Полимерные пленки характеризуются высокой химической, диэлектрической, термической стойкостью, паронепроницаемостью, водонепроницаемостью, что позволяет использовать пленки в различных отраслях промышленности. Из недостатков можно отметить низкую адгезию (сцепление пленки с другими веществами), вызывающую сложности при печати, нанесению покрытий на пленки.
Для повышения адгезионных свойств применяют механический, химический или плазменный методы обработки поверхности. В промышленности в основном применяется плазменный метод или обработка коронным разрядом, для которого необходимо использование активаторов (коронаторов) пленки.
Активаторы пленки – что это такое, где и как они работают?
Активатор пленки (коронатор) – установка для обработки полимерного полотна коронным разрядом с целью изменения молекулярного состава поверхности пленки. За счет воздействия коронным разрядом на поверхности пленки появляются полярные молекулы с атомами кислорода, благодаря чему улучшается соединение с молекулами наносимого на пленку вещества.
Конструктивно активатор состоит из:
· заземленного электрода с диэлектрическим покрытием – металлического вала, необходимого для создания разности потенциалов относительно коронирующего электрода;
· коронирующего электрода;
· системы питания.
Принцип действия активаторов пленки следующий:
· Пленочный материал подается в воздушный зазор с помощью валов. В зависимости от вида пленки устанавливают необходимый зазор.
· При подаче питания на коронирующий электрод создается коронный разряд, ионизируется воздушный зазор – разрушаются молекулы и образуются новые на глубине до 0,01 мкм на поверхности пленки.
· За счет воздействия на поверхности пленки создается новый слой, повышается поверхностная энергия, а сама поверхность приобретает «шероховатость» для адгезии.
При использовании активаторов пленки возникают 2 проблемы:
· Неоднородность обработки поверхности. Проблема больше связана с нарушением технологического процесса – неправильно выставленным воздушным зазором, а также применением неподходящих электродов.
· Снижение адгезии через определенный промежуток времени. Срок хранения пленки после обработки зависит от качества материала и условий, при которых он хранится.
Проблема неоднородности решается посредством точного выставления воздушного зазора, в т.ч. посредством автоматики, выбором типа коронирующего электрода и диэлектрического материала вала в соответствии с характеристиками пленки.
Возможное решение проблемы ухудшения вновь обретенных адгезионных свойств – внедрение активатора непосредственно в производственную линию (с печатной машиной, экструдером, ламинатором и пр.), т.е. перед печатью или нанесением покрытия.
Область применения активаторов пленки
Активаторы поверхности применяются в следующих сферах:
· Полиграфическое производство – изготовление печатной продукции на пленках или иных листовых материалов, покрытых пленками.
· Наружная реклама – изготовление рекламных носителей на полимерных материалах.
· Производство упаковочной продукции – брендирование пакетов, упаковочного скотча с логотипом и пр.
· Изготовление этикеток для тары (на бутылки, бутыли, канистры), производство пленочных шильд для маркировки и пр.
Технология производства активаторов пленки
При производстве применяются следующие компоненты:
· Каскад питания от источника тока напряжением 220 или 380 В – обеспечивает распределение тока между мостовым выпрямителем и трансформатором.
· Высокочастотный электрический генератор для генерации сигнала частотой 18-50 кГц
· Разрядная станция в виде конструкции с двумя электродами и, иногда, валиком подачи рулонного материала, системой подвода электрода к пленке.
Также в комплект входит вентилятор для отвода озона. Коронаторы могут комплектоваться системами защиты и безопасности – для трансформатора предусматривается масляный резервуар для охлаждения, в электронном генераторе – срабатывание тревоги при нештатных ситуациях (короткое замыкание, перегрузка и пр.), контроль пропорции для изменения мощности при смене скорости линии, контроль вращения вала, система плавного включения до выхода на рабочую мощность и др.
