電暈處理

電暈處理對塑料表面所產生的物理及化學影響是復雜的，其效果主要通過三方面來控制：①特定的電極系統(tǒng)，②導輥上的物介質，③特定的電極功率。

由于不同的化學結構有不同的原子鍵，所以對塑料電暈處理的效果也視塑料的化學結構而異。不同的塑料需要進行不同強度的電暈處理。實踐證明：BOPP薄膜在生產后還會發(fā)生結構狀態(tài)的變化，在幾天內，聚合物由無定形變化成晶體形，從而影響電暈處理的效果。

經過電暈處理后，塑料表面層的交聯(lián)結構比其內層的交聯(lián)結構減少，因此其表面層的官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，被忽略不計。如果采用連機電暈處理，則更可不必考慮。

電暈處理的目的是為了改變許多承印物的表面能量，使之易于同印刷油墨、涂布材料及膠粘劑相粘結。所有承印物在制造過程中進行一些處理之后便具有較好的粘著特性。電暈處理屬于后期處理，需要指出的是電暈處理并不是在生產承印物時所能運用的改變承印物表面能的處理法。其它處理方法包括火焰處理及涂布處理法。具體采用哪種處理法主要取決于承印物的結構。

許多人認為，電暈處理使承印物表面變得粗糙，從而易于吸附印刷油墨及膠粘劑，但是這種看法卻被利用掃描電子顯微鏡得出的觀察結果所否定。流行的理論認為，電暈處理使承印物表面分子結構重新排列，產生更多的極性部位，有利于附著外物。表面能的測量單位為達因(dyne)。所有的液體以及大多數(shù)承印物(多孔型除外)都可以測量其達因值。為了使印刷油墨能夠很好地附著在承印物表面上，承印物的達因值應該比所有油墨的達因值高出10個達因。水性油墨的表面能高于溶劑型油墨的表面能，所以其承印物也必須具有較高的表面達因值。自然界中的一切都有回歸初始狀態(tài)的特性。紙制品加工商想要達到的達因值越高，處理能量衰減得就越快。所以用水性油墨在薄膜、金屬箔及一些紙張上印刷時，應該在開機印刷前進行二次處理。在印刷機上使用電暈處理裝置(匹配得當)時，可使薄膜的處理能級加長到原來的能級(或者略高)。

前面談到，處理能級隨著時間的推移而衰減。二次處理可以除去薄膜表面的污物，不僅有助于提高印刷油墨的粘著程度，而且還能改進視覺效果。有鑒于此，專家們建議在使用溶劑型油墨、水性油墨或UV油墨承印薄膜、金屬箔或一些紙張印刷活件時，應該對承印物表面進行二次電暈處理。

在工業(yè)性實踐中，塑料表面能量(表面張力)的測定是通過測試油墨按照DIN ISO 8296或ASTM D 2578-99a宋進行的。

按DINISO 8296法，是以已知不同表面能量的油墨在擬測試的薄膜上刷上約100mm上的墨條，并觀察其90%1~2上的墨條邊在2秒鐘內是否發(fā)生收縮并形成墨滴，如有，則換低一級表面能的墨再刷墨條，進行同樣的觀察，直至不收縮和不出現(xiàn)墨滴，此測試墨的表面能即相對應為該薄膜的表面能。這種方法能準確測出基材的表面張力、表面濕力并判定工作前基材表面因素是否符合要求以便將油墨、涂層、粘度調整到工作所需。

按ASTM D 2578-99a方法是以棉絮墊蘸測試墨涂出約25mmx25mm的方塊，參照上述相同的方法進行觀察，測得的是薄膜的最低表面能數(shù)值。此種測試方法由于墨層厚薄均勻度難以掌握，其準確性不及DIN ISO 8296法，DIN ISO8296的誤差大約在1 mN/m范圍內，而ASTM D 2578-99a的誤差大約在2mN/m。所以在工業(yè)實踐中，多采用DINISO8296法，且更簡易、快速，而且使用英國舒曼牌的居多。

但不論采用哪種方法，均可用同一種Sofial測試墨，有30-72mN/m 21種表面能級的測試墨(每種相差2mN/m)。達因試筆(38 mN/m)可以用作電暈處理后表面能的一種快速測試工具，但不適合作為已印好或涂布好表面的系統(tǒng)測試。當測試筆在電暈處理過的表面劃出一條線，如果是連續(xù)成線的，說明該材料表面能不低于38mN/m，如斷斷續(xù)續(xù)不連成線，說明該材料表面能不到38mN/m，處理不足或甚至未處理，不符合印刷加工要求。

表面張力、表面濕力對于準確測定印刷油墨和其他材料在表面的粘結狀況是非常明確的標準，但影響粘度的還有其他因素，如靜電及諸多的添加劑。然而這些因素在測試時卻不常顯示出，甚至是測試結果很好但實際卻不合要求。這就需要和原料供應商討論這些技術問題。一般而言，以上情況對他們來說是不會發(fā)生的，且表面值在38-41mN/m即能達到粘度要求。而表面張力在37mN/m以下時會造成許多白頁(無印刷內容)，在35mN/m以下時粘度就不好了。

如果塑料薄膜內含大量添加劑或覆有涂膜，用以上測試墨或測試液測試時，往往會發(fā)生化學反應，影響準確性。在這種情況下，宜以蒸餾水作接觸角測試。

總之，包裝材料及其結構是隨著各種密封方法、復合工藝、印刷及油墨技術規(guī)范的提高而不斷發(fā)展，有關的承印物也得到改進，而且技術難度更大。在這種背景下，電暈處理會發(fā)揮出更大的作用，電暈處理及測試技術亦將不斷提高。2100433B

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5000-15000V/m2)，而產生低溫等離子體，使塑料表面產生游離基反應而使聚合物發(fā)生交聯(lián)．表面變粗糙并增加其對極性溶劑的潤濕性-這些離子體由電擊和滲透進入被印體的表面破壞其分子結構，進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。

電暈處理系統(tǒng)包括：發(fā)電機(generator)、高電壓變壓器(high voltage transformer和處理機器(treating machine)。而處理機器基本上是一個電容器(capacitor)，處理的材料被安置在電極之間，讓電壓逐漸增加直至達到電暈處理的目的。因此，電暈處理可以增加表面氧化，促使化學鍵的斷裂而造成更多的氫氧基團(hydroxyl groups)、碳基團(carbonyl bonds)和過氧化氫鍵，則薄膜表面會改變得粗化(rougheng)，使表面污染降低。

塑料薄膜通常被安置在輥筒(roller)之間，并給予雙極性物質處理，且通過電極與電極表面相離約數(shù)公分。電暈處理隨著時間的減少，其影響因素包括:上升溫度(elevated temperature)和濕度(humidity)，除此之外，還有涂裝后減少表面能及改善滑性的添加劑，因此，電暈處理需避免塊狀的產生及表面能的增加而影響松卷與卷繞。 電暈處理使用于薄膜的各種變化，所適用的范圍是聚丙烯和低表面能塑料，當空氣間隔提升至5omm，則電壓為5600OKHz，如此，才能控制電暈的放電情形。

電暈處理原理即是利用靜電放電(electrostatic discharge)方式改善塑料薄膜的涂裝附著性，解決聚丙烯或聚乙烯薄膜的印刷方面所產生附著性的問題。除此之外，薄膜表面產生的水份和高固份放射固化油墨(high solids radiation cumable ink)都會導致表面能的增加，例如:聚氯乙烯和聚酯都是屬于此種薄膜。一般薄膜采取的前處理包括:燃燒處理、電暈處理或增進附著性的涂裝作業(yè)。