電暈處理器的工作原理

1、實用標準文案電暈處理器的工作原理電暈處理器由電極、 高電位器及走卷導(dǎo)輥組成， 當電壓超過 1-2mm的空氣間隙的電離電阻時，就會產(chǎn)生連續(xù)放電，由于導(dǎo)輥上的電介質(zhì)使放電獲得均一的分散。電極裝在罩室內(nèi)，以防接觸。為了降溫及排除所產(chǎn)生的臭氧，用排氣風(fēng)扇把電暈處理器附近的空氣往外吹散。但為了不讓臭氧向外排放，還須讓排氣先通過一個空氣凈化器。電暈處理增加基材的附著性能是通過下列機理的：·移除表面上被吸收的原子和分子。·促進原子的接觸，增進濕潤。·增進表面能，調(diào)節(jié)極性。·創(chuàng)造能起化學(xué)反應(yīng)的原子基或功能團。電暈處理對塑料表面所產(chǎn)生的物理及化學(xué)影響是復(fù)雜的，其效果主要通

2、過三方面來控制： 1、特定的電極系統(tǒng)， 2、導(dǎo)輥上的電介質(zhì)， 3、特定的電極功率。至于走卷速度、 卷的寬度及塑料種類的變化， 只需調(diào)節(jié)電機功率， 有的是自動控制的，其效果的重復(fù)性有保證。電暈處理的作用在于：1、從電極上釋出的電子受高壓的加速而沖向走卷。2、電子與空氣分子相撞擊產(chǎn)生部分臭氧及氧化氮。3、電子與塑料膜（例如聚乙烯）撞擊后，使碳氫鏈或碳碳鏈斷裂。4、受電暈影響的空氣與這些自由基發(fā)生反應(yīng)，主要是氧化。5、羥基、酮基、醚基、碳酸基、酯均是極性基團，是油墨附著的基礎(chǔ)。由于不同的化學(xué)結(jié)構(gòu)有不同的原子鍵，所以對塑料電暈處理的效果也視塑料的化學(xué)結(jié)構(gòu)而異。不同的塑料需要進行不同強度的電暈處理。已證

3、實：BOPP薄膜在生產(chǎn)后還會發(fā)生結(jié)構(gòu)狀態(tài)的變化，在幾天內(nèi)，聚合物由無定形變化成晶體形，從而影響電暈處理的效果。經(jīng)過電暈處理后， 塑料表面層的交聯(lián)結(jié)構(gòu)比其內(nèi)層的交聯(lián)結(jié)構(gòu)減少，因此其表面層的功能團有較高的移動性。所以， 在儲存中， 不少塑料出現(xiàn)電暈處理效果的衰退，添加劑由內(nèi)部向表面遷移，也是使表面能下降，影響附著力的因素，這種負面影響無法完全抑制。實際上相對濕度也會影響電暈處理的效果， 濕度是去極化劑， 但一般來說由于影響并不嚴重， 往往在測試誤差范圍之內(nèi)，被忽略不計。如果采用連機電暈處理，則更可不必考慮。精彩文檔實用標準文案要把塑料表面處理達到一定的表面能， 就需要把電暈處理的量 （ D）達到一

4、定數(shù)值，其公式是： D=P÷（ CB× V）D=電暈處理量P=電動機功率（瓦）CB=電暈處理寬度（米）V=走卷速度（米 / 分）舉例：有一塑料薄膜印刷商要以350 米 / 分的速度進行 1600mm寬的薄膜印刷， 有 PET、LDPE、PP共聚體及 PP均聚體等不同塑料膜。在開印前，這些薄膜的表面能均須處理達到45mN/m以上，根據(jù)電暈處理經(jīng)驗，知道上述各種薄膜的電暈處理量大致要達到：PET5.0 （由 42 達到 45mN/m）LDPE7.5 （由 38 達到 45mN/m）PP共聚體12.5 （由 40達到 45mN/m）PP均聚體25.0 （由 39達到 45mN/m

