[实用新型]等离子体喷头及应用该喷头的大幅面等离子体表面处理机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种印刷表面处理设备，特别涉及一种等离子体喷头及应用该喷头的大幅面等离子体表面处理机。

背景技术

随着现代生活水平的不断提高，人们对美的追求也越来越高，审美意识也在同步提升，印刷装饰逐步由纸张、薄膜延伸到各种生活必需品中，如：皮革、可降解再生版、不干胶，金属的印刷等等。现有的印刷表面处理技术已无法满足上述材料表面处理的要求，存在着处理强度较弱、效果保持时间短、无法大幅面处理、或根本无法进行表面处理的不足。

印刷表面处理技术最先是为解决塑料薄膜表面印刷、涂布附着力差的问题而发展起来的。常见的塑料薄膜基本材料主要为聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚酯(PET)等，其表面特性因分子结构基材的极性基团、结晶程度和塑料的化学稳定性等不同而有很大的差异，这些因素对印刷油墨层的粘附牢度影响很大。对属于极性结构的PS(聚苯乙烯)、PVC，印刷前不需要做表面预处理，但对于其表面结构是非极性的PP、PE、PET等，其化学稳定性极高，不易被大多数油墨溶剂所渗透和溶解，与油墨印刷的结合牢度很低，所以在印刷之前必须经过表面处理，使塑料表层活化生成新的化学键使表面粗化，从而提高油墨与薄膜表面的结合粘附牢度；同时制造某些粒料过程中，按不同要求掺入了一定数量的助剂，附加剂，开口剂，当吸膜定型后，这些助剂就浮在膜面，形成肉眼看不见的油层，这些油层对印刷是完全不利的，它使膜面不易粘合，附着力下降，因此具有这些油层的薄膜材料就必须经过表面处理，使薄膜表层的油脂去除，提高油墨、涂层的附着牢度。

目前的印刷表面处理技术主要有以下几种处理方式：

1、火焰处理

火焰处理方法是将空气加热到高温(3000°F以上)形成等离子体，对材料表面产生清洗、活化作用。火焰激活空气中的氧分子，使它们在材料的表面形成带有碳分子的极性分子。表面分子极性的增加和氧化减少了塑料的表面张力，增加了材料基体对油墨的吸附力。

火焰处理曾经是处理聚乙烯、聚丙烯和任何表面厚度超过10毫米的塑料时最受欢迎的方法。但是今天，火焰处理只保留作为铸模或吹模工艺的一部分，另外用于纸版和包装食品、饮料的材料的表面处理(如装牛奶的纸盒)。

它的缺点是处理对设备的空间和环境要求都较高、安全系数低，处理强度不容易控制，无法实现在线式联机处理。

2、电晕处理

电晕处理是在平板电极对面的针状电极上加有正电压，当电压升高到一定数值时，从针尖伸展出来的发光部分便会触及平板电极，并且分成许多线状的发光部分，它们均处于不停的闪烁状态，这些发光部分就是等离子体，对材料表面产生清洗、活化的作用。电晕等离子体使塑料表面产生游离基反应而使聚合物发生交联，表面变粗糙并增加其对极性溶剂的润湿，这些等离子体由电击和渗透作用进入被印体的表面破坏其分子结构，进而将被处理的表面分子氧化和极化，活化表面，以致增加承印物表面的附着能力。

电晕技术设备小型化、一键式特点完全能满足联机处理的要求，如今，几乎所有的塑料薄膜、纸张及金属箔材料都采用电晕法进行处理。但是它存在的缺点是处理强度弱、效果保持时间短、无法对金属表面处理，以及双面同时处理增加能耗。

3、射流等离子体表面处理技术

射流等离子处理系统是由等离子体发生器、气体输送管路及等离子体喷头等部分组成。等离子体发生器产生高压高频能量，在喷嘴钢管中形成冷电弧放电产生低温等离子体，借助压缩空气将等离子体喷向工件表面，当等离子体与被处理物体表面相遇时，产生了清洁、活化、刻蚀作用，表面得到了清洁，去除了碳化氢类污物，如油脂、辅助添加剂等，根据材料成分，其表面分子链结构得到了改变。建立了羟基、羧基等自由基团，这些基团对各种涂敷材料具有促进其粘合的作用，在粘合和油漆应用时得到了优化。

射流等离子体表面处理技术是目前市场上非常流行的表面处理设备，现有的型号是宽幅5mm、15mm、50mm、100mm的四种类型处理机，其中50mm和100mm幅面属旋转式处理机。这种处理设备具有处理强度高、效果保持时间长、单面高速处理、满足异型件处理的优点，但它也存在着处理面积小，大幅面处理成本、耗能巨大的缺点。

有鉴于此，为解决现有的印刷表面处理技术中的种种不足，本设计人基于相关领域的研发，并经过不断测试及改良，进而有本实用新型的产生。

发明内容