Плазменные технологии совершают революцию в предварительной обработке поверхности

Коронирование - классический способ предварительной обра¬ботки - более чем за полвека применения в промышленности по производству и переработке пластмасс зарекомендовало себя, как эффективное и надежное средство обеспечения или улучшения сцепления.

Однако отрасль испытывает давление со стороны возросших цен на нефть и связанных с этим увеличением расходов на энергию, строгих экологических директив, таких как REACH, и постоянно сокращающихся сроков службы новых продуктов.

На фоне поиска новых экономически эффективных, экологичных и энергосберегающих технологий обработке поверхности придается сегодня очень большое значение. Как 50 лет назад технология коронирования коренным образом изменила сферу экструзии и повышения качества пленки, так и сейчас, по мнению др. Петера Палма, технического директора Softal electronic GmbH, Гамбург, все более широкое применение плазмы атмосферного давления в области обработки поверхности повлечет за собой значительные изменения. Тогда технология коронирования за счет использования электрических разрядов сделала излишними значительную часть химических усилителей сцепления, сегодня модификация поверхности посредством плазмы уже вытесняет многие другие химические технологии обработки, такие как нанесение грунтовочного или финишного слоя. Г-н Палм представляет журналу C2 самые последние разработки и позволяет заглянуть в будущее технологий предварительной обработки.

Предварительная плазменная обработка поверхности: тот же результат - с 1/10000 материала

Использование предварительной плазменной обработки позволяет наносить сверхтонкие слои на обрабатываемый материал. Толщина слоев, наносимых в виде жидкости, составляет, как правило, несколько микрометров. Плазма же делает возможным выделение слоев, измеряемых в ангстремах (1 Б = 10"10 м). Такие слои в десять тысяч раз меньше микрометра. В крайнем случае, плазмы создают только молекулярный монослой. Уже только благодаря этой возможности экономии материалов, становятся очевидными преимущества плазменной технологии. Для достижения такого же эффекта поверхности, получаемого по плазменной технологии, при нанесении грунтовочного или поверхностного слоя необходимо использовать в 10000 раз больше материала!

Уже сейчас становится ясно, что в ближайшие годы технология плазменной обработки заменит различные химические технологии. Что касается гамбургской компании Softal electronic GmbH, в ее разработках уже четко наметилась тенденция перехода «от жидкого к газообразному». 3~; становится возможным за счет модернизации классической технологии обработки коронным разрядом до новых технологий обработки плазмой атмосферного давления. В последних плазмы образуются в различных газовых атмосферах, создавая таким образом новые свойства поверхности или улучшая имеющиеся. Softal обладает многочисленными инновационными разработками, в которых уже успешно используются новые технологии.

Технология Aldyne: многократно улучшенное сцепление даже без финишного и грунтовочного слоя

Эта технология, известная также как грунтование в газовой фазе, была разработана еще несколько лет назад совместно с компанией Air Liquide. Aldyne™ - это обработка плазмой атмосферного давления в контролируемой газовой атмосфере. Установка для Aldyne занимает практически столько же места, сколько техника для коронирования, а значит, может свободно интегрироваться в имеющееся оборудование для повышения качества поверхностей.

Обработка по технологии Aldyne выполняется на станции с газонепроницаемым колпаком. Эффективные бесконтактные шлюзовые системы отсекают окружающий воздух. Колпак наполняется мизерным объемом азота и реактивных газов. Таким образом на поверхности пластмассы образуются совершенно иные химические соединения - амины, амиды и имиды. Детальный анализ позволил обнаружить в поверхностных слоях такие атомы азота, которые практически не встречаются при коронировании в воздухе. Эти азотные группы ведут не только к заметному повышению поверхностной энергии (например, до уровня смачиваемости в пленках БОПП), но также и к многократному увеличению сцепления наносимых сред. Таким образом, на БОПП пленках может, в частности, выполняться печать УФ красками без необходимости нанесения грунтовочного слоя.

