电晕处理与单层涂覆

来源：塑胶五金网发布时间：2007-12-16 14:53:24点击率：

        电晕技术是广泛应用于塑料、纸和金属箔表面处理，以提高表面对油墨、油漆、粘合剂和涂料粘附性的一种重要技术。电晕处理技术因其成本低、可控性强、易操作且可靠性高而获得广泛应用。从SOFTAL公司首创的多刀电极设备开始，在过去的几十年里，电晕处理设备的效率和功能性逐步提高，与高产量加工和挤出设备技术保持着同步发展。
    聚合物表面经电晕适当处理后，可改变其浸润性和附着性，而聚合物基体的性能则不会受到影响。典型的处理设备由一个高压电极和一个反相接地电极构成。反相电极一般为一个辊子，同时对被处理物起导向作用。在所施加的电压达到空气的击穿电压后，电极间就会放电，生成常压等离子体。高压电极和/或反相电极上的绝缘涂层可保持平稳、均匀放电，避免转变成高温电弧。
    电晕放电过程中的物理和化学过程非常复杂，主要是等离子体在气相中和聚合物表面上诱导发生各种化学反应，使氢氧化物、酮、醚、碳酸及酯等化学基团以化学键结合在聚合物表面上。这些基团有极性，从而提高了表面能，终改善了表面对印刷油墨、油漆、粘合剂及各种其他涂料等的粘合性能。
    电晕处理系统
     近，SOFTAL推出了专为窄幅印刷开发的新CLN站。这一处理系统是方便的即插即用型，包括处理站本身，操作触摸屏，易使用的发电机及废气排放系统。该处理站是在经过长期使用检验的CLE系列的基础上开发的，CLE系列现已进行了彻底的重新设计和优化。
    Softal首创的多刀电极
    牢固的结构及所用的防腐材料，使产品经久耐用，并由于采用了新的模块结构，维护时更加方便。其紧凑的悬臂结构使其易于安装或改装到生产设备中。用于吹塑薄膜生产线的新型CMB处理站及用于超宽幅面处理的 CR站是针对吹膜工业开发的电晕处理设备。它们基于模块结构概念，并针对应用场合进行了多种优化。
    所有SOFTAL 电晕处理机都由发电机供电。7000系列是新一代的电晕发电机，其硬件和软件都是创新的产品。7000系列的输出功率为1 kW到4kW。6000系列单个发电机的输出功率为6 kW到50 kW。通过集成多个发电机可获得大功率。所有6000和7000系列发电机都具有SOFTAL产品的配置，P自动速度和宽度依赖功率控制，跳动处理用SCT，超低功率下均匀电晕处理用DCR及PROFI总线和CAN总线接口。
    取向生产线电晕处理站
    可靠性是关键
    在所有环境条件下始终可靠工作是实现经济生产的关键。尽管现代一般的机电技术已可应对苛刻的环境条件，但潮湿环境对电晕处理系统提出了特殊的要求，如果不采取适当的预防措施，可能会导致意外的高成本停产事故。长期以来，在潮湿环境中可以可靠地工作是SOFTAL设备的一个重要优点。取得这种成功的主要因素是在机械和电气两方面的整合，现在已成为大多数SOFTAL设备的标准配置。SOFTAL针对潮湿环境的解决方案对于新系统和现有设备的升级改造都有可选的配置，从而可完善地改造设备使其适应环境的要求。对于潮湿环境可选的配置有SCS，CSF，HAS和 HHV。SCS是大多数SOFTAL电晕发电机的一个标准配置。结合在电晕电极中使用的特种陶瓷，SCS构成了SOFTAL在潮湿环境中可靠工作的基础。即使在高压部件上有冷凝水的情况下SCS也能保证容易可靠地起动电晕处理过程。尤其是在温度和压力由外侧向内侧下降的环境中，CSF可以避免在设备关闭时电晕电极内回流湿空气冷凝。视操作状态，CSF自动控制排气系统内的制动板及排风扇。在非常潮湿的环境中，及电晕设备长时间关机后，起动过程中，静止冷电晕电极上会产生大量的冷凝水。HAS通过在起动前将电极温度升高到工作温度来有效地消除冷凝。HHV可保证即使在非常困难的生产条件下，电极内带高压的部件处于足够高的工作温度，从而可靠避免产生冷凝水。
    处理板和泡沫的等离子源
    与针对潮湿环境的解决方案类似，SOFTAL为表面处理领域的所有需求提供的技术，从大幅降低电晕电极污染，到快速维护策略，从非标准材料处理，到特殊工程设计和将设备优化组合到  生产线和工艺流程中。
    板材和泡沫的电晕处理
    聚合物板材和泡沫的处理是一个快速增长的领域。由于这些产品形状特殊，尤其是通常厚度较大，在许多情况下传统的电晕处理设备无法使用。近，SOFTAL已开发了一种新型的常压等离子体源，适用于以前电晕处理设备无法处理的多种材料和多种结构。系统结构紧凑，所以易于装入现有生产线中，可直接按比例放大应用于较大的处理宽度，从而使用户可以买得起。与等离子体喷射系统相比，这些等离子体源效率极高，一般在仅为10 W/cm²的低功率密度下工作。处理几米的大宽度不仅在技术上可能，在经济上也是可行的。除易适应新结构外，这种新型等离子源的一个主要用途是处理厚泡沫。对于开孔泡沫，不会产生优先放电通道，对于闭孔泡沫，则不会产生针孔。而且，设备功率要求小，可用于处理对温度敏感的泡沫。另外，新系统特别适用于蜂窝结构和增强材料。
    单层涂覆
    在印刷加工业许多场合需要使用增粘底涂料。Softal和Air Liquide联合开发了Aldyne™，这是一种替代传统液体底涂料的高成本效益、环保、常压等离子体工艺技术。与等离子加工气体为环境空气的电晕处理不同，Aldyne™工艺采用成份稳定并良好控制的气体。这样就可以控制等离子体内和聚合物表面发生的化学反应。
    传统液体底涂料和Aldyne™单层涂覆的成本对比（2 m宽，200 m/min）
    所得到的功能化覆层仅为单层分子厚，一般为0.3 - 0.4 nm。由于Aldyne™工艺中不用任何液体或固体物质，所以不会积累残余物，从而去除了高成本的清洁过程。而且，在Aldyne™工艺中，不需要干燥步骤，也就不存在与脱除有机溶剂相关的问题。可以按加工工艺来调节分子涂层。例如，酰氨、酰亚胺基和氨基可赋予材料对水性、溶剂类和UV干燥类油墨、油漆及粘合剂良好的粘附性能。Aldyne™是一种在线技术，很容易并入现有生产线中。其主要部件有特殊设计的等离子体源（其可以在ppm水平上控制等离子体气体），一个气体输送系统和一个完整的全自动工艺控制系统。

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