噴射等離子，而有包裝盒經過時，它又自動噴出等離子
還有真空等離子處理機，在一個密封艙體內設置電極，在真空泵的作用下是艙體內的氣壓達到5--10毫托，再在高頻發生器的作用下，電極之間產生等離子體，然后對樣品表面進行處理，來達到改變表面活性的目的。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。