电晕处理设备在干式复合机上的应用

　　现在塑料软包装已广泛用于商品包装的各个领域。软包装最常用的聚乙烯、聚丙烯等非极性薄膜，属于非极性材料，表面致密、光洁，是一种惰性表面，表面自由能仅为2.9～3.0×10ˉ６Ｊ／ｃｍ２。从理论上讲，表面自由能低于３.3×１０ˉ６Ｊ／ｃｍ２的薄膜无法使目前已用的任何一种胶粘剂发生浸润。所以必须先通过表面处理，使薄膜的表面自由能达到３.8～４.0×10ˉ６Ｊ／ｃｍ２，才有利于获得良好的复合强度。常用的薄膜表面处理方法很多，其中电晕处理就是常用的一种方法。

      我厂使用的３台凹版印刷机都配备了相应的电晕处理设备。在需要处理时，只要将薄膜按顺序穿入电极辊之间即可。处理后的薄膜直接进入印刷单元，油墨在薄膜上的附着效果不错。在干式复合机上安装电晕处理设备是我厂技改的一方面，目的是提高聚乙烯烃薄膜的表面张力值，提高复合产品的附着牢度。我厂在干式复合机上按照实际情况配备了相应的点火花处理设备后，取得了很好的效果。处理设备采用大连无线电九厂生产的ＤＣＤ１６－２－１０型塑料表面处理机。经电晕处理，薄膜的表面张力可达到３.8～10ˉ２Ｎ／ｃｍ２，使复合膜的剥离强度大大提高，完全可以达到质量要求。对镀铝膜，特别是ＢＯＰＰ镀铝膜有很大帮助，只是在设备的安装接线方面要有所改变。下面将从电晕处理原理、表面张力检测方法、设备的安装接线和常见故障排除几个方面论述。

　　１   电晕处理原理

　　电冲击或击穿，在高压电场作用下，电子流对塑料薄膜进行强有力的冲击可使薄膜表面起毛，变得粗糙，增加表面积。当胶粘剂与其表面接触时，就可产生良好的浸润，胶粘剂会渗透到被拉毛了的凹沟中，靠“抛锚”作用使薄膜牢固粘结，这是一种物理作用，在高倍放大镜下观察处理后的薄膜相对未处理的薄膜，其表面明显凹凸不平而且很粗糙，电冲击强度可以随着电压和电流的升高而增强。

　　２   增加薄膜的极性

      在高压电场作用下，空气中的氧气变成臭氧，臭氧又分解成氧气和新生态氧原子。新生态氧原子是一种强化剂，可对聚乙烯或聚丙烯分子中的ａ－碳原子进行氧化形成羰基和羟基，有了这种结构后，薄膜分子积性增大，表面张力提高，对胶粘剂的亲和力增加，复合膜之间的粘结牢度提高。另外，由于产生了羟基又会使分子链中产生新的ａ－碳原子出现活泼氢，这种活泼氢能和聚酯胶粘剂中的活泼性基团异氰酸根（－ＮＣＯ）发生化学反应使被粘材料和胶粘剂之间生成牢固的化学键，更增加了粘结牢度。从红外光检测中发现经过处理的聚烯烃薄膜表面在线上有羰基吸收峰存在，证明上述化学作用是存在的。

　　３   常用的检测方法

　　１．用ＢＯＰＰ单面透明胶布进行剥离检验，将ＢＯＰＰ单面胶带粘贴在待测薄膜表面，压紧而后再撕开。如果薄膜的表面张力达到使用要求，那么剥离时很用力，而且声音小；相反则很容易剥离，并拌有“沙沙”声。
　　２．利用达因笔进行测试：薄膜表面张力值符合要求时ＢＯＰＰ：３．８×１０ˉ２Ｎ／ｍ；ＰＥＴ：５．０×１０ˉ２Ｎ／ｍ；尼龙：５．２×１０ˉ２Ｎ／ｍ。测试笔划过的地方液痕均匀，无断不收缩。如果一部分收缩，一部分不收缩，说明处理还不够。值得一提的是，检测ＰＥＴ和尼龙时，须选用大一级的测试笔，表面张力测试笔常用规格有：３．８×１０ˉ２Ｎ／ｍ；４．０×１０ˉ２Ｎ／ｍ；４．２×１０ˉ２Ｎ／ｍ；４．４×１０ˉ２Ｎ／ｍ；４．８×１０ˉ２Ｎ／ｍ５种（测铝箔用）。

