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電暈處理是廣泛用于對(duì)塑料、紙張及金屬箔作表面處理以改進(jìn)油墨、油漆、連接劑及涂料的附著力。它被廣泛采用的原因是效果好、能控制及便于掌握。尤其是因?yàn)殡姇炋幚碓O(shè)備的效率及作用不斷改進(jìn)，與高產(chǎn)的加工設(shè)備保持著同步并進(jìn)。
一、可濕性與附著力
    電暈處理是改變不少非吸收性基材表面特性的一種有效手段，能使油墨有更好的濕潤(rùn)及附著性能，即所謂可濕性，這就是諸如油墨、底膠、涂料等對(duì)塑料、紙張或金屬箔附著的基礎(chǔ)。可濕性決定一種液體在一種固體表面上的展延性。水滴在親水性表面就展延成一薄水層，而在親油性表面卻形成小水滴。水滴外表層的切線與固體表面間所形成的接觸角（夾角），即表示該表面潤(rùn)濕性能的強(qiáng)弱，接觸角越大，潤(rùn)濕性能越差。潤(rùn)濕性視化學(xué)組成及表面結(jié)構(gòu)而異。對(duì)塑料進(jìn)行印刷或燙箔時(shí)，塑料表面的可濕性必須比油墨或箔的可濕性高，否則其展延、轉(zhuǎn)移及附著均會(huì)發(fā)生困難。幾種聚合物的表面性能大致如下：
    聚乙烯（PE31-33mN/m）     聚丙烯（PP29-30mN/m）     滌綸聚酯（PET） 41-42mN/m
    通常用作油墨溶劑的表面能為：乙醇22 mN/m、醋酸乙酯24 mN/m，而水為72 mN/m，就難以濕潤(rùn)塑料，所以水基油墨一般不用來(lái)印塑料。塑料是一種復(fù)合物質(zhì)，含一種或多種聚合物及多種添加劑，如填充料、抗氧化劑、潤(rùn)滑劑、抗靜電劑、顏料等。雖然塑料的主體聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)（基團(tuán)）決定油墨或底膠的可濕性和附著力，但其添加劑會(huì)從塑料內(nèi)部向表面遷移，而影響塑料的表面能。所以，塑料存放的時(shí)間越長(zhǎng)，或某些添加劑的含量（如潤(rùn)滑劑）越高時(shí)，其表面能的變化也越大。故塑料在印刷前還需對(duì)其表面能進(jìn)行測(cè)試，并作電暈處理，以免發(fā)生轉(zhuǎn)移或附著力不足的問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，20-40千赫的中頻處理大多就可以了。特殊處理（如復(fù)雜的產(chǎn)品）則可采用特定的電極進(jìn)行處理。
    UV油墨比溶劑性油墨要求塑料薄膜有更高的表面能，水基油墨系統(tǒng)含醇量高的也要求較高的表面能力，而且要求在狹的范圍內(nèi)，才能有好的附著力。以不同類(lèi)型油墨印聚乙烯時(shí)，要求聚乙烯的表面能不低于如下：
    溶劑型油墨：38-42 mN/m     UV油墨：42-46 mN/m     水溶性墨：42-48 mN/m
    水基墨：38-42 mN/m
對(duì)聚乙烯上涂料時(shí)，要求聚乙烯的表面能不低于如下：
    溶劑型膠：38-42 mN/m     UV涂料：42-46 mN/m    乳劑：42-48 mN/m
    無(wú)溶劑膠粘劑：44-48 mN/m
二、可濕性和附著力的測(cè)試
     我們建議的辦法是直接采購(gòu)接觸角儀.采用目前有的接觸角儀如SL200B的一液法表面張力估算,精度會(huì)更高.直接用蒸餾水測(cè)試接觸角,然后根據(jù)接觸角值的變化來(lái)?yè)Q算成表面張力值.

