电晕处理

电晕处理是利用静电放电方式对塑料表面进行处理，以改进印刷油墨的附着力，解决聚丙烯或聚乙烯薄膜在印刷时所产生的附着性的问题。

电晕处理能使油墨有更好的可湿性及附着性能。可湿性决定一种液体在一种固体表面上的展延性。对塑料进行印刷时，塑料表面的可湿性必须比油墨或箔的可湿性高，否则其展延、转移及附着均会发生困难。水滴在亲水性表面就展延成一薄水层，而在亲油性表面却形成小水滴。水滴外表层的切线与固体表面间所形成的接触角（夹角），即表示该表面润湿性能的强弱，接触角越大，润湿性能越差。

电晕处理被广泛采用的原因是效果好、能控制及便于掌握。尤其是因为电晕处理设备的效率及作用不断改进，与高产的加工设备同步并进。电晕处理器由电极、高电位器及走卷导辊组成，当电压超过1～2mm的空气间隙的电离电阻时，就会产生连续放电，导辊上的电介质使放电获得均一的分散。电极装在罩室内，防止接触。为了降温及排除所产生的臭氧，需用排气风扇把电晕处理器附近的空气往外吹散。但为了不让臭氧向外排放，还需让气体先通过一个空气净化器。

电晕处理能增加塑料附着性能主要是由于它能移除表面上被吸收的原子和分子；促进原子的接触，增进湿润；增进表面能，调节极性；创造能起化学反应的原子基或功能团等。

由于不同的化学结构有不同的原子键，所以对塑料电晕处理的效果也视塑料的化学结构而异。不同的塑料需要进行不同强度的电晕处理。例如，BOPP薄膜在生产后还会发生结构状态的变化，在几天内，聚合物由无定形变化成晶体形，从而影响电晕处理的效果。经过电晕处理后，塑料表面层的交联结构比其内层的交联结构减少，因此其表面层的功能团有较高的移动性。所以，在储存中，不少塑料出现电晕处理效果的衰退，添加剂由内部向表面迁移，这也是使表面能下降，影响附着力的因素，这种负面影响无法完全抑制。

电晕处理的效果与电极的设计有较大关系。多片电极的效果最好，其特点是电晕处理的能力是通过平行成排的电极散发出来的。在热膨胀的情况下，电极片可以在不改变极片间隙的情况下移动。另外，由于放电的均一性，可避免长持续的放电通道。多片电极比一般金属电极要高5～10mN/m，处理后的塑料在储存一个月后，其表面能的衰减情况也比单片电极弱。此外，薄膜表面产生的水分和高固分放射固化油墨也会导致表面能的增加。一般薄膜都采取燃烧处理、电晕处理或增进附着性的涂装等印前前处理。

电晕处理可以增加表面氧化，促使化学键的断裂而形成更多的氢氧基团、碳基团和过氧化氢键，使薄膜表面粗化，降低表面污染。电晕处理时塑料薄膜通常被安置在滚筒之间，让电压逐渐增加直至达到电晕处理的目的，并给予双极性物质处理，通过相距约数厘米的电极与电极表面。

电晕处理随着时间的减少，其影响因素有：上升的温度和湿度，此外，还有涂装后减少表面能及改善滑性的添加剂，因此，电晕处理需避免块状的产生及表面能的增加而影响松卷与卷绕。电晕处理一般适用于聚丙烯和低表面能塑料。

电火花处理

电子火焰处理又称电火花处理，是将高压(2～100kV)、中频(2～20kHz)电施加于电极上，在两电极间形成电晕放电，产生大量的等离子气体及臭氧，与塑料制品表面作用，从而达到表面预处理的目的。一般将薄膜送进高压发生器进行表面活性处理。电晕放电时产生的大量等离子气体及臭氧与塑料制品表面分子直接或间接作用，使其表面分子链产生碳基等极性基团，并能粗化其表面，另外还能去除油污、水气和尘垢。电火花放电处理设备简单，只采用较普通的电晕处理设备。通过处理，塑料可生成碳基、醚基醇，提高表层分子的极性。

由于电子处理效果不够稳定，为了保证处理效果，经处理后的塑料应及时进行印刷。如果制品处理后放置时间超过1周，在印刷前还需要重新处理。这种方法在薄膜生产线上较为常用，即通常所说的热膜处理，它是最常见的一种形式。其特点是处理容易、质量好，但它只适用于即时进行再加工的薄膜处理，处理装置设置在印刷装置(或涂布、复合装置)之前，即薄膜经电晕或电子火焰处理后，要立即进行印刷、涂布和复合等，以得到最佳的润湿性和附着力。如果薄膜生产后存放时间长，薄膜的处理效果会随存放时间延长呈指数规律消退，附在薄膜表层的析出物增多，使处理效果变差。消退速度与存放的环境温度、原料特性、薄膜厚度等多种因素有关。存放的环境温度高，消退速度快，并且彻底。例如，在20℃以下的环境中存放，聚乙烯薄膜的临界表面张力为38～42mN/m，一般能保持1个月至半年；如果环境温度提高到36℃以上，不管薄膜原处理程度有多深，1个月后将退到38mN/m以下。含有添加剂(如滑爽剂、增塑剂、抗静电剂等)的原料制成的薄膜，消退速度比无添加剂的要快。一般厚的薄膜消退速度比薄的薄膜要快。因此，对不能马上进行再加工的薄膜要采取适当措施来解决。例如，可选用消退速度慢的原料做薄膜，增加处理程度，将薄膜存放在阴凉的地方，确保再加工的质量等。此外，选用电火花处理形式时，还应注意电火花是否会与所使用的溶剂蒸气反应，发生着火的可能。

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