Виды активаторов пленки для полимерной отрасли
Активаторы можно классифицировать по следующим факторам:
· Среда обработки. Обрабатывать пленку можно как в атмосфере, так и в плазме с удалением кислорода. При обработке в газовой среде удается незначительно улучшить адгезионные свойства поверхности, но время потери полученных свойств будет примерно таким же, как и при коронном заряде без подачи газа.
· Тип электродов. Возможно использование 3 типов электродов – откидного, утапливаемого типа и с ребрами.
· Материал покрытия вала. Различают заземленные электроды с керамическим, эпоксидным и силиконовым покрытием. Сам вал изготавливают, как правило, из стали или алюминия. Алюминиевые валы отличаются длительным сроком службы.
Основные характеристики активаторов пленки
К основным характеристикам коронаторов относятся:
· Мощность излучателя. Должна быть достаточной для обработки конкретной пленки при заданной скорости протяжки. Активаторы выпускаются в широком диапазоне мощности – 1, 2, 3 кВт и др.
· Ширина обрабатываемой плоскости. Указывается максимальное значение ширины пленочного материала, который можно обрабатывать. В продаже есть модели на 800, 1000 мм и др. Ширина может регулироваться в широких пределах, соответственно, возможна обработка как стандартной пленки в рулонах, так и материалов нестандартной ширины.
· Скорость протяжки рулонного материала. Влияет на производительность линии. Также учитывают тип электрода – например, откидные не подходят для высокоскоростной обработки.
· Напряжение питания. Есть модели, рассчитанные на работу в сети 220 или 380 В. Выбор зависит от доступа к конкретной сети на предприятии.
· Число обрабатываемых сторон. Типовые активаторы выполняют одностороннюю обработку. В полиграфии для ускорения производственного процесса можно использовать оборудование с возможностью коронирования пленки с двух сторон.
· Обрабатываемый материал. Тип материалов (ПП, ПС, ПЭ, фольгированная пленка и др.), который можно обрабатывать, зависит от мощности и излучателя и материала покрытия вала. Например, при частой обработке фольгированных материалов лучше выбрать оборудование с валом с керамическим покрытием, чем с силиконовым.
Дополнительные характеристики активаторов пленки
Следующие характеристики не являются первостепенными при выборе оборудования, но их также следует учитывать.
Регулировка воздушного зазора может иметь разный шаг. Регулировка позволяет более точно выставить зазор в соответствии с типом пленки, но можно легко ошибиться с выставляемым значением – например, при слишком узком зазоре сложно обеспечить равномерность по всей ширине обрабатываемой поверхности. Чем меньше шаг в пределах рекомендуемого зазора 1,5-2 мм, тем точнее можно выставить значение для конкретного материала.
Материал диэлектрического покрытия заземленного электрода:
· Силиконовая резина характеризуется хорошими электроизоляционными свойствами, стойкостью к озону. Ремонт несложный – замена не потребует значительных затрат. Срок службы относительно небольшой, поскольку под воздействием озона и температуры силикон со временем растрескивается.
· Керамическое покрытие отличается лучшими диэлектрическими свойствами – напыление способно выдерживать большую мощность, интенсивность коронного заряда. Валы с керамическим покрытием более устойчивы к нагреву и озону, но ремонт стоит намного дороже.
· Эпоксидное (эмалевое) покрытие не имеет пористой поверхности, поэтому снижается риск скапливания токопроводящих загрязнений – сокращаются расходы на чистку электродов.
Где купить активаторы пленки для полимерной отрасли?
Компания ТПК "Валентина Пак" предлагает купить активаторы пленки для полимерной отрасли. В наличии модели серии CTE с валами, HW-2003G, HW-2002G с разной мощностью излучателя. Представлено оборудование для обработки пленки в рулонах стандартной ширины – 600, 800, 1000, 1200 мм. Оперативная доставка по России и странам ближнего зарубежья, быстрый расчет стоимости поставки. Специалисты ТПК "Валентина Пак" всегда помогут с выбором подходящих коронаторов пленки.