Предизвикателството да печатате върху пластмасово фолио е често срещано препятствие в много индустрии. Всеки, който се е опитвал да пише върху найлонова торбичка със стандартен химикал, е изпитвал разочарованието: мастилото просто се набива на топчета или се изтрива, като не успява да залепне правилно. Този основен проблем произтича от присъщата ниска повърхностна енергия на много необработени пластмаси, като полиетилен (PE) и полипропилен (PP), което ги прави хидрофобни и устойчиви на намокряне от повечето мастила и лепила. В промишлени условия това се изразява в лошо качество на печат, дефектна опаковка и неуспешно ламиниране, което пряко влияе върху целостта на продукта и възприемането на марката. Коронното третиране се очертава като основното решение за пред-обработка на този широко разпространен проблем, което позволява високо-качествен, издръжлив печат и покритие върху непо-порести пластмасови субстрати.
Разбиране на основния принцип: повърхностна енергия и омокряемост
В основата си проблемът с адхезията е въпрос на повърхностна енергия, измерена в дина на сантиметър (дин/см). Основното правило за добра адхезия е ясно: за да може течност (като мастило или лепило) да се намокри правилно и да се залепи към твърда основа, повърхностната енергия на основата трябва да е по-висока от повърхностното напрежение на течността. Повечето необработени полиолефинови филми имат много ниска повърхностна енергия, често под 32 dyne/cm, докато мастилата на водна - основа и много покрития изискват значително по-висока повърхностна енергия върху субстрата, за да се разпространят равномерно и да се залепят ефективно. Обработката с корона директно се справя с това чрез използване на високо-електрическо разреждане за йонизиране на въздуха около пластмасовата мрежа. Този коронен разряд създава озон и бомбардира пластмасовата повърхност с енергизирани електрони, които разрушават молекулярните връзки на най-външния слой на полимера. Този процес въвежда полярни функционални групи (като карбонили и хидроксили) върху повърхността, като по този начин драстично увеличава повърхностната енергия и омокряемостта, без да променя обемните свойства на материала.
Критични приложения в съвременното производство
Прилагането на лечение с корона е необходимо в няколко ключови сектора:
1. Гъвкаво опаковане и печат:Това е най-голямата област на приложение. Обработката с корона е от решаващо значение за отпечатване на партидни кодове, срокове на годност, баркодове и ярки марки върху пластмасови филми, ламинати и гъвкави опаковки. Той гарантира, че мастилата залепват надеждно, предотвратявайки размазване или лющене, което може да направи важна информация нечетлива. При процесите на флексографски и дълбок печат обработените филми са от съществено значение за постигане на резки графики и постоянен цвят. Обработката също така подобрява ефективността на лепилата без разтворители, използвани при ламиниране, като гарантира целостта на опаковката.
2. Обработка на текстил и тъкани:Синтетичните влакна като полиестер, найлон и полипропилен са изключително трудни за боядисване или печат поради тяхната хидрофобна природа. Коронното третиране увеличава повърхностната енергия на тези тъкани, позволявайки на багрилата и печатарските мастила да проникнат и да залепнат по-ефективно, което води до по-ярки цветове и подобрена-устойчивост на пране.
3. Насърчаване на адхезията за покрития и композити:Освен мастилата, обработката с корона се използва за подготовка на пластмасови повърхности за покрития, бои и адхезивно залепване в автомобилни и космически композитни материали. Прилагат се подобни принципи на повърхностно активиране, където повишената повърхностна енергия позволява по-силно междуфазово свързване.
Съображения за внедряване и най-добри практики
Успешното интегриране на обработка с корона в производствена линия изисква внимание към няколко фактора. За операции, използващи мастила на-водна основа, които стават все по-популярни поради екологични и регулаторни причини, постигането на високо и постоянно ниво на повърхностно напрежение върху филма е от първостепенно значение. Това често означава оптимизиране на мощността на третиране с корона и скоростта на лентата, за да се достигне необходимото ниво на дина. От решаващо значение е да се наблюдава и поддържа това третирано ниво, тъй като ефектът може да намалее с течение на времето-явление, известно като „стареене“. Следователно отпечатването или нанасянето на покритие трябва да се извърши скоро след третирането за оптимални резултати.
Изборът на оборудване също е важен. Типична система за обработка на корона се състои от високо-честотен генератор, електрод и ролка с диелектрично- покритие. Доставчиците се различават по своята техническа поддръжка, наличност на резервни части и здравина на оборудването си. Когато оценяват разходите, производителите трябва да гледат отвъд първоначалната покупна цена, за да вземат предвид инсталирането, поддръжката, потенциалния престой и дългосрочната-надеждност на повърхностната обработка. За специализирани приложения, като обработка на термо{7}}чувствителни филми, могат да се обмислят алтернативни методи като атмосферна плазма или ултравиолетова (UV) обработка, въпреки че те може да изискват по-дълго време на експозиция.
И накрая, строг контрол на качеството не-подлежи на обсъждане. Преди да се ангажирате с големи производствени тиражи, винаги извършвайте тестове за адхезия, като кръст-защрих или тест за отлепване на лента, върху физически обработени проби. Това потвърждава, че комбинацията от субстрат, ниво на третиране и формула на мастилото отговаря на изискваните стандарти за издръжливост за средата на крайна-употреба на продукта.
Заключение
Лечението с корона е много повече от проста техническа стъпка; това е основен фактор за съвременния печат и конвертиране върху пластмасови филми. Чрез решаване на постоянния проблем с лошата адхезия на мастилото чрез контролирано повърхностно активиране, той отключва пълния потенциал на полиолефиновите материали в опаковки, текстил и други. Тъй като индустриите продължават да изискват по-високо качество на печат, по-бързи производствени скорости и по-устойчиви мастилени системи, ролята на прецизното и надеждно коронно третиране ще нараства все по-важно. За всеки производител, изправен пред предизвикателства по отношение на адхезията върху ниско-повърхностни-пластмаси, внедряването или оптимизирането на процес на третиране с корона е доказаният път към превъзходна производителност на продукта и намалени отпадъци.