塑料經過等離子(zǐ)表麵處理為什麽能提高印刷性能...
印刷(shuā)是信息傳遞的重要方式(shì),也是美化商品的有效手段(duàn)。塑料製品的普及(jí)應用促進了塑料印刷的發(fā)展(zhǎn),塑料印刷的發展又使得塑料製品的應(yīng)用更(gèng)豐富、更充分。然而,並不是(shì)所有塑料都具備較好的天然印刷適性,有些塑料或因分子結構非極性,或因表麵(miàn)張力太低,或因表麵太光滑(huá)、化學性能穩定而影響油墨的附著(zhe),這些塑料被(bèi)統稱為難印塑料。將塑(sù)料表(biǎo)麵引進極(jí)性基團,或提高表麵張力,或提高表麵粗糙度而采用等離子(zǐ)體表麵處理,這種工藝(yì)為(wéi)難印塑料的印刷提供了一種新途徑。
等離(lí)子體是和固體、液體、氣(qì)體處於同一層次的(de)物質存在形式,又稱物(wù)質的第四態。它是由大(dà)量帶電粒子(電(diàn)子和離子)組成的有宏觀空間尺度和時(shí)間尺度的體係(xì)。等離子體(tǐ)可(kě)分為高溫等離子體和(hé)冷等離子體。冷等離子體又稱非平衡等離子體,它可由直(zhí)流輝光在低氣壓下放電(diàn)形成,電子溫度比較高(gāo)(1~10ev),離子溫度比較低(≤0。1ev)。等離子體是由帶(dài)電粒子、中性粒子和光子組成,帶正電(diàn)荷的粒子(zǐ)和(hé)帶負電(diàn)荷的粒子的總量相等,因而總體上是電中性的。
冷等離子體的特點為:
1) 這種等離子體中存在著電子碰撞激發和解激發、光激發和自發輻射(shè)衰變、電子碰撞電離化和多體複(fù)合等(děng)原子過程,也存(cún)在分子離解(jiě)、分解電荷交換、帶電粒子中性(xìng)化及基團置換等分子過程。由於這些過程的存在可以產生自由基激(jī)發態原子和分子、亞穩態原(yuán)子(zǐ)和分子,因此這種非平衡等離子體是由各種各樣的新的“適性集團”構成的,它們很容易發生一係列化學反應。
2)電子可以擁(yōng)有(yǒu)使(shǐ)分子化學(xué)鍵斷裂的足夠能量,而氣體溫度又可以保持與環境溫度相近(jìn)。等離子體與材料表麵相互作用過程中,等離子體(tǐ)的基本功能為:1)與中性(xìng)氣體分子碰撞(zhuàng)的高能電子(zǐ)能切斷化學鏈、激發和激活(huó)工作氣體,引起化(huà)學反(fǎn)應。2)加速到基(jī)體並轟擊基(jī)體表(biǎo)麵(miàn)的等離(lí)子體的粒子,一(yī)方麵使材料表麵的原子或基(jī)團通過分解、濺射、刻(kè)蝕等脫(tuō)離材料表麵;另一方(fāng)麵通過注入、基團轉換、聚合、接枝等可以在材料表麵引入新的原(yuán)子或分子,這樣就(jiù)使材料表麵的成(chéng)分、結構和性能發生改變。
塑料(liào)經過等(děng)離子表麵處理為什麽能提高印刷性能?
塑料(liào)製品經過等離子體處理後,其表層(céng)分子結構、表麵粗糙度、表(biǎo)麵潤濕性和附著性均發生明顯的變化。
1) 表層分子結構的變化:等離子體處理時產(chǎn)生大量的等離子粒子臭氧,它(tā)們(men)直接或間接與塑料表(biǎo)層分子作用(yòng),使表層分子鏈上產生羰基和含(hán)氮基團(tuán)等極性基團,同時還能使表麵分(fèn)子鏈產生交聯和永久(jiǔ)極化電荷。
2) 表麵粗糙(cāo)度的變化:塑(sù)料經過等離子體處理後(hòu),表麵粗糙度發生變化,且隨溫度的(de)升高和處(chù)理時間(jiān)的增長而變(biàn)大。這可以解釋為高聚物表麵的氧化降解及表麵介電體(tǐ)共同作用的結果,分子(zǐ)的氧化降解產物在表麵電荷中心(xīn)的物理堆積,形成表麵突起。延長處(chù)理時間和提高處理溫度,使表(biǎo)麵介電體電荷中心減(jiǎn)小,但強度增加,從而(ér)在表麵形成體(tǐ)積大而數量小的突起物,表麵(miàn)粗糙度變(biàn)化(huà)大。
3) 表麵張力發生變化:表麵張力增(zēng)加主要是極性成(chéng)分貢獻(xiàn)的(de)結果(guǒ),這是由於塑料表麵氧化反應使得表麵極性分子增多。
等離子表麵處理使得塑料臨界表麵張力、粗糙度、印墨附著力得到提高,從而改善其印刷適性(xìng)。該法既突破了傳統化學方法的生產效率低、排放廢液多、汙染環境的缺點,又為印刷不規則形狀的塑料製品及(jí)擴大其應用範圍提供了可能。