Лако-красочные материалы — производство

Обработка коронным разрядом (CDT) представляет собой один из наиболее по­пулярных способов подготовки поверхности полимеров. Фактически миллионы метров полимерной пленки ежегодно обрабатываются коронным разрядом. Целью такой обработки обычно является получение поверхности, более восприимчивой к нанесению полиграфической краски или какого-либо функционального покрытия. Способ CDT используют также для объемных пластиковых изделий, хотя его при­меняют менее часто. Этот способ представляет собой воздействие на поверхность неустойчивой плазмы при атмосферном давлении. Схема обработки полимерной пленки ко|м)нным разрядом показана на рис. 7.3.

Окружность в центральной части рис. 7.3 представляет собой заземленный ме­таллический барабан. Над металлическим барабаном смонтирован еще один стер­жень или ролик, соединенный с высокочастотным источником питания высокого напряжения. Темной линией показана полимерная пленка, проходящая внутри установки. Две окружности меньшего радиуса представляют собой направляющие ролики, которые удерживают пленку в заданном положении при ее прохождении

внутри установки. При обработке коронным разрядом диэлектрический слоіі дол­жен быть нанесен или на электрод, к которому подведено напряжение, или на за­земленный электрод. Источник энергии работает при таких напряжении и частоте, при которых газ внутри установки ионизируется. Если газом является воздух, во­круг электрода, к которому приложено напряжение, появляется голубое свечение или «корона». Так как электрический разряд вызывает ионизацию молекул газа н зазоре между питаемым энергией и заземленным электродами, в зазоре образуются «струи*. Эти струи имеют вид разрядов молнии и потенциально могут вызывать как физические, так и локальные химические изменения в поверхности полимера.

Существует несколько важных факторов, оказывающих влияние на процесс об­работки полимерных пленок коронным разрядом. Во-первых, атмосферой, в кото­рой обычно проводят обработку, является воздух. Обработка на воздухе обычно приводит к оксидированию поверхности. Если обработку проводят на воздухе, нет необходимости в использовании каких-то специальных мероприятий, кроме удале­ния озона из зоны обработки. В литературных источниках описаны другие типы га­зовой среды и некоторые из них рассматриваются ниже. Вторым важным фактором является расход энергии. В использованных ранее установках для обработки корон­ным разрядом получение заданной степени обработки регулировали напряжением. Процедура контроля регулированием только одной» напряжения может приводить к чрезмерному расходу энергии, так как электрическая цепь может быть не настро­ена таким образом, чтобы соответствовать комплексному импедансу установки и источника энергии. Важно не только регулировать напряжение, но и частоту на вы­ходе установок, чтобы обеспечить равенство импеданса. В-т|к*тьих, скорость про­хождения пленки под питаемыми энергией электродами также играет важную роль в процессе регулирования эффективности способа CDT.

Разработан также способ CDT хля объемных пластиковых изделий. В этих уста­новках особенно важна конструкция электрода, так как близкое расположение элек — гродов к поверхности является критическим фактором для однородной обработки коронным разрядом. Примером простой установки для обработки коронным раз-

рядом является трансформатор Тесла, который в течение многих лет использовали для определения утечек в стеклянных вакуумных системах. Трансформатор Тесла можно также использовать для оксидирования поверхностей пластиков в условиях окружающей атмосферы. Следующие несколько разделов книги посвящены кратко­му анализу результатов исследовании, выполненных для получения представления об эффективности способа СОТ или выбора оптимальных режимов при обработке некоторых пластиков.