技術(shù)交流
真空等離子處理改變表面活性的目的
真空等離子表面處理機(jī)的特點(diǎn)和原理
真空等離子表面處理機(jī)由等離子發(fā)生器，氣體輸送管路及等離子噴頭等部分組成，等離子發(fā)生器產(chǎn)生高壓高頻能量在噴嘴鋼管中被激活和被控制的輝光放電中產(chǎn)生低溫等離子體，等離子體中粒子的能量一般約為幾個(gè)至幾十電子伏特，大于聚合物材料的結(jié)合鍵能，完全可以破裂有機(jī)大分子的化學(xué)鍵而形成新鍵；但遠(yuǎn)低于高能放射性射線，只涉及材料表面，不影響基體的性能。處于非熱力學(xué)平衡狀態(tài)下的低溫等離子體中，電子具有較高的能量，可以斷裂材料表面分子的化學(xué)鍵，提高粒子的化學(xué)反應(yīng)活性(大于熱等離子體)，而中性粒子的溫度接近室溫，這些優(yōu)點(diǎn)為熱敏性高分子聚合物表面改性提供了適宜的條件。通過低溫等離子體表面處理，材料面發(fā)生多種的物理、化學(xué)變化。表面得到了清潔，去除了碳化氫類污物，如油脂，輔助添加劑等，或產(chǎn)生刻蝕而粗糙，或形成致密的交聯(lián)層，或引入含氧極性基團(tuán)（羥基、羧基），這些基因?qū)Ω黝愅糠蟛牧暇哂写龠M(jìn)其粘合的作用，在粘合和油漆應(yīng)用時(shí)得到了優(yōu)化。在同樣效果下，應(yīng)用等離子體處理表面可以得到非常薄的高張力涂層表面，有利于粘結(jié)、涂覆和印刷。不需其他機(jī)器、化學(xué)處理等強(qiáng)烈作用成份來增加粘合性。
真空等離子處理的特點(diǎn)是，一、對(duì)包裝盒表面處理深度較小但非常均勻。二、沒有紙屑飛沫出現(xiàn)，屬于環(huán)保處理。三、等離子噴頭距離包裝盒之間有一定的距離，只有通過噴頭把低溫等離子噴射到包裝盒需要涂膠處，可處理各類復(fù)雜形狀的包裝盒，連續(xù)性運(yùn)作，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。四、工作中不需要消耗其他燃料，只需接上普通電源即可運(yùn)行，大大降低包裝印刷成本。
真空等離子表面處理機(jī)，目前已經(jīng)開發(fā)了單噴頭，雙噴頭，三噴頭，旋轉(zhuǎn)噴頭等多款型號(hào)，噴出的是低溫等離子，形狀像火焰，但不會(huì)點(diǎn)燃包裝盒。另外，為方便用戶，等離子表面處理機(jī)還具有安全連鎖功能，用戶可根據(jù)需要，安裝產(chǎn)線中自動(dòng)控制裝置，一旦產(chǎn)線中無包裝盒經(jīng)過，等離子表面處理機(jī)會(huì)立刻自動(dòng)停止噴射等離子，而有包裝盒經(jīng)過時(shí)，它又自動(dòng)噴出等離子
還有真空等離子處理機(jī)，在一個(gè)密封艙體內(nèi)設(shè)置電極，在真空泵的作用下是艙體內(nèi)的氣壓達(dá)到5--10毫托，再在高頻發(fā)生器的作用下，電極之間產(chǎn)生等離子體，然后對(duì)樣品表面進(jìn)行處理，來達(dá)到改變表面活性的目的。等離子的性質(zhì)
等離子與普通氣體非常不同，其具有電性質(zhì)。在等離子中，由于自由電子的存在，它具有導(dǎo)電性和磁性，并且可以受到外部電、磁場(chǎng)的影響。在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，等離子會(huì)出現(xiàn)諸如等離子振蕩、電離、電極化等現(xiàn)象。
等離子還是一種散熱體系，因?yàn)楫?dāng)物質(zhì)被電離時(shí)，它會(huì)釋放大量的能量并以熱量的形式散發(fā)出去。這種特性使得等離子在高溫物理學(xué)和天文學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，例如太陽(yáng)火球、恒星等天體都是基于等離子運(yùn)動(dòng)機(jī)制進(jìn)行解釋的。
