24小時熱線:15986345203
上班熱線:020-62112909
臭氧應(yīng)用
塑料薄膜的表面性投加臭氧應(yīng)用
塑料薄膜的表面性能及其處理
塑料薄膜在包裝領(lǐng)域的應(yīng)用最為廣泛。塑料薄膜可用于食品包裝、電器產(chǎn)品包裝、日用品包裝、服裝包裝等等。
一 般采用凹版印刷、柔性版印刷以及絲網(wǎng)印刷等工藝,通常在印刷后還要進行復合加工,以達到良好的使用效果。它們有一個共同點,就是對塑料薄膜都要進行彩色印 刷,而作為食品包裝還要進行多層復合或真空鍍鋁等工藝操作。因此,要求塑料薄膜表面自由能要高、濕張力要大,以有利于印刷油墨、粘合劑或鍍鋁層與塑料薄膜 的牢固粘合;在塑料薄膜生產(chǎn)卷取和高速包裝過程中,則要求薄膜表面有一定的摩擦性能防止薄膜粘連或打滑;在用于電器、電子產(chǎn)品等包裝時,則要求薄膜具有一 定的防靜電性能等等。
塑料薄膜的表面張力取決于塑料薄膜表面自由能大小,而薄膜表面能又取決于薄膜材料本身的分子結(jié)構(gòu)。多數(shù)塑料薄膜如聚烯烴薄膜(LDPE、HDPE、LLDPE、PP)屬非極性聚合物,其表面自由能小,表面濕張力較低,一般為30達因/厘米左右。
理 論上講,若物體的表面張力低于33達因/厘米,普通的油墨或粘合劑就無法附著牢固,因此必須對其表面處理。聚酯類(PET、PBT、PEN、PETG)是 屬于極性高分子,其表面自由能較高,表面濕張力在40達因/厘米以上。但是對于高速彩色印刷或為增加真空鍍鋁層與BOPET薄膜表面之間的結(jié)合力,也還需 要對BOPET薄膜進行表面處理,以進一步提高其表面濕張力。
塑料薄膜表面處理的方法有:電暈處理法、化學處理法、機械打毛法、涂層法等,其中最常采用的是電暈處理法?! ?/span>
電暈處理法的基本原理是:利用高頻(中頻)高壓電源,在放電刀架和刀片的間隙產(chǎn)生一種電暈釋放現(xiàn)象,對塑料薄膜進行表面處理,這種方法叫電暈處理,也稱電子沖擊或電火花處理。其處理作用為:
1) 通 過放電,使兩極之間的氧氣電離,產(chǎn)生臭氧。臭氧是一種強氧化劑,可以立即氧化塑料薄膜表面分子,使其由非極性轉(zhuǎn)化為極性,表面張力提高。普通的電暈機,是 通過火花來產(chǎn)生臭氧,采取的是外部放電,臭氧產(chǎn)量低,我公司創(chuàng)環(huán)臭氧電器生產(chǎn)的是臭氧管式放電,臭氧的濃度高濃度可以達80-120mg/L,大大提高臭 氧的利用率,從而提高薄膜的粘合度。
2) 電子沖擊后,使薄膜表面產(chǎn)生微凹密集孔穴,使塑料表面粗化,增大表面活性。
在 它們的共同作用下,使塑料薄膜表面產(chǎn)生活化、表面能增加。通過電暈處理可使聚烯烴薄膜的濕張力提高到38達因/厘米;可使聚酯薄膜的表面濕張力達到 52-56達因/厘米以上。電暈處理塑料薄膜表面濕張力的大小與施加于電極上的電壓高低、電極與電暈處理輥之間的距離等因素有關(guān)。當然,電暈處理應(yīng)當適 度,并非電暈處理強度越高越好。這里值得注意的是塑料薄膜與電暈處理輥之間應(yīng)避免夾入空氣,否則有可能使薄膜的反面也被電暈處理了。
反面電暈造成的后果是:
1有可能產(chǎn)生油墨印刷的反粘現(xiàn)象;
2在鍍鋁時會發(fā)生鍍鋁層轉(zhuǎn)移,在涂膠時會發(fā)生涂膠層轉(zhuǎn)移。
防 止薄膜反面電暈的主要措施是要調(diào)節(jié)好電暈處理輥前的橡膠壓緊輥的壓力,壓緊輥兩端壓力既要一致且壓力大小又要合適。另外,電暈輥和壓緊輥必須進行嚴格的動 靜平衡試驗,徑向跳動要求小于0.05毫米,目的是保證塑料薄膜平整地進入電暈輥、防止夾入空氣,從而避免發(fā)生反面電暈的現(xiàn)象。
臭氧薄膜處理流程
優(yōu)質(zhì)的電暈放電法—臭氧系統(tǒng),是由1臺臭氧發(fā)生器,由1臺無油空氣壓縮機、1臺氧氣發(fā)生器系統(tǒng),1套空氣過濾系統(tǒng)及冷干系統(tǒng)組成。如果客戶自帶有空壓機,可以省去氣源部分,以節(jié)約成本
潔 凈空氣由無油空壓機輸出,壓縮空氣經(jīng)主管到普通過濾后,經(jīng)過普通精密過濾器,由流量計和壓力變送器檢測壓縮空氣的流量和供氣壓力,經(jīng)吸附式干燥機進行深度 除水,再經(jīng)除油水過濾后進入,使氣源露點達到要求的5--10℃,再經(jīng)除塵過濾器使粉塵顆粒度小于1μm,成為合格的原料氣源(達到食品級衛(wèi)生許可要 求)。
合 格的原料氣源經(jīng)減壓閥進入氧氣發(fā)生器,通過變壓吸附法(美國美國UOP公司的制氧分子為吸附劑)分離器把多余氮氣排除留下剩余氧氣,讓氧氣濃度達到90% 以上才釋放輸出,從而獲取符合醫(yī)用標準的高濃度氧氣。后在輸入到臭氧發(fā)生器中,在臭氧發(fā)生器的高頻高壓電場內(nèi),氧氣(O2)轉(zhuǎn)換臭氧(O3),產(chǎn)品氣體為 臭氧化氣體,經(jīng)流量、壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)和渦街流量計、壓力變送器及溫度變送器檢測流量、壓力、溫度,以及臭氧監(jiān)控儀檢測臭氧濃度后,臭氧發(fā)生器所產(chǎn)生的臭氧 經(jīng)渦街流量計和總管壓力變送器檢測總流量及壓力后進入水冷卻臭氧復合管。臭氧復合管采用多孔噴射技術(shù)讓臭氧直接與薄膜接觸氧化,從而大大提高了薄膜的粘合 度。
印前處理
臭氧覆膜設(shè)備圖
2工作原理
分子式 | O2 | O3 |
分子量 | 32 | 48 |
氣味 | 無 | 魚腥味 |
顏色 | 無 | 淡藍色 |
1大氣壓,0℃時溶解度(ml/L水) | 49.1 | 640 |
穩(wěn)定性 | 穩(wěn)定 | 易分解 |
1大氣壓,0℃時溶解度(g/L) | 1.429 | 2.144 |
名稱 | 分子式 | 標準電極電位(伏) |
臭氧 | O3 | 2.07 |
過氧化氫(雙氧水) | H2 O2 | 1.78 |
高錳酸離子 | MnO4 | 1.67 |
氯 | CL2 | 1.36 |
二氧化氯 | CL O2 | 1.50 |