5、）那么其電暈處理的功率（ P）也就可以根據(jù) P=D× CB× V 計算出來，其中 PP均聚體的功率要求最高為 25× 1.6m×350 米 / 分 =14000 瓦，而 PP共聚體為 7000W，LDPE為 4200W，PET為 2800W。一般情況來說，電暈處理器器是按照要求最高的功率設(shè)定，對于要求低些的薄膜，把功率調(diào)低來處理。電暈處理器的效果與電極的設(shè)計有較大關(guān)系。多片電極的效果最好（如Softal公司的專利） ，這一系統(tǒng)的特點是電暈處理的能力是通過平行成排的電極片播散出來的。在熱膨脹的情況下， 電極片可以在不改變極片間隙的情況下移動。另一優(yōu)點是：

6、由于放電的均一性，可避免長持續(xù)的放電通道。據(jù)對比，多片電極比一般金屬電極（如單片電極或U 型電極）的效果，可能要高出 5 到 10 mN/m。而且處理后的塑料在儲存一個月后，其表面能的衰減情況前者卻反而比后者弱塑料薄膜表面處理的必要性：塑料薄膜通過凹版印刷的方法印上圖案以后，能起到美化商品包裝的作用， 對商品具有良好的宣傳作用，有著其他印刷材料不可比擬獨特優(yōu)點。但是其中最常用的聚烴薄膜材料（PE、PP、改性聚烯烴等） 屬于非極性的聚合物，其表面自由能相當?shù)?，僅 2.93.0*10-6j/cm2從理論上來講，若某種物體表面自由能低于3.3*10-6j/cm2，那么就幾乎無法付著目前已知的任何一種

7、膠粘劑。 故而， 要使油墨在聚烯烴表面獲得一定印刷牢度，就必須提高其表面自由能，根據(jù)目前的工藝要求，應(yīng)達到3.84.0*10-6j/cm2才行。目前為止，國內(nèi)外最普遍采用的塑料薄膜的有效處理方法就是電暈處理方法。電暈處理的效果由于電暈處理一般在空氣中進行，所以在高壓、 高頻電火花的沖擊條件下， 一方面空氣發(fā)生了電離， 產(chǎn)生了各種極性基團；另一方面聚烯分子結(jié)構(gòu)中的雙鏈，特別是其支鏈上的雙鏈更易打開。這樣， 就在處理的瞬間，各種極性基團與高聚物表面發(fā)生了接枝反應(yīng)，從而使聚烯烴表面由非極性變成極性表面?？梢赃@么說，經(jīng)電暈放電處理后的聚烯烴表面，大約幾個10-10m 的厚度已變成了與原聚烯烴結(jié)構(gòu)完全不

8、同的極性物質(zhì)，表面自由能由此大大提高，經(jīng)測定可達 3.8-4.0*10-6J/cm2。同時，高壓高頻電火花將薄膜材料表面通過沖擊打毛( 用精彩文檔實用標準文案高放大倍數(shù)的電子顯微鏡觀察，可在處理表面看到小溝槽狀凸凹不平) ，從而提高了油墨的浸潤性和接觸面積。由此由化學(xué)和物理兩方面的作用從而提高了油墨在其表面的附著牢度。電暈處理改善塑料表面與油墨的結(jié)合力(2008-04-19 12:16:13)標簽： 雜談當前塑料UV膠印在立體印刷、卡片、盒形包裝印刷等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，然而塑料承印材料的表面能較低，油墨難于附著在塑料表面，因此提高油墨在塑料表面的潤濕性成為塑料印刷工藝中急需解決的問題。前不

