薄膜等離子清洗機改性原理

文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間：2024-03-21

在包裝應用中,由于包裝需求,一般需要進行粘接、涂裝、復合、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行預處理。

低溫等離子清洗方式在其它領域內(nèi)被認為是目前較為成功的表面改性方式。它是世紀年代發(fā)展興起的一門新的表面處理技術。該技術是一種干式工藝,它省去了濕法處理的烘干、處理廢水等工序,工序簡單具有操作簡便、清潔、高效、安全、無污染等優(yōu)點,能滿足環(huán)保要求并且處理時間短,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,材料本體不受影響,尤其適合薄膜的表面處理。這些優(yōu)點使低溫等離子清洗技術成為改善薄膜材料表面性能的一個重要手段。

薄膜等離子清洗原理

低溫等離子體對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合等原子過程,也存在分子離解、分解電荷交換、帶電粒子中性化及基團置換等分子過程。由于這些過程的存在可以產(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”構成的,它們很容易發(fā)生一系列化學反應。電子可以擁有使氣體分子化學鍵斷裂的足夠能量,而氣體溫度又可以保持與環(huán)境溫度相近。

通過加速電場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,可以打開材料的長分子鏈,出現(xiàn)高能基團另一方面,通過轟擊使薄膜表面出現(xiàn)細小的針孔,同時還可使表面雜質(zhì)離解、重解。電離時放出的臭氧具有強氧化性,附著的雜質(zhì)被氧化而除去,使薄膜表面自由能提高。又因為其溫度僅為300K-500K,接近室溫,使得改性后塑料薄膜本體力學性能損失不大。

等離子清洗機改性薄膜的原理主要分為以下2個方面：

對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?？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)間機械嵌合的作用。

在薄膜表面引入官能團：
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)生復雜的化學反應引入特定的官能團，如羥基-OH，氨基-NH2，羧基-COOH，酞胺基-CONH等，進而改善薄膜材料表面的親水性。

等離子清洗機對薄膜材料表面的刻蝕作用和在材料表面引進大量極性基團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有著較為廣闊的市場前景，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，改善轉印硅膜的印刷性，改善太陽能電池背板的粘接性。尤其是在紡織領域，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。