Активатор HW 2003E, ширина 1200 мм, 3 кВт
Активатор серии HW 2000E
Назначение активатора (коронатора) HW 2000 для пленок
Активатор типа HW 2000 — это промышленный станок для поверхностной обработки полимерных пленок (чаще всего полипропиленовых, полиэтиленовых, PET и др.) с помощью коронного разряда (атмосферного плазменного разряда). Основное назначение — повышение смачиваемости и адгезионных свойств поверхности пленки перед последующими технологическими процессами.
Решаемые задачи и области применения:
1. Печать и лакировка: Обеспечение качественного нанесения краски, чернил (флексографическая, офсетная печать) и лаков. Без активации чернила могут скатываться, плохо закрепляться или иметь низкую интенсивность.
2. Ламинация (склеивание пленок): Создание поверхности, способной к прочному межслойному соединению с клеем или другим материалом (например, при производстве многослойных упаковочных материалов).
3. Нанесение покрытий: Подготовка поверхности для равномерного нанесения функциональных покрытий.
4. Склейка: Улучшение адгезии клеевых составов при производстве пакетов, этикеток и другой упаковки.
Почему это необходимо? Многие полимерные пленки имеют химически инертную, неполярную поверхность с низкой поверхностной энергией (обычно 28-34 мН/м). Для качественной печати или склейки требуется поверхностная энергия выше 38-42 мН/м. Коронатор как раз и повышает эту энергию.
Принцип работы
Принцип действия основан на явлении "коронного разряда" в воздушном зазоре и его воздействии на поверхностный слой полимера.
Основные компоненты HW 2000:
1. Высоковольтный генератор (ВВ-генератор): Преобразует сетевое напряжение (220/380В) в высокочастотное (10-30 кГц) и высоковольтное (обычно 10-25 кВ) электричество.
2. Система электродов:
* Верхний электрод (активный): Представляет собой металлический вал или планка (круглый или в виде стержней), покрытый диэлектриком (чаще всего керамикой, кварцевым стеклом или эпоксидной смолой). Этот вал подключен к выходу ВВ-генератора. В некоторых конструкциях роль диэлектрика играет воздушный зазор и сама пленка.
* Нижний электрод (заземленный, вал заземления): Обычно это металлический вал, покрытый диэлектриком (резиной, силиконом) для предотвращения дугового пробоя. Он надежно заземлен.
3. Система подачи и натяжения пленки: Приводные ролики, обеспечивающие равномерное движение пленки между электродами с заданной скоростью.
4. Блок управления: Панель для регулировки мощности разряда, скорости движения пленки, включения/выключения системы. Может иметь цифровую индикацию.
5. Система охлаждения: Вентиляторы или водяное охлаждение для отвода тепла от генератора и электродов.
Физико-химический процесс работы:
1. Создание разряда: Пленка проходит через зазор (1-3 мм) между активным и заземленным электродами. На активный электрод подается высокое напряжение высокой частоты. Воздух в зазоре ионизируется, возникает визуально наблюдаемый коронный разряд (свечение фиолетового цвета, потрескивание).
2. Бомбардировка поверхности: Поток высокоэнергетических электронов и ионов из плазмы разряда бомбардирует поверхность пленки.
3. Разрушение молекулярных связей: Эта бомбардировка разрывает слабые молекулярные связи (C-C, C-H) в поверхностном слое полимера (глубина воздействия всего несколько нанометров).
4. Образование активных центров: На месте разорванных связей образуются свободные радикалы и активные центры.
5. Окисление поверхности: Активные центры мгновенно вступают в реакцию с кислородом и азотом из воздуха. На поверхности образуются полярные химические группы: карбонильные (-C=O), гидроксильные (-OH), карбоксильные (-COOH), пероксидные (-OOH).
6. Изменение свойств: Появление этих полярных групп кардинально меняет свойства поверхности:
* Повышается поверхностная энергия (иногда до 55-60 мН/м).
* Поверхность становится гидрофильной (смачиваемой).
* Улучшается адгезия к полярным материалам (краскам, клеям, лакам).
Ключевые регулируемые параметры в HW 2000:
* Мощность разряда (Вт/мин·м² или кВт): Основной параметр. Слишком малая мощность не даст эффекта, слишком большая — может пережечь (переактивировать) пленку, сделав ее хрупкой или вызвав обратный эффект (снижение адгезии из-за образования слабого граничного слоя).
* Скорость движения пленки: Определяет время воздействия разряда на участок поверхности. Чем выше скорость, тем меньше доза воздействия.
* Зазор между электродом и пленкой: Требует точной установки. Оптимальный зазор обеспечивает стабильный, равномерный разряд без дуговых пробоев.
* Состав атмосферы: Стандартно используется воздух, но в некоторых установках возможна подача других газов для специальных эффектов.
Важные особенности и требования к эксплуатации:
* Обратный эффект (эффект затухания): Активированная поверхность со временем (от нескольких часов до месяцев) частично теряет свои свойства из-за релаксации полимера и миграции низкомолекулярных добавок из объема материала на поверхность. Поэтому обработку необходимо проводить непосредственно перед печатью или ламинацией.
* Контроль качества: Степень активации проверяют с помощью тестующих чернил (дайнеров) с известной поверхностной энергией (38, 40, 42, 44 мН/м и т.д.). Качественно обработанная поверхность должна удерживать сплошную пленку чернил с соответствующим значением.
* Безопасность: Установка работает под высоким напряжением. Обязательны защитные кожухи, блокировки, правильное заземление.
* Обслуживание: Необходимо регулярно очищать электроды от нагара и продуктов окисления, которые могут вызвать неравномерность обработки.
Итог:
Активатор HW 2000 — это ключевое звено в подготовке полимерных пленок к последующей декоративной и функциональной отделке. Он физико-химически модифицирует тончайший поверхностный слой материала, делая его пригодным для прочного сцепления с красками, клеями и покрытиями, что является обязательным условием для производства качественной и надежной упаковки.