9、久， 北京印刷學(xué)院與北京多彩印刷有限公司合作，從實際生產(chǎn)出發(fā)，用UV膠印油墨進行打樣實驗，探討了在不同電暈處理條件下獲得的具有不同表面活性的塑料承印材料對UV膠印油墨的附著力、油墨轉(zhuǎn)移性能、疊印效果、印刷密度等油墨印刷適性的影響。實驗器材（ 1）塑料承印材料使用 PET、 PVC、 PP三種。（ 2）塑料表面接觸角測試使用水和二碘甲烷作為標準液體。（ 3）塑料表面處理使用可以調(diào)節(jié)電流強度的SDCD16-3-20 介質(zhì)表面電暈處理儀。（ 4）接觸角測試使用接觸角儀，通過接觸角換算成表面張力。（ 5）印刷打樣使用 IGT 印刷適性儀。電暈處理與塑料表面性能1. 電暈處理對接觸角的影響改變電暈處理電

10、流強度可以獲得不同表面能的塑料表面。圖1、圖 2 分別為水、二碘甲烷在塑料表面的接觸角與電暈處理電流強度的關(guān)系。精彩文檔實用標準文案從圖 1、圖 2 的測試結(jié)果可以看出，隨著電暈處理電流強度的增加，液體在塑料材料表面的接觸角呈現(xiàn)下降的趨勢，表明電暈處理對塑料材料表面結(jié)構(gòu)具有一定的破壞作用，在經(jīng)過電暈改性后，塑料材料的表面極性提高，表面能有所增加，有利于液體在其基層潤濕。2. 電暈處理對表面張力的影響對塑料表面進行電暈處理后，實質(zhì)是改變了塑料表面的表面張力。圖 3 表示三種塑料承印材料表面張力與電暈處理電流強度的關(guān)系。由此可以看出， 電暈處理電流強度在一定范圍（小于 8A）時，隨著電流的增大，電

11、暈放電時產(chǎn)生的粒子動能增大，對打開塑料材料表面長鏈的化學(xué)鍵有利，表面能相應(yīng)增加，因此塑料的表面張力隨電流強度的增大而增加。但在電暈處理電流超過一定強度后， 塑料表面結(jié)構(gòu)遭到嚴重破壞， 同時由于電暈作用產(chǎn)生的離子沉積在塑料表面， 導(dǎo)致塑料表面能下降， 因此表面張力出現(xiàn)下降趨勢。 三種塑料材料表面張力隨電流強度的變化趨勢相似，增幅均可達到7 8 達因 / 厘米。 PVC塑料材料的峰值出現(xiàn)在電流強度為7A 處， PET、PP塑料材料的峰值則出現(xiàn)在電流強度為8A 處。由于不同材料在性能上的差別， 電暈處理時需要的激發(fā)電流強度不盡相同，而且在處理過程中，材料會被氧化生成不同的基團，也會影響塑料的表面張力

12、。精彩文檔實用標準文案塑料承印材料經(jīng)電暈處理后形成高能表面，但其保持時間受放置時間、環(huán)境溫濕度的影響。圖 4 表示 PP、 PVC、 PET三種塑料材料經(jīng)8A 電流處理后，表面張力與放置時間的關(guān)系。在最初一段時間（3 5 天）電暈處理效果消退速度較快，一般會降低幾個達因。隨著放置時間的延長，表面張力的下降速度逐漸減小，放置23 天后，三種塑料材料的表面張力仍然比未經(jīng)電暈處理時高出3 4 達因 / 厘米。電暈效果消退的原因主要有兩點：一是由于塑料承印材料高聚物分子鏈的自由旋轉(zhuǎn)，使得活性基團逐漸轉(zhuǎn)入到高聚物內(nèi)部，導(dǎo)致表面潤濕性降低；二是長時間放置使得活性表面吸附各種雜質(zhì)導(dǎo)致表面能下降。因此實際生產(chǎn)