    在工業(yè)性實(shí)踐中，聚合物表面能的測(cè)定是通過(guò)測(cè)試油墨按照DIN ISO 8296或ASTM D 2578-99a來(lái)進(jìn)行的。
    按DIN ISO 8296法，是以已知不同表面能的墨在擬測(cè)的薄膜上刷上約100mm長(zhǎng)的墨條，并觀察其90%以上的墨條邊在2秒鐘內(nèi)是否發(fā)生收縮并形成墨滴，如有，則換低表面能的墨再刷墨條，進(jìn)行同樣的觀察，直至不收縮和出現(xiàn)墨滴，此測(cè)試墨的表面能即相對(duì)應(yīng)為該薄膜的表面能。此種方法是測(cè)試表面能中間數(shù)值的方法，小出入不計(jì)。
    按ASTM D 2578-99a方法是以棉絮墊蘸測(cè)試墨涂出約25×25mm的方塊，參照上述相同的方法進(jìn)行觀察，測(cè)得的是薄膜的低表面能數(shù)值。此種測(cè)試方法由于墨層厚薄均勻度難以掌握，其性不及DIN ISO 8296法，DIN ISO 8296的誤差大約在±1 mN/m范圍內(nèi)，而ASTM D 2578-99a的誤差大約在±2 mN/m。所以在工業(yè)實(shí)踐中，多采用DIN ISO 8296法，且更簡(jiǎn)易、快速
    但不論采用哪種方法，均可用同一種Softal測(cè)試墨，有30到72 mN/m二十一種表面能級(jí)的測(cè)試墨（每種相差2mN/m）。達(dá)因試筆（38mN/m）可以用作電暈處理后表面能的一種快速測(cè)試工具，但不適合作為已印好或涂布好表面的系統(tǒng)測(cè)試。當(dāng)測(cè)試筆在電暈處理過(guò)的表面劃出一條線，如果是連續(xù)成線的，說(shuō)明該材料表面能不低于38mN/m，如斷斷續(xù)續(xù)不連成線，說(shuō)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。
    如果塑料薄膜內(nèi)含添加劑或覆有涂膜，用以上測(cè)試墨或測(cè)試液測(cè)試時(shí)，往往會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，影響性。在這種情況下，宜以蒸餾水作接觸角測(cè)試。對(duì)漆料、涂料、油墨等的附著力作快速測(cè)定，可按照ASTM D 3359-97作膠帶粘拉測(cè)試。

  
三、電暈處理
    電暈處理器由電極、高電位器及走卷導(dǎo)輥組成，當(dāng)電壓超過(guò)1-2mm的空氣間隙的電離電阻時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生連續(xù)放電，由于導(dǎo)輥上的電介質(zhì)使放電獲得均一的分散。電極裝在罩室內(nèi)，以防接觸。為了降溫及排除所產(chǎn)生的臭氧，用排氣風(fēng)扇把電暈處理器附近的空氣往外吹散。但為了不讓臭氧向外排放，還須讓排氣先通過(guò)一個(gè)空氣凈化器。
電暈處理增加基材的附著性能是通過(guò)下列機(jī)理的：
•移除表面上被吸收的原子和分子。
•促進(jìn)原子的接觸，增進(jìn)濕潤(rùn)。
•增進(jìn)表面能，調(diào)節(jié)極性。
•創(chuàng)造能起化學(xué)反應(yīng)的原子基或功能團(tuán)。
電暈處理對(duì)塑料表面所產(chǎn)生的物理及化學(xué)影響是復(fù)雜的，其效果主要通過(guò)三方面來(lái)控制：1、特定的電極系統(tǒng)，2、導(dǎo)輥上的電介質(zhì)，3、特定的電極功率。 至于走卷速度、卷的寬度及塑料種類(lèi)的變化，只需調(diào)節(jié)電機(jī)功率，有的是自動(dòng)控制的，其效果的重復(fù)性有。
