[实用新型]一种大气压低温等离子体片状薄膜处理设备

说明书

本实用新型提供了一种大气压低温等离子体片状薄膜处理设备，还包括机架，机架被放电部分分割成左右两部分，右部分为封闭的空间，左部分为开放空间，处理平台原始状态为在左部分，处理平台下方的一侧设有第一导杆，下方另一侧设有第二导杆，第一导杆被第一导杆支架支撑，第二导杆被第二导杆支架支撑，处理平台的下方，第一导杆和第二导杆的中间位置设有丝杆，丝杆带动处理平台左右平移，丝杆和电机连接，电机设置在右部分，右部分的右侧内框设有排气口。本实用新型采用低温等离子体表面改性技术通过等离子体处理后，处理效果高，均匀性好，温度低，并能够在材料表面形成活性分子，并且外观不受影响，无污染。

技术领域

本实用新型属于低温等离子领域，涉及一种大气压低温等离子体片状薄膜处理设备。

背景技术

等离子体是一种高能量的物质聚集态，其中含有大量的电子、离子、激发态的原子、分子、光子和自由基等活性粒子。利用等离子体对材料进行处理可引起材料表面的物理变化（如刻蚀、解吸、溅射、注入、激发和电离等）和化学变化（如氧化、分解、交联、聚合和接枝等），以达到改变材料表面特性（包括亲水性、疏水性、粘合性、阻燃性、防腐性、防静电性以及生物适应性）的目的。低温等离子体的电子能量一般约为几个到几十个电子伏特，高于聚合物中常见的化学键能。因此，等离子体可以有足够的能量引起聚合物内的各种化学键发生断裂或重组。表现在大分子的降解，材料表面和外来气体、单体在等离子体作用下发生反应。近年来，等离子体表面改性技术在材料改性上的应用已成为等离子体技术的一个研究热点。低温等离子处理分为等离子体聚合和等离子体表面处理。等离子体聚合是利用放电把有机类气态单体等离子体化，使其产生各类活性物质，由这些活性物质之间或活性物质与单体之问进行加成反应形成聚合物。而等离子体表面处理是利用非聚合性无机气体(Ar2、N2、H2、O2等)的等离子体进行表面反应，通过表面反应在表面引入特定官能团，产生表面侵蚀，形成交联结构层或生成表面自由基，在经等离子体活化而成的表面自由基位置，能进一步反应产生特定官能团，如氢过氧化物。较为普遍的是在高分子材料表面导人含氧官能团。如-OH、-OOH等。还有在材料表面引入了胺基。在材料表面生成自由基或引入官能团后，就可与其他高分子单体反应进行接枝(即材料表面形成的自由基或官能团引发单体分子与之发生作用)或聚合，或直接在材料表面固定生物活性分子。在低温等离子体中由于存在离子和自由电子、自由基，其提供了常规化学反应器中所没有的化学反应条件，既能使原气体中的分子分解，又可以使许多有机物单体产生聚合反应。

薄膜在包装领域的应用最为广泛。塑料薄膜可用於食品包装、电器产品包装、日用品包装、服装包装等等。它们有一个共同点，就是对塑料薄膜都要进行彩色印刷，而作为食品包装还要进行多层复合或真空镀铝等工艺操作。因此，要求塑料薄膜表面自由能要高、湿张力要大，以有利於印刷油墨、粘合剂或镀铝层与塑料薄膜的牢固粘合；在塑料薄膜生产卷取和高速包装过程中，则要求薄膜表面有一定的摩擦性能防止薄膜粘连或打滑；在用於电器、电子产品等包装时，则要求薄膜具有一定的防静电性能等等。所以，塑料薄膜一般都要进行表面处理。

塑料薄膜的表面张力取决於塑料薄膜表面自由能大小，而薄膜表面能又取决於薄膜材料本身的分子结构。多数塑料薄膜如聚烯烃薄膜(LDPE、HDPE、LLDPE、PP)属非极性聚合物，其表面自由能小，表面湿张力较低，一般为30达因/厘米左右。理论上讲，若物体的表面张力低於33达因/厘米，普通的油墨或粘合剂就无法附着牢固，因此必须对其表面处理。聚酯类(PET、PBT、PEN、PETG)是属於极性高分子，其表面自由能较高，表面湿张力在40达因/厘米以上。但是对於高速彩色印刷或为增加真空镀铝层与BOPET薄膜表面之间的结合力，也还需要对BOPET薄膜进行表面处理，以进一步提高其表面湿张力。

塑料薄膜表面处理的方法有：电晕处理法、化学处理法、机械打毛法、涂层法等，其中最常采用的是电晕处理法。电晕放电的表面改性技术对于材料表面改性的效果不理想，稳定性低，薄膜易被击穿，处理效果均匀性差等问题。而采用低温等离子体表面改性技术解决了以上问题。以其特有的优点在材料学中已经被广泛的应用。通过等离子体处理后，处理效果高，均匀性好，温度低，并能够在材料表面形成活性分子，并且外观不受影响，无污染。