薄膜等離子清洗機(jī)改性原理
文章出處：等離子清洗機(jī)廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時(shí)間：2024-03-21
在包裝應(yīng)用中,由于包裝需求,一般需要進(jìn)行粘接、涂裝、復(fù)合、鍍鋁、燙金等二次性加工,塑料薄膜的非極性,使得二次性加工難度較大,效果也不佳。因此,多數(shù)塑料薄膜在使用前必須進(jìn)行預(yù)處理。
低溫等離子清洗方式在其它領(lǐng)域內(nèi)被認(rèn)為是目前較為成功的表面改性方式。它是世紀(jì)年代發(fā)展興起的一門新的表面處理技術(shù)。該技術(shù)是一種干式工藝,它省去了濕法處理的烘干、處理廢水等工序,工序簡(jiǎn)單具有操作簡(jiǎn)便、清潔、高效、安全、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn),能滿足環(huán)保要求并且處理時(shí)間短,效率高,且等離子體表面的作用深度僅涉及距離表面幾納米到數(shù)百納米的范圍內(nèi),使界面物性得到顯著改善的同時(shí),材料本體不受影響,尤其適合薄膜的表面處理。這些優(yōu)點(diǎn)使低溫等離子清洗技術(shù)成為改善薄膜材料表面性能的一個(gè)重要手段。
低溫等離子體對(duì)塑料薄膜的作用原理：低溫等離子體可以由射頻輝光在低氣壓下放電形成,電子能量比較高（1-20ev）,離子能量比較低（0-2ev）。低溫等離子體中存在著電子碰撞激發(fā)和解激發(fā)、光激發(fā)和自發(fā)輻射衰變、電子碰撞電離化和多體復(fù)合等原子過(guò)程,也存在分子離解、分解電荷交換、帶電粒子中性化及基團(tuán)置換等分子過(guò)程。由于這些過(guò)程的存在可以產(chǎn)生自由基、激發(fā)態(tài)原子和分子、亞穩(wěn)態(tài)原子和分子,因此這種非平衡等離子體是由各種各樣的新的“適性基團(tuán)”構(gòu)成的,它們很容易發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)。電子可以擁有使氣體分子化學(xué)鍵斷裂的足夠能量,而氣體溫度又可以保持與環(huán)境溫度相近。
通過(guò)加速電場(chǎng)將低溫等離子體中的粒子打到薄膜表面,加速后等離子體中絕大部分粒子的能量均高于一般聚合物中化學(xué)鍵的鍵能,完全可以破壞高分子表面的舊鍵而形成新鍵,從而賦予材料表面新的特性一方面,可以打開(kāi)材料的長(zhǎng)分子鏈,出現(xiàn)高能基團(tuán)另一方面,通過(guò)轟擊使薄膜表面出現(xiàn)細(xì)小的針孔,同時(shí)還可使表面雜質(zhì)離解、重解。電離時(shí)放出的臭氧具有強(qiáng)氧化性,附著的雜質(zhì)被氧化而除去,使薄膜表面自由能提高。又因?yàn)槠錅囟葍H為300K-500K,接近室溫,使得改性后塑料薄膜本體力學(xué)性能損失不大。
等離子清洗機(jī)改性薄膜的原理主要分為以下2個(gè)方面：
對(duì)薄膜表面的刻蝕作用：
刻蝕作用可以使樣品表面粗化，從而生成了大量的“微坑”、“微溝”,使表面變得粗糙、坑坑洼洼在電子顯微鏡下才能看見(jiàn)?？涛g作用能增加材料表面與粘接劑、油墨、油漆、鍍膜等表面覆蓋物質(zhì)間機(jī)械嵌合的作用。
在薄膜表面引入官能團(tuán)：
放電氣體為活潑氣體，材料表面先被活化，活性粒子與表面發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)引入特定的官能團(tuán)，如羥基-OH，氨基-NH2，羧基-COOH，酞胺基-CONH等，進(jìn)而改善薄膜材料表面的親水性。
等離子清洗機(jī)對(duì)薄膜材料表面的刻蝕作用和在材料表面引進(jìn)大量極性基團(tuán)這二種因素共同作用使得處理后的薄膜材料表面的粘接性、印刷等性能得到大幅度的提高。
薄膜材料等離子清洗機(jī)有著較為廣闊的市場(chǎng)前景，例如經(jīng)等離子清洗之后可以改善電池隔膜的親水吸液性，改善醫(yī)用高分子膜的生物適用性，改善轉(zhuǎn)印硅膜的印刷性，改善太陽(yáng)能電池背板的粘接性。尤其是在紡織領(lǐng)域，等離子體可以賦予或改善紡織品的吸濕性，拒水性，染色性，抗污性，抗靜電性，防縮防皺性，阻燃性等。
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