Для пользователя эта технология является намного более выгодной, чем нанесение жидкой грунтовки, т.к. здесь речь идет только о физическом процессе, при котором не должны испаряться никакие вещества, например растворители или вода.

Aldyne в области узкого полотна и флексографии

С недавнего времени эта технология доступна и для производства узкого полотна - система Aldyne-Lite была здесь успешно адаптирована и се¬годня применяется уже во многих странах. К выставке drupa 2008 вводится в эксплуатацию линейка Aldyne-Flex - первые специализированные установки Aldyne для флексографической печати.

Установка плазменного нанесения нанопокрытий от Softal на пороге внедрения на рынок

В настоящее время на стадии разработки находятся установки для плазменного нанесения нанопокрытий, которые позволяют создавать функциональные слои, измеряемые в нанометрах. Компания Softal electronic планирует внедрить эту технологию на рынок уже в конце года.

Вывод

Будущее обработки коронным разрядом - в применении новых видов плазм атмосферного давления для обработки поверхности. Если классическое, постоянно оптимизируемое коронирование смогло заменить многие химические процессы в области повышения качества пленок, то плазмы шаг за шагом совершают революцию и в других отраслях промышленности. Во времена всеобщего давления цен и постоянно растущего экологического сознания предприятия активно ищут эффективные, энергосберегающие и экологичные решения. И будущее в области повышения функциональности поверхностей принадлежит именно плазмам атмосферного давления! Они соответствуют всем требованиям, а, кроме того, обеспечивают дополнительную безопасность производства и безвредность для окружающей среды за счет отказа от применения жидкой химии. Все это вопросы, которые волнуют отрасль не только с момента введения Регламента по регистрации, оценке, разрешению и ограничению химических веществ (REACH).

Продуманная конструкция

Почему «компактный» означает только «маленький и узкий»?

Если уж руководство по эксплуатации обычной кофеварки по объему выглядит как книга карманного формата, то можно себе представить, насколько сложным является ввод в эксплуатацию установки для предварительной обработки коронным разрядом. Однако так быть не должно. Компания Pillar Technologies из США предлагает особо компактные технологии, которые клиенты могут внедрить без посторонней помощи.

Рюдигер Шник, региональный представитель Pillar Technologies в земле Северный Рейн-Вестфалия и сервисный партнер ITW Surface Treatment Service Centre Europe and Asia, рассказал C2: «Поскольку установки Pillar, и в частности, UNIVERSAL, очень просты в установке, часто бывает так, что наши клиенты самостоятельно выполняют монтаж и привлекают настолько для ввода в эксплуатацию».

Universal от Pillar

Вся конструкция в целом отражает идею сделать установку для предварительной обработки максимально удобной для клиента. Компактное исполнение сокращает время переналадки и упрощает чистку и техническое обслуживание. Низкие затраты на техническое обслуживание означают низкую степень загрязнения, а в случае наличия такового - простоту чистки. «Поэтому под компактностью мы понимаем также удобство в обращении и обслуживании, а не только малый размер», - объясняет Шник машинострои-тельную концепцию. Пользователь может вручную добраться до всех элементов конструкции. «Удобство для пользователя означает возможность работы с установкой без руководства по эксплуатации», дополняет Шник. Панель управления установки для обработки коронным разрядом оптимально адаптирована для этой цели. Исходя из принципа «только нужное и ничего лишнего», оператору установки в наглядной форме предоставляется вся необходимая информация. Все регулировочные элементы расположены в понятном порядке и легко доступны. Простое, в лучшем смысле этого слова, исполнение не исключает многообразия сфер применения. Устройство универсально и подходит для быстроходных печатных машин, машин для ламинирования и кэширования, а также для экструзии плоской пленки. В дальнейшем клиент может менять электродные модули в зависимости от вида применения.

www.polymery.ru