葫芦岛电晕处理机

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电晕等离子体处理的原理与分类
电晕是产生低温等离子体的重要方法之一,电晕等离子体的本质是由电子、激发态分子、激发态原子、自由基、电荷数相等的正负离子以及各种能量的光量子组成的复杂体系。在高压电极与接地电极之间通过电晕放电电离空气产生混合等离子体,在电场作用下加速打击到电极之间的高分子材料表面,从而引起材料表面的物理和化学性能改变。

使用适当功率的电晕放电处理聚合物,一方面会在聚合物表面产生物理刻蚀,使其表面的粗糙度增加;另一方面,使聚合物表面的分子链断裂并降解,在表面形成有活性端基或者自由基的分子链状态,同时电晕空气放电产生的臭氧在聚合物表面高浓度聚集,把表面分子变为氧化物,这样就获得了不同性能的聚合物表面。

电晕等离子体处理聚合物的方法是一大类,根据其电极、放电机制和气体介质的不同又可以分为若干类别。根据其电流特点可以分为直流电晕和脉冲(交流)电晕;根据起始电晕电极的极性,又可以把直流电晕分为正电晕与负电晕;根据电晕放电介质的不同可以把处理方法分为惰性介质电晕处理与反应性气体介质电晕处理;使用反应性气体(如乙烯、丙烯等)介质,可以在聚合物表面接枝长度、形状不同的分子链,从而赋予表面新的性能。

聚合物的表面特性是其最重要的特性之一。聚乙烯（PE）是分子组成和分子结构最简单的树脂品种。由于其来源广、无毒、易加工、可重复加工、耐寒、耐湿等优点，不论在食品、日用品包装，还是在农业生产中，都具有广泛的用途。但由于PE膜是非极性材料，表面能比较低（30~32dynes/cm），其表面呈惰性和疏水性，因此不易与其他材料相复合或相混合，从而造成其亲水性、印刷性、染色性、抗静电性、粘结性以及与其他极性聚合物或无机填料的相容性差，限制了聚乙烯的进一步应用。

聚乙烯薄膜电晕处理的目的是改变其表面化学组成（如在膜表面引入极性基团），改善结晶形态和表面形貌（如提高膜表面的粗糙度），消除弱界面层，提高膜表面能，从而提高聚乙烯薄膜表面的润湿性与粘结性。目前工业上常使用电晕处理与表面涂覆提升聚乙烯薄膜表面能。

电晕处理法的优点是：操作简单，处理速度快，可在线处理，处理效果均匀，无废液污染，经济安全，容易控制，且处理深度仅为十几到几十纳米，对材料本体性能无影响。缺点是：在高电压操作时会产生臭氧，改性效果不持久，处理后不宜久置，需及时进行印刷、覆膜等后续操作。

聚乙烯为非极性聚合物，其表面粘结性与润湿性很差，对未经处理的聚乙烯薄膜表面进行胶水涂覆、印刷等操作很困难。可以使用电晕处理提升聚乙烯薄膜表面能，改善粘接性和印刷性能。

电晕处理的效果与电极的设计有较大关系。多片电极的效果最好，其特点是电晕处理的能力是通过平行成排的电极散发出来的。在热膨胀的情况下，电极片可以在不改变极片间隙的情况下移动。另外，由于放电的均一性，可避免长持续的放电通道。多片电极比一般金属电极要高5～10mN/m，处理后的塑料在储存一个月后，其表面能的衰减情况也比单片电极弱。此外，薄膜表面产生的水分和高固分放射固化油墨也会导致表面能的增加。一般薄膜都采取燃烧处理、电晕处理或增进附着性的涂装等印前前处理。

电晕处理可以增加表面氧化，促使化学键的断裂而形成更多的氢氧基团、碳基团和过氧化氢键，使薄膜表面粗化，降低表面污染。电晕处理时塑料薄膜通常被安置在滚筒之间，让电压逐渐增加直至达到电晕处理的目的，并给予双极性物质处理，通过相距约数厘米的电极与电极表面。

泡沫塑料具有良好的缓冲性能、热导率低隔热性能好、耐侯性好、耐老化好等优点已经被广泛应用于农业工业,汽车电子及民用等各个方面。但是随着聚乙烯泡沫塑料被应用到越来越多的高性能泡沫胶带产品和复合材料中去时,其表面处理的问题正在被越来越广泛得关注。本文将讨论聚乙烯泡沫塑料的电晕处理处理技术应用现状。

与传统的湿态化学方法相比,电晕法成本低且可以在常温度非液态环境下运行从而改变聚乙烯泡棉的表面性能。在近几年,随着电晕设备制造商的技术日趋成熟,电晕处理已经成为聚乙烯泡沫塑料表面处理技术中被广泛采用且十分有效的处理方法。

电晕处理是一种电击处理,它利用高频高电压在被处理表面电晕放电使被处理表面发生变化从而改变表面性能。最新研究表明导致电晕处理后表面性能改变的因素主要有以下几种化学变化化学变化中主要的作用是氧化作用,活化氧与聚合物表面分子反应生成含氧官能团从而大幅增加表面能提高粘接性能。其次是表面分子发生交联限制部分分子的运动增加其分子量形成大分子量层,大分子量层一会将表面的薄弱界面层油脂,蜡类及低分子析出物破坏以起到清洁表面提高表面能的作用。物理变化表面形貌改变是提高表面能的主要原因。电晕放电是一种高能量粒子轰击聚合物表面的过程,表面会形成微小的斑点,造成表面粗化以提高粘结效果。永久极化驻极体形成将聚乙烯置于强电场中时介电质会诱导出电流,这个永久极化的驻极现象会使材料表面产生自粘性。由驻极体形成的表面电荷随时间而衰减且在高温下加快衰减,所以自粘强度会随时间延长而减弱。

对于聚乙烯泡沫塑料的电晕表面处理来说,氧化作用及永久极化驻极体的效果会是主要效果。

1.将静电产生量降低的最佳方法就是尽可能减少在工作区域中非必要的绝缘材质对象。(绝缘材料无法导电。其本身为高静电产生源及带静电者并易产生静电场）。
2.为防止静电与静电场的产生，工作区域必须采取适当的防护措施，如导电地板、导电蜡等；人员须穿上具静电消散材质鞋底的静电鞋，穿防静电服装。特别是金属工具上的塑料材质部份在静电防护区内亦是不被允许。烙铁、吸锡器、测试器具等须经由特殊安全的防静电设计；且不可携带未经核可之设备进入防护区内。
3、其次避免宽松、垂悬的衣物饰品碰触到敏感组件–保持静电敏感组件与衣物距离 6 英吋(15公分)以上。
4、一般常见的误解认为高湿度能够解决静电问题，故不用考虑其它降低静电产生的方法，事实上是不正确的。高湿度虽能够将产生之静电降低到人体无法接触感应到，但是仍足以将敏感组件毁损。正确的观念是高湿度能抑制静电产生量，而低湿度则反之。