膜類產(chǎn)品電暈處理容易出現(xiàn)的問題以及注意事項(xiàng)電暈處理是一種電擊處理,它使承印物的表面具有更高的附著性。其原理是利用高頻率高電壓在被處理的塑料表面電暈放電(高頻交流電壓高達(dá)5000-15000V/m2),而產(chǎn)生低溫等離子體,使塑料表面產(chǎn)生游離基反應(yīng)而使聚合物發(fā)生交聯(lián)。表面變粗糙并增加其對(duì)極性溶劑的潤(rùn)濕,這些離子體由電擊和滲透進(jìn)入被印體的表面破壞其分子結(jié)構(gòu),進(jìn)而將被處理的表面分子氧化和極化,離子電擊侵蝕表面,以致增加承印物表面的附著能力。 在電暈處理的過程中,膜面溫度和空氣相對(duì)濕度是影響它的兩個(gè)顯著的變量。隨著空氣相對(duì)濕度和膜面溫度的增大所需電暈處理的時(shí)間就越長(zhǎng),也即薄膜越不容易被電暈處理。這是因?yàn)楫?dāng)空氣中相對(duì)濕度增大時(shí),空氣中水分子的含量增大,而電暈過程中產(chǎn)生的臭氧可溶于水,在常溫常壓下,臭氧在水中的溶解度比氧約高13倍,比空氣高25倍。 由于臭氧濃度的下降,使含氧官能團(tuán)在膜面生成及駐極的機(jī)會(huì)大大減小,從而降低電暈處理的效果。隨著膜面溫度的增高,使駐極分子的穩(wěn)定性變差,表面分子遷移的比例增大,不利于膜面的高表面能區(qū)域的形成,部分抵消了通過電暈增加薄膜表面張力的作用。但另一方面,根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)中的經(jīng)驗(yàn),膜面的溫度也并非越低越好。在生產(chǎn)中,電暈處理過程會(huì)產(chǎn)生大量的熱。為防止膜面溫度過高,通常我們采用循環(huán)水輥內(nèi)進(jìn)行閉式循環(huán),并增加一套加熱裝置使冷卻水保持一定的溫度。 過低的溫度會(huì)使膜面的分子在極化和發(fā)生化學(xué)變化時(shí)基本能量不足,也會(huì)造成膜面表面張力不足的問題,所以,把電暈處理輥處的膜面溫度控制在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)是電暈處理的一個(gè)關(guān)鍵問題,這也是我們?cè)陂L(zhǎng)期生產(chǎn)中摸索發(fā)現(xiàn)的。 在生產(chǎn)中,為了使薄膜表面張力的處理達(dá)到某一等級(jí),通常采用的方法是增加電暈處理的強(qiáng)度,在一定界限內(nèi),這種方法是行之有效的,當(dāng)超過這一界限后,即使再增加電暈,也不會(huì)使薄膜表面能等級(jí)得到提高,這是因?yàn)楫?dāng)膜在瞬時(shí)進(jìn)行電暈處理過程中,電極與電暈輥之間的空氣量處于一種相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài),而這相對(duì)穩(wěn)定空氣量中的氧氣分子含量是一定的,即使提高電極的電壓和電流值,也不能激活更多的氧分子,使更多的含氧官能團(tuán)駐極到薄膜表面,達(dá)到提高薄膜表面能的目的。 一般說來,電暈處理的時(shí)間越長(zhǎng),表面能也會(huì)越高。但是,一方面在固有設(shè)備的條件下,延長(zhǎng)電暈處理時(shí)間,必然會(huì)降低生產(chǎn)效率;另一方面,過長(zhǎng)的電暈處理時(shí)間,會(huì)使薄膜表面張力太大,出現(xiàn)脆化現(xiàn)象乃至降解,不利于膜的一次收卷和二次復(fù)卷,我們?cè)谀硢挝坏脑O(shè)備上就此進(jìn)行過成功的試驗(yàn)。 