13、中，塑料表面經(jīng)處理后， 應(yīng)盡快實施印刷， 不宜長時間放置， 以免處理效果衰減造成材料印刷適性變差。塑料表面電暈處理與油墨印刷適性1. 塑料表面處理對UV膠印油墨附著性的影響油墨附著性是指油墨墨膜與承印材料表面通過物理和化學(xué)作用相互粘結(jié)的能力，通常用附著力來衡量。實驗中油墨附著力采用劃格法進行表征。具體方法為：在面積為1cm× 1cm的樣張上等間距劃出10 個× 10 個方格，然后用膠帶從這些方格上粘揭，計算粘揭后油墨墨精彩文檔實用標準文案膜脫落的面積率，以此表示油墨在承印材料表面的附著力。圖 5 表示品紅油墨在三種塑料承印材料表面的附著力與電暈處理電流強度的關(guān)系。測試結(jié)果表

14、明， 在 PET和 PVC材料上打樣，電暈處理前后，油墨均具有很強的附著性，無墨膜脫落現(xiàn)象。在 PP 材料上打樣，油墨的附著性受電暈條件的影響，電暈處理電流強度增大，表面能增加，油墨附著力增強，但電流強度過大，表面能下降，油墨附著力也降低。使用白、黃、青、黑色油墨打樣，各色油墨在三種塑料材料上的附著性都表現(xiàn)出同樣的趨勢。塑料印刷通常先印白墨，再進行四色疊印。 為了探討印刷白墨后對其他顏色油墨附著性的影響， 測試了各色油墨在白墨上疊印后的附著力。圖 6 為三種塑料承印材料上品紅油墨在白墨上的疊印效果與電流強度的關(guān)系。從圖中可以看出，在PET、 PVC材料上打白底后，品紅墨的附著性很好。但在 PP

15、材料上打白底，再疊印品紅油墨時，附著力極差。其他顏色油墨在白底上疊印時， 也表現(xiàn)出同樣的疊印結(jié)果。 因此，實際印刷生產(chǎn)中需要在白墨上進行四色疊印時，應(yīng)避免使用 PP 塑料材料。2. 塑料表面處理對油墨轉(zhuǎn)移率的影響精彩文檔實用標準文案油墨轉(zhuǎn)移率是指從印版轉(zhuǎn)印到承印材料上的油墨量與轉(zhuǎn)印前印版上油墨量的比值，用百分比表示。通常油墨轉(zhuǎn)移率越高印刷效果越好。圖 7、圖 8、圖 9 分別表示各色油墨在PET、PVC、PP 三種塑料承印材料上的油墨轉(zhuǎn)移率。從圖中顯示結(jié)果可以看出， 總體上， 三種塑料承印材料經(jīng)表面電暈處理后，油墨轉(zhuǎn)移率都有不同程度的提高。 塑料經(jīng)表面電暈處理后，增加了表面能， 提高了油墨在塑

16、料表面的潤濕性，增強了油墨與塑料表面的結(jié)合力是提高油墨轉(zhuǎn)移率的主要原因。白墨在三種承印材料上都有較高的轉(zhuǎn)移率，表面電暈處理后，轉(zhuǎn)移率高達50%以上，黃墨的轉(zhuǎn)移率最低，約為30%。3. 塑料表面處理對油墨疊印率的影響油墨疊印率是衡量彩色印刷質(zhì)量的重要參數(shù)之一，油墨在承印材料表面的潤濕性能對油墨疊印率有較大影響。為了探討塑料承印材料表面能對UV膠印油墨疊印率的影響，用不同精彩文檔實用標準文案電流強度分別對三種塑料承印材料進行表面電暈處理后，先用白墨打樣作為底色， 再在白墨上進行青墨、品紅墨疊印，測試的油墨疊印率與電流強度的關(guān)系如圖10 所示。從圖示測試結(jié)果可以看出， 隨著電暈處理電流強度的增大，在塑料表面張力上升的范圍， 油墨的疊印率呈上升趨勢。電流強度過大，導(dǎo)致塑料表面張力降低時，油墨疊印率也隨之下降。 這說明對塑料 UV膠印來說， 塑料材料的表面活性越高，越有利于提高