      ３．自行配制表面张力测试液如表１：
 

　　处理后的薄膜不宜放置时间过长，最多放７天，时间越长，表面张力值降低越明显。如果需要放置较长时间，则在处理薄膜时，表面张力初期值要提高。

　　４   设备常见故障及排除方法

      ＳＤＣＤ１６－Ｚ－１０型电晕处理设备在使用过程中有时会发生一些故障，包括电气故障和机械方面的故障。下面将本人在实际工作中碰到的问题归类分析，供参考。

      １．设备不产生火花、冲击架上正极电而铝排不放电。这种故障常常发生在多雨季节，由于室内湿度偏大，冲击架上放电铝排及绝缘体硅橡胶辊上有水，导致正极放电而铝排无法放电。处理方法是：将总电源关闭，用干布将冲击架所有的辊（包括牵引辊和绝缘硅橡胶辊）及放电铝排擦干。并用电吹扇进行热处理，没有水了，放电设备便能正常工作了。遇到上述情况后，开启冲击机应由小到大。同时观察火花状况，正常的火花是连续、无红点、均匀的。

      ２．放电铝排不放电，电压不上升（指ＫＶ表）电流（Ａ）指示偏大。原因：处理设备并联，二极管损坏，或串联，电容损坏被击穿；高压变压器接线错误；处理设备内可控硅损坏被击穿；高压变压器碳刷接触不好或滑环上有油污；控制面板上的过流开关损坏；线路板上的三极管损坏，不能起放大作用；高压变压器绕组断路或绝缘瓷瓶损坏被击穿；高压变压器输出端正负极连线，发生漏电或被击穿。对策：测量二级管的电容、电阻值、若损坏则更换新的；正确接线，绿色线在中间，两边为红色线；更换可控硅管；检查碳刷，同时用１０００＃耐水砂纸研磨，直到干净为止；更换过流开关；更换三极管；认真检查绕组，更换绝缘瓷瓶；更换同型号，同规格的连线；更换新的交流接触器。

      ３．处理ＢＯＰＰ、ＰＥ薄膜时，放电铝排放电，而处理ＶＭＯＰＰ、ＶＭＣＰＰ薄膜时，放电铝排不放电。原因：处理设备的二极管被击穿；冲击架上的硅橡胶绝缘辊被击穿，在处理ＶＭＯＰＰ时曾听到“啪”的响声，火花只有一点点；高压变压器输出端的正负极连线触及导体，以至漏电或击穿；正负极接线错误；放电铝排上有油污或太脏。对策：更换二极管；更换硅橡胶绝缘辊；连接线应悬在空中，不能和导体相触，若击穿则应更换；调换正负极接线；将油污等擦拭干净。

      ＳＤＣＤ１６－２－１０电晕处理设备在使用过程中，放电铝排可以根据材料的宽窄任意调节，但严禁用手触及，以保障安全。处理后的薄膜经测试，表面张力值足够即可，并非越大越好，值得一提的是：在冲击ＶＭＯＰＰ，ＶＭＣＰＰ薄膜时，必须将高低变压器与冲击架上的正负极接线对调，也就是说，冲击架上正极接负极，负极接正极或火线。

      点火花处理设备在干式复合机上的应用，大大提高了产品复合强度质量，在实际使用安装过程中，必须由专业人员操作并注意使用安全。