臭氧在塑料薄膜中的应用

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塑料薄膜的表面性能及其处理　　

塑料薄膜在包装领域的应用最为广泛。塑料薄膜可用于食品包装、电器产品包装、日用品包装、服装包装等等。

一般采用凹版印刷、柔性版印刷以及丝网印刷等工艺，通常在印刷后还要进行复合加工，以达到良好的使用效果。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，以有利于印刷油墨、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；在用于电器、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。　　

塑料薄膜的表面张力取决于塑料薄膜表面自由能大小，而薄膜表面能又取决于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于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)是属于极性高分子，其表面自由能较高，表面湿张力在40达因/厘米以上。但是对于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。　　

电晕处理法的基本原理是：利用高频(中频)高压电源，在放电刀架和刀片的间隙产生一种电晕释放现象，对塑料薄膜进行表面处理，这种方法叫电晕处理，也称电子冲击或电火花处理。其处理作用为：

1）    通过放电，使两极之间的氧气电离，产生臭氧。臭氧是一种强氧化剂，可以立即氧化塑料薄膜表面分子，使其由非极性转化为极性，表面张力提高。普通的电晕机，是通过火花来产生臭氧，采取的是外部放电，臭氧产量低，我公司创环臭氧电器生产的是臭氧管式放电，臭氧的浓度高浓度可以达80-120mg/L，大大提高臭氧的利用率，从而提高薄膜的粘合度。

2）    电子冲击后，使薄膜表面产生微凹密集孔穴，使塑料表面粗化，增大表面活性。

在它们的共同作用下，使塑料薄膜表面产生活化、表面能增加。通过电晕处理可使聚烯烃薄膜的湿张力提高到38达因/厘米；可使聚酯薄膜的表面湿张力达到52-56达因/厘米以上。电晕处理塑料薄膜表面湿张力的大小与施加于电极上的电压高低、电极与电晕处理辊之间的距离等因素有关。当然，电晕处理应当适度，并非电晕处理强度越高越好。这里值得注意的是塑料薄膜与电晕处理辊之间应避免夹入空气，否则有可能使薄膜的反面也被电晕处理了。

反面电晕造成的后果是：

1有可能产生油墨印刷的反粘现象；

2在镀铝时会发生镀铝层转移，在涂胶时会发生涂胶层转移。

防止薄膜反面电晕的主要措施是要调节好电晕处理辊前的橡胶压紧辊的压力，压紧辊两端压力既要一致且压力大小又要合适。另外，电晕辊和压紧辊必须进行严格的动静平衡试验，径向跳动要求小于0.05毫米，目的是保证塑料薄膜平整地进入电晕辊、防止夹入空气，从而避免发生反面电晕的现象。

臭氧薄膜处理流程

优质的电晕放电法—臭氧系统，是由1台臭氧发生器，由1台无油空气压缩机、1台氧气发生器系统，1套空气过滤系统及冷干系统组成。如果客户自带有空压机，可以省去气源部分，以节约成本

洁净空气由无油空压机输出，压缩空气经主管到普通过滤后，经过普通精密过滤器，由流量计和压力变送器检测压缩空气的流量和供气压力，经吸附式干燥机进行深度除水，再经除油水过滤后进入，使气源露点达到要求的5--10℃，再经除尘过滤器使粉尘颗粒度小于1μm，成为合格的原料气源（达到食品级卫生许可要求）。

合格的原料气源经减压阀进入氧气发生器，通过变压吸附法（美国美国UOP公司的制氧分子为吸附剂）分离器把多余氮气排除留下剩余氧气，让氧气浓度达到90%以上才释放输出，从而获取符合医用标准的高浓度氧气。后在输入到臭氧发生器中，在臭氧发生器的高频高压电场内，氧气(O2)转换臭氧(O3)，产品气体为臭氧化气体，经流量、压力调节阀调节和涡街流量计、压力变送器及温度变送器检测流量、压力、温度，以及臭氧监控仪检测臭氧浓度后，臭氧发生器所产生的臭氧经涡街流量计和总管压力变送器检测总流量及压力后进入水冷却臭氧复合管。臭氧复合管采用多孔喷射技术让臭氧直接与薄膜接触氧化，从而大大提高了薄膜的粘合度。

臭氧发生器参数：

特点

·内置制氧系统，碳钢喷塑/不锈钢一体式臭氧机

·采用双水冷搪瓷臭氧单元，高频电源，使设备产生臭氧浓度高达100mg/L以上，臭氧产量稳定，寿命长

·适用条件较差的现场环境，能保证长时间、无故障运行

·结构紧凑，占地少，根据实际情况设备可以自由放置或移动

·臭氧浓度20-100%可调接；自动化程度高，操作便捷，可实现无人值守

·采用过流、过压、断水保护、冷却水温监测等多重预警保护装置，保证设备连续安全运行

控制面板

臭氧产量调节旋钮、电压表、电流表、微电脑时控器、冷却水温度表、臭氧单元运行电流表、电源总开关、电源开关、工作开关、急停开关、工作指示、电源指示、故障报警指示

参数

·以上臭氧产量为氧气源情况下检测。具体参数配置以实物为准。

另外臭氧还可应用到其它行业：
自来水处理，饮用水处理，污水处理，生活区用水处理，游泳池水处理，养殖水处理，食品加工车间杀菌、净化食品加工设备消毒，中央空调净化，生产用水杀菌净化，香料催化，纸浆漂白、生物、化学污染气体分解等。

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