電暈處理的作用在于：
1、從電極上釋出的電子受高壓的加速而沖向走卷。
2、電子與空氣分子相撞擊產(chǎn)生部分臭氧及氧化氮。
3、電子與塑料膜（例如聚乙烯）撞擊后，使碳?xì)滏溁蛱继兼湐嗔选?br />4、受電暈影響的空氣與這些自由基發(fā)生反應(yīng)，主要是氧化。
5、羥基、酮基、醚基、碳酸基、酯均是極性基團(tuán)，是油墨附著的基礎(chǔ)。
    由于不同的化學(xué)結(jié)構(gòu)有不同的原子鍵，所以對(duì)塑料電暈處理的效果也視塑料的化學(xué)結(jié)構(gòu)而異。不同的塑料需要進(jìn)行不同強(qiáng)度的電暈處理。已證實(shí)：BOPP薄膜在生產(chǎn)后還會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)狀態(tài)的變化，在幾天內(nèi)，聚合物由無(wú)定形變化成晶體形，從而影響電暈處理的效果。 經(jīng)過(guò)電暈處理后，塑料表面層的交聯(lián)結(jié)構(gòu)比其內(nèi)層的交聯(lián)結(jié)構(gòu)減少，因此其表面層的功能團(tuán)有較高的移動(dòng)性。所以，在儲(chǔ)存中，不少塑料出現(xiàn)電暈處理效果的衰退，添加劑由內(nèi)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(fù)面影響無(wú)法抑制。
    實(shí)際上相對(duì)濕度也會(huì)影響電暈處理的效果，濕度是去極化劑，但一般來(lái)說(shuō)由于影響并不嚴(yán)重，往往在測(cè)試誤差范圍之內(nèi)，被忽略不計(jì)。如果采用連機(jī)電暈處理，則更可不必考慮。要把塑料表面處理達(dá)到一定的表面能，就需要把電暈處理的量（D）達(dá)到一定數(shù)值，其公式是：D=P÷（CB×V）
  D=電暈處理量   P=電動(dòng)機(jī)功率（瓦）    CB=電暈處理寬度（米）    V=走卷速度（米/分）
   舉例：有一塑料薄膜印刷商要以350米/分的速度進(jìn)行1600mm寬的薄膜印刷，有PET、LDPE、PP共聚體及PP均聚體等不同塑料膜。在開(kāi)印前，這些薄膜的表面能均須處理達(dá)到45mN/m以上，根據(jù)電暈處理經(jīng)驗(yàn)，知道上述各種薄膜的電暈處理量大致要達(dá)到：
PET 5.0（由42達(dá)到45 mN/m）   LDPE 7.5（由38達(dá)到45 mN/m）   PP共聚體12.5（由40達(dá)到45 mN/m）   PP均聚體25.0（由39達(dá)到45 mN/m）
   那么其電暈處理的功率（P）也就可以根據(jù)P=D×CB×V計(jì)算出來(lái)，其中PP均聚體的功率要求高為25×1.6m×350米/分=14000瓦，而PP共聚體為7000W，LDPE為4200W，PET為2800W。
   一般情況來(lái)說(shuō)，電暈處理器是按照要求高的功率設(shè)定，對(duì)于要求低些的薄膜，把功率調(diào)低來(lái)處理。
     電暈處理的效果與電極的設(shè)計(jì)有較大關(guān)系。多片電極的效果（如Softal公司的），這一系統(tǒng)的特點(diǎn)是電暈處理的能力是通過(guò)平行成排的電極片播散出來(lái)的。在熱膨脹的情況下，電極片可以在不改變極片間隙的情況下移動(dòng)。另一優(yōu)點(diǎn)是：由于放電的均一性，可避免長(zhǎng)持續(xù)的放電通道。據(jù)對(duì)比，多片電極比一般金屬電極（如單片電極或U型電極）的效果，可能要高出5到10 mN/m。而且處理后的塑料在儲(chǔ)存一個(gè)月后，其表面能的衰減情況前者卻反而比后者弱