在分子級(jí)別上，化學(xué)反應(yīng)通常需要高能狀態(tài)來發(fā)生。通過等離子，可以實(shí)現(xiàn)氣體和液體系統(tǒng)中的低能輸入，從而引發(fā)化學(xué)反應(yīng)。此外，等離子還可以催化普通反應(yīng)，增加起始前體與相鄰分子之間的激活反應(yīng)。
等離子的制備方法
產(chǎn)生等離子有許多方法，其中包括：
(1)高溫氣體：這是產(chǎn)生等離子基本的方式，將物質(zhì)加熱到足夠高的溫度，從而使其電離，具有典型的氣體放電特征。例如太陽(yáng)、恒星大氣和閃電等。
(2)電離：通過外部輸入能量，例如放電等，將氣體從不穩(wěn)定態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殡婋x態(tài)，形成等離子。例如激光誘導(dǎo)等離子和電弧放電等。
(3)磁控制：利用磁場(chǎng)限制自由電子運(yùn)動(dòng)的范圍，使高速分子在灌注等離子流動(dòng)區(qū)域內(nèi)發(fā)生電離，例如等離子切割和光阻清洗中均有應(yīng)用。
(4)化學(xué)方法：通過特殊化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生等離子，如等離子聚合和電弧等離子體涂覆技術(shù)。
等離子的應(yīng)用
等離子應(yīng)用十分廣泛，其中一些領(lǐng)域包括：
(1)等離子切割：利用帶電粒子束將材料燒蝕，可以用于微加工和可視微結(jié)構(gòu)制造等。
(2)等離子涂層：涂覆或覆蓋的工業(yè)表面，增加耐磨性、耐氧化性、降解防止和美觀，例如染料敏化太陽(yáng)能電池鋅氧化物涂層。
(3)等離子清洗：可以有效地除去各種工業(yè)表面的各種有機(jī)污染物或無機(jī)污染物，如煙灰、有機(jī)物、銅鋁和硅等。
(4)等離子聚合：利用分子之間的靜電力增加化學(xué)反應(yīng)中起始前體分子與相鄰分子的激活能，促進(jìn)反應(yīng)發(fā)生，例如高分子合成和納米材料制備。
(5)等離子刻蝕：通過帶電粒子束將表面刻蝕，可以用于制造各種微結(jié)構(gòu)器件，例如微流控芯片和光子晶體等。
(6)等離子醫(yī)學(xué)：醫(yī)療設(shè)備制造，癌癥治療和細(xì)胞培養(yǎng)等都有應(yīng)用。等離子表面處理的處理工藝
1.等離子表面處理過的表面，無論是塑料，金屬還是玻璃都能獲得表面能的提高，通過這樣的處理工藝，制品的表面狀態(tài)才能充分滿足后續(xù)的涂裝，粘接等工藝的要求。
2.常壓等離子表面處理具有極為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，這使其成為行業(yè)中廣受關(guān)注的核心表面處理工藝。通過使用這種創(chuàng)新的表面處理工藝，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代制造工藝所追求的高品質(zhì)，高可靠性，率，低成本和環(huán)保等目標(biāo)
3.等離子態(tài)(Plasma)被稱為是物質(zhì)的四態(tài)，我們知道，給固態(tài)增加能量可使之成為液態(tài)，給液態(tài)增加能量可使之變成氣態(tài)，那么，給氣態(tài)增加能量則能變成等離子態(tài)。
4.等離子表面處理器在印刷包裝行業(yè)的應(yīng)用，采用等離子表面處理器處理膠結(jié)面工藝可以極大的提高粘接強(qiáng)度，降低成本，粘接質(zhì)量穩(wěn)定，產(chǎn)品一致性好，不產(chǎn)生粉塵，環(huán)境潔凈。
5.等離子表面處理器在汽車行業(yè)的應(yīng)用，在目前已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于車燈、各種橡膠封條、內(nèi)飾、剎車塊、雨刮器、油封、儀表盤、安全氣囊、保險(xiǎn)杠、天線、發(fā)動(dòng)機(jī)密封、GPS、DVD、儀表、傳感器，汽車的門封條。
