双向拉伸聚酯薄膜(BOPET)电晕处理设备原理
发布时间:2022-12-19
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作者:电晕机厂家
为了提高薄膜表面张力,增强薄膜表面的再加工特性,须对薄膜表面进行电晕处理。经过电晕放电处理的BOPET薄膜表面形成了极性含氧和含氮官能团,有利于 BOPET 薄膜表面张力的增加。
双向拉伸聚酯薄膜(BOPET薄膜)由聚酯切片经熔融挤出,双向拉伸制备而成。具有优异的光学性能、力学性能、化学性能和耐候性,因其综合性能优良而越来越受到广大消费者的青睐,广泛地应用到电子、电气、印刷、包装等行业。聚酯薄膜因其表面能低,无法完全满足再加工的要求,需要对聚酯薄膜表面进行处理目前,表面处理的方法有2种:火焰处理和电晕处理,其中以电晕处理最为普遍。
BOPET电晕处理设备原理
高频率高电压(高频交流电压高达5000~15000V/m2),使其电晕放电,产生细小密集的紫色火花,以高能粒子轰击在薄膜表面,这些等离子粒子的能量一般在几至几十电子伏特,与BOPET分子的化学键能相近,能诱发BOPET表面分子的化学键断裂而降解。在电晕放电时,同时高压电场将空气中的氧气变成臭氧,臭氧分解后生成的强氧化性原子氧化α-碳原子,使碳碳链或酯链断裂,增加薄膜表面极性基团数量。极性基团可以和涂层材料进行反应,薄膜表层和聚合物形成有效的“锚固”。
典型电晕处理设备对于BOPET薄膜来说,电晕机一般位于牵引段。通常电晕处理设备包括电晕处理辊、压辊、高频电压发生器、电晕电极、臭氧风机等,如图1所示,部分电晕设备在电极增设加热装置,防止水滴聚集。
图 1 BOPET 薄膜电晕处理设备示意图
橡胶辊由金属作为基础辊,表层由硅胶构成,硅胶层添加有电解质材料,电解质材料必须具有耐高电压和臭氧,不至于很快老化的材料,而且具有介电常数大且介电损耗小等性质。有利于避免因电晕放电集中所造成的处理不均匀问题及电晕放电变成电弧放电。
被处理表面与电极之间的间隙也是装置中的重要条件,为了处理能有效进行,电极间隙和频率有着密切的关系,存在着一个最佳条件,另外,电极间隙与电源阻抗匹配也是装置中的一个重要因素。对于不同的设备间隙调节是电晕均匀性及有效功率的必备条件。
为了排除放电产生的臭氧及降温,用抽风风机把电晕处理器附近的空气往外排走以及在硅橡胶辊内部利用工艺水冷散热。
BOPET再加工电晕处理要求
因BOPET薄膜表面能低,再加工性不佳。必须对聚酯膜面进行表面处理,以提高表面能,有利于再加工涂布材料均匀地分布在膜面,并且增加涂层和聚酯薄膜的附着力。一般来讲,用于涂布、印刷等用途的聚酯薄膜,要求其表面张力在50mN/m以上。具体与涂布的材料和交联方式有关,例如亚克力保护膜>42mN/m,有机硅离型膜或硅胶保护膜>52mN/m。
为了提高薄膜表面张力,增强薄膜表面的再加工特性,须对薄膜表面进行电晕处理。经过电晕放电处理的BOPET薄膜表面形成了极性含氧和含氮官能团,有利于 BOPET 薄膜表面张力的增加。