干式复合机中电晕处理设备应用原理及问题

　　现在塑料软包装已广泛用于商品包装的各个领域，软包装最常用的聚乙烯、聚丙烯等非极性薄膜属于非极性材料，表面致密、光洁，是一种惰性表面，表面自由能相对偏低，仅（2.9～3.0)×10-6J/cm2。从理论上讲，表面自由能低于3.3×10-6J/cm2的薄膜无法使目前已知的任何一种胶黏剂发生浸润，所以必须先通过表面处理，使薄膜的表面自由能达到（3.8～4.0)×10-6J/cm2，才有利于获得良好的复合强度。常用的薄膜表面处理方法很多，其中电晕处理就是最常用的一种方法。
　　我厂使用的3台凹版印刷机都配备了相应的电晕处理设备，在需要处理时，只要将薄膜按顺序穿入电极辊之间即可，处理后的薄膜直接进入印刷单元，油墨在薄膜上的附着效果不错。
　　在干式复合机上安装电晕处理设备是我厂技改的一个方面，目的是提高聚烯烃薄膜的表面张力值，提高复合产品的附着牢度。我厂在干式复合机上按照实际情况配备了相应的电火花处理设备后，取得了很好的效果。所配备的电晕处理设备是大连无线电九厂生产的SDCD16-2-10型塑料表面电晕处理设备。经过电晕处理，薄膜的表面张力可达到3.8×10-2N/m以上，高的可达4.0×10-2N/m，使复合膜的剥离强度大大提高，完全可以达到质量要求。安装该电晕处理设备，对镀铝膜，特别是BOPP镀铝膜有很大帮助，只是在设备的安装接线方面要有所改变。下面将从电晕处理原理、表面张力检测方法、设备的安装接线和常见故障排除几个方面进行论述。
一、电晕处理原理

　　1.电冲击或击穿
　　在高压电场作用下，电子流对塑料薄膜进行强有力的冲击可以使薄膜表面起毛，变得粗糙，增加表面积。当胶黏剂与其表面接触时，就可产生良好的浸润，胶黏剂会渗透到被拉毛了的凹沟中，靠"抛锚"作用，使薄膜牢度黏结，这是一种物理作用。在高倍放大镜下观察，处理后的薄膜相对于未处理的薄膜，其表面明显凹凸不平，而且很粗糙。
　　电冲击强度可以随着电压和电流的升高而增强。
　　2.增加薄膜的极性
　　在高压电场作用下，空气中的氧气变成臭氧，臭氧又分解成氧气和新生态氧原子。而新生态氧原子是一种强氧化剂，可对聚乙烯或聚丙烯分子中的α-碳原子进行氧化，形成羰基或羟基。有了这种结构后，薄膜分子极性增大，表面张力提高，对胶黏剂的亲和力增加，复合膜之间的黏结牢度提高。另外，由于产生了羰基，又会使分子链中产生新的α-碳原子，出现活泼氢。这种活泼氢能和聚氨酯胶黏剂中的活泼性基团异氰酸根(-NCO)发生化学反应，使被黏材料和胶黏剂之间生成牢固的化学键，更增加了黏结牢度。从红外光谱检测中发现，经过处理的聚烯烃薄膜表面在谱线上有羰基或羟基吸收峰存在，证明上述化学作用是存在的。
二、表面张力检测方法

　　常用的检测方法有3种。
　　1.用BOPP单面胶带进行剥离检验
　　将BOPP单面胶带粘贴在待测薄膜表面，压紧，而后再撕开。如果薄膜的表面张力达到使用要求，那么剥离时很用力，而且声音小；相反则很容易剥离，并伴有"沙沙"声。
　　2.利用达因测试笔进行测试
　　薄膜表面张力值符合要求时 (BOPP:3.8x10-2N/m，PET:5.0x10-2N/m，尼龙:5.2x10-2N/m)，测试笔划过的地方液痕均匀，无断痕，不收缩；否则测试液将收缩。如果一部分收缩，一部分不收缩，说明处理得还不够。
　　值得一提的是，检测PET和尼龙时，需选用大一级的测试笔。表面张力测试笔的常用规格有：3.8×10-2N/m、4.0×10-2N/m、4.2×10-2N/m、4.4×10-2N/m、4.8×10-2N/m 5种(测铝箔用)。
　　3.自行配制表面张力测试液
　　部分表面张力测试液配方见附表。测试方法是用棉球蘸少许测试液涂布在处理面，判断方法与第2点大致相同。
　　处理后的薄膜不宜放置时间过长，最多放7天。时间越长，表面张力值降低越明显。如果需要放置较长时间，则在处理薄膜时，表面张力初期值要提高（2～4）×10-2N/m。