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[印刷]不吸收性材質(zhì)印刷之納米處理技術(shù)談

2005-09-24 16:08 來源：中華印刷包裝網(wǎng) 責編：ge yan

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在特殊印刷的領(lǐng)域中，塑料類被印材無法直接進行印刷，需經(jīng)過表面處理方式，將被印材表面經(jīng)過極性化及表面粗糙化，以利油墨可順利附著于表面上，表面改質(zhì)技術(shù)雖已行之有年，然而其應(yīng)用廣度及規(guī)模在最近10年內(nèi)方有顯著的成長。此項成長大多歸因于迅速及可靠的表面特性處理技術(shù)的發(fā)展及流傳。這些方法包括化學，光化學及高能物理以改善聚合物表面。化學方法包括如鹵化、加成、蝕刻及氧化的反應(yīng)。光化學方法包括如氧化性及非氧化性解降，鹵化及光接枝的表面反應(yīng)。物理方法包括電暈放電，電漿，電子及離子束的處理等。本文將介紹電暈處理、紫外線處理及離子漿處理等方式。

　　電暈處理

　　電暈處理原理即是利用靜電放電(electrostatic discharge)方式以改善塑料薄膜的涂裝附著性，解決聚丙烯或聚乙烯薄膜的印刷方面所產(chǎn)生附著性的問題。除此之外，薄膜表面產(chǎn)生的水份和高固份放射固化油墨(high solids radiation cumable ink)都會導(dǎo)致表面能的增加，例如：聚氯乙烯和聚酯都是屬于此種薄膜。一般薄膜采取的前處理包括:燃燒處理、電暈處理或增進附著性的涂裝作業(yè)。

　　電暈處理系統(tǒng)包括:發(fā)電機(generator)、高電壓變壓器(high voltage transformer 和處理機器(treating machine)。而處理機器基本上是一個電容器(capacitor)，處理的材料被安置在電極之間，讓電壓逐漸增加直至達到電暈處理的目的。因此，電暈處理可以增加表面氧化，促使化學鍵的斷裂而造成更多的氫氧基團(hydroxyl groups)、碳基團 (carbonyl bonds)和過氧化氫鍵，則薄膜表面會改變得粗化(rougheng)，使表面污染降低。

　　塑料薄膜通常被安置在輥筒(roller)之間，并給予雙極性物質(zhì)處理，且通過電極與電極表面相離約數(shù)公分。電暈處理隨著時間的減少，其影響因素包括：上升溫度 (elevated temperature)和濕度(humidity)，除此之外，還有涂裝后減少表面能及改善滑性的添加劑，因此，電暈處理需避兔塊狀的產(chǎn)生及表面能的增加而影響松卷與卷繞。

　　電暈處理使用于薄膜的各種變化及有關(guān)的報導(dǎo)，所適用的范圍是聚丙烯和低表面能塑料，當空氣間隔提升至5omm，則電壓為5600OKHz，如此，才能控制電暈的放電情形。

　　紫外線處理

　　紫外線處理通常適用于汽車工業(yè)生產(chǎn)聚丙烯緩沖器的燃燒處理方面，其處理方法分為二階段:首先把緩沖器以噴涂方式涂上一層底漆(primer)，使其形成一層3~5um的薄膜。而底膠主要是二甲苯(benzophenone)或氧化聚合物(chlorinated polymer)，其目的在于添加于表面而達到改善聚丙烯的特性，故底漆均勻涂裝于塑料可以達到防止紫外線的照射，因此，適用于緩沖器的上涂裝作業(yè)。

　　離子漿處理

　　近來離子漿處理方法極受重視，其方法可以增進塑料薄膜表面的附著性及改善其物性，例如:耐磨性(wear resistance)、降低氣體滲透性 (gas permeability)。離子漿方法是于冷態(tài)(cold)或非平衡狀態(tài)(non-equilibrium)的低壓真空室 (low pressure vacuum chamber)下利用電壓產(chǎn)生離子漿，而冷態(tài)離子漿通常應(yīng)用于電子工業(yè)方面，例如：電路溶融與屏蔽光子的抵抗罩，還有清凈接觸面的作用，如此，才能涂上絕緣涂料(insulating coatings)。此種設(shè)備與前處理設(shè)備相比較下相當昂貴，所以此方法應(yīng)用的范圍受局限，而其所具有的優(yōu)點是工程干凈(clean)，只有少許的揮發(fā)性的有機物(VOCｓ) 產(chǎn)生。但是，此方法卻能促使塑料薄膜表面產(chǎn)生極高的表面能及反應(yīng)性，除此之外，其還具有再生的功能，此方法亦可提供電子應(yīng)用上很好的接著性 (bonding)及合成化合物(potting compound)。

　　離子漿處理法廣泛的應(yīng)用于塑料表面處理方面，而離子漿的產(chǎn)生是利用彼此間的成份及電子來完成，或把電子放置于圓周而成份位于中央部位，AC離子通常是利用微波或電頻率，而真空室所進入的氣流必須維持在每分鐘50~lOOcm3，利用此方法所處理的表面深度大約0.O2μm，要進行此種方法之前，必須先清除表面臟物，通常塑料表面受到電子、正離子和光子 (photon)所沖擊，還有離子漿的種類、壓力及威份所影響，其影響因素如下：

　　存在于接合處表面的有機污物，當利用離子漿方法后，污物會被破壞而產(chǎn)生蒸氣現(xiàn)象。

　　由于離子漿破壞了化學鍵，故產(chǎn)生移蝕(ablation)現(xiàn)象而使塑料表面產(chǎn)生了小分子，此種現(xiàn)象是由于具有半結(jié)晶狀態(tài)約非結(jié)晶塑料之結(jié)晶狀態(tài)較容易去除，因而改變了表面狀態(tài)。

　　利用離子漿處理方法可以破壞塑料表面鏈接及移蝕(ablation)表面分子，而產(chǎn)生了新的化學基團，例如：含有氧分子的離子漿極性官能基(如氫基)可以增加表面能。

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