輥面和電極面的不平行會(huì)導(dǎo)致電暈處理不均,原因是電暈強(qiáng)度有差異,間隙大小不一,直接導(dǎo)致單位面積上的放電功率不均,由于各處電暈的差異,最終影響浸潤(rùn)張力的一致性。 如果膜在運(yùn)行中,輥筒施加于膜上的張力的不一致,這種差異會(huì)發(fā)生局部皺折,使該部位在電暈處理時(shí)電容量發(fā)生變化,最終也會(huì)導(dǎo)致浸潤(rùn)張力的不均勻。 除上述輥筒同步有差異外,還有電暈處理輥上的夾輥和電暈處理輥到后擴(kuò)展輥對(duì)膜的擴(kuò)展,以及輥與輥之間平行度、輥面水平度等,均有可能導(dǎo)致薄膜運(yùn)行姿態(tài)的不夠平穩(wěn)。 電暈處理中,要有一個(gè)度的問題,如果注入功率過大,則會(huì)出現(xiàn)水溫提得過高,影響到薄膜分子間的次價(jià)鍵力而出現(xiàn)發(fā)脆,即影響薄膜的使用,又使卷制電容器時(shí)邊緣無法卷齊,只得以降低速度來完成卷制任務(wù),從而給電容器的制作工藝造成不利。 電暈處理過程中,由于兩極間施加高壓,產(chǎn)生的電子對(duì)兩極間空氣中的分子進(jìn)行碰撞和激活,產(chǎn)生臭氧及一氧化氮等物質(zhì),在一定的溫度下,由于它們的親水性,會(huì)與空氣中的水分子相結(jié)合,產(chǎn)生含有亞硝酸鹽、硝酸鹽成份的廢液,并且隨著空氣濕度的增加而增加。如果對(duì)產(chǎn)生的廢液不能及時(shí)進(jìn)行很好的清理,在排出管道或電極罩殼中存留下來,就可能流滴到輥面,并隨著輥的轉(zhuǎn)動(dòng)而造成膜面污染,造成薄膜局部浸潤(rùn)張力降低、附著不牢等,形成產(chǎn)品質(zhì)量問題。 電暈處理除了可以改變薄膜的表面達(dá)因值外,還會(huì)對(duì)薄膜的其他物理性能產(chǎn)生影響,主要包括以下幾方面: 由于電暈處理的原理是薄膜經(jīng)過有兩高壓電極產(chǎn)生電子流,使薄膜表面產(chǎn)生極性,而薄膜處理面與非薄膜處理面相比,位于薄膜芯層的添加劑(包括抗靜電劑及爽滑劑)更加容易通過薄膜處理面滲出。以ABA類型薄膜即內(nèi)、外兩面配方結(jié)構(gòu)相同的薄膜為例,未經(jīng)電暈處理的薄膜內(nèi)、外兩面的摩擦系數(shù)是一致的,但是在經(jīng)過電暈處理后,薄膜處理面的摩擦系數(shù)值比非處理面的摩擦系數(shù)值低。 從生產(chǎn)到14天后,薄膜芯層的添加劑處于高速的遷移期,處理面與非處理面的靜、動(dòng)摩擦系數(shù)都呈快速下降趨勢(shì),14天后數(shù)值趨于穩(wěn)定。由整體上比較,處理面的摩擦系數(shù)較非處理面的摩擦系數(shù)低。 由于電暈處理的過程中會(huì)產(chǎn)生一定的熱量,因此薄膜的收縮率會(huì)有一定程度的下降。 在生產(chǎn)BOPP熱封型薄膜時(shí),表層使用的材料為乙烯-丙烯共聚物。如在前面所提及到的,在實(shí)際生產(chǎn)上如需達(dá)到同樣的處理強(qiáng)度,共聚物僅需要比較低的處理電壓值。但需要注意的是,過高的電暈處理值會(huì)引發(fā)共聚物間的交聯(lián)作用,導(dǎo)致熱封型薄膜失去熱封效能。因此在實(shí)際生產(chǎn)熱封型薄膜中,尤其是調(diào)節(jié)較高電暈處理值時(shí),熱封強(qiáng)度是一項(xiàng)必備的檢測(cè)措施。
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