塑料印刷產(chǎn)品表面等離子處理適性清洗工藝改性應(yīng)用
印刷是信息傳遞的重要方式,也是美化商品的有效手段。塑料制品的普及應(yīng)用促進(jìn)了塑料印刷的發(fā)展,塑料印刷的發(fā)展又使得塑料制品的應(yīng)用更豐富更充分。然而,并不是所有塑料都具備較好的天然印刷適性,有些塑料或因分子結(jié)構(gòu)非極性,或因表面張力太低,或因表面太光滑化學(xué)性能穩(wěn)定而影響油墨的附著,這些塑料被統(tǒng)稱為難印塑料,需要等離子處理適性清洗工藝改性提高粘接能力。
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將塑料表面引進(jìn)極性基團(tuán),或提高表面張力,或提高表面粗糙度而采用等離子處理,這種工藝為難印塑料的印刷提供了一種新途徑。在考慮油墨的潤濕和附著時,接觸角是一個重要的參數(shù)。接觸角即為由液體與固體、氣體接觸的三相分界點(diǎn)作液滴曲面的切線,該切線與固體表面之間的夾角稱接觸角(在液體一方的角)。
印墨的附著力還與塑料制品表面粗糙度有關(guān),只有在合適的表面粗糙度下,才能獲得很大的附著力。粗糙度大的印墨與塑料的有效粘接面積增大,而且印墨能直接進(jìn)入微孔,當(dāng)溶劑揮發(fā)后,印墨樹脂就被機(jī)械地鑲嵌在孔隙中,形成許多微小的機(jī)械聯(lián)結(jié)點(diǎn),將印墨牢牢地“鉚”在塑料制品上。
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但是,表面太粗糙對印墨的附著也不利,因?yàn)楸砻孢^于粗糙會使印墨的潤濕性變差,不能填滿微孔,造成粘附缺陷,附著力反而下降。臨界表面張力即指塑料表面恰好被液體完全潤濕(即接觸角恰好等于零)時,該液體的表面張力就定義為該塑料的臨界表面張力。已知各種測定液的表面張力,若某一測定液剛好能使塑料完全潤濕,則其表面張力即為塑料的臨界表面張力。
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塑料印刷產(chǎn)品表面等離子處理后,等離子清洗活化改性其表層分子結(jié)構(gòu)表面粗糙度、表面潤濕性和附著性均發(fā)生明顯的變化。等離子體處理時產(chǎn)生大量的等離子粒子,它們直接或間接與塑料表層分子作用,使表層分子鏈上產(chǎn)生羰基和含氮基團(tuán)等極性基團(tuán)。同時還能使表面分子鏈產(chǎn)生交聯(lián)和極化電荷。
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塑料印刷產(chǎn)品表面等離子處理處理后,表面粗糙度發(fā)生變化,且隨溫度的升高和處理時間的增長而變大。這可以解釋為高聚物表面的氧化降解及表面介電體共同作用的結(jié)果。分子的氧化降解產(chǎn)物在表面電荷中心的物理堆積,形成表面突起。延長處理時間和提高處理溫度,使表面介電體電荷中心減小,但強(qiáng)度增加,從而在表面形成體積大而數(shù)量小的突起物,表面粗糙度變化大。表面張力增加主要是極性成分貢獻(xiàn)的結(jié)果,這是由于塑料表面氧化反應(yīng)使得表面極性分子增多。