等離子表面處理機是一種利用等離子體在表面上產(chǎn)生化學反應的技術(shù)，可以改變材料表面的化學性質(zhì)和物理性質(zhì)，從而實現(xiàn)表面的改性、功能化和涂覆等目的。本文將詳細介紹等離子表面處理機在表面發(fā)生的反應。
等離子體的生成和作用
等離子表面處理機是通過產(chǎn)生等離子體來實現(xiàn)表面處理的。等離子體是一種高能量、高反應性的物質(zhì)，可以在表面上激發(fā)化學反應。等離子體的生成方式有多種，如輝光放電、微波放電、射頻放電等。在等離子體的作用下，表面化學鍵的斷裂和形成，表面的化學結(jié)構(gòu)和功能可以得到改變。
表面反應的類型
等離子表面處理機可以實現(xiàn)多種表面反應，包括化學反應、物理反應和生物反應等。其中，化學反應是常見的一種表面反應類型，可以實現(xiàn)表面的功能化、改性和涂覆等目的。物理反應則主要是通過等離子體的高能量作用，改變表面的物理性質(zhì)，如表面形貌、粗糙度等。生物反應則是利用等離子體的高能量作用，破壞細胞膜和細胞壁，實現(xiàn)細胞殺滅、消毒等目的。
表面反應的機理
等離子表面處理機的表面反應機理是復雜的，涉及多種物理和化學過程。一般來說，等離子體的高能量作用可以激發(fā)表面化學鍵的斷裂和形成，從而改變表面的化學結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。具體來說，等離子體可以將表面的化學鍵斷裂成自由基、離子或原子等活性物質(zhì)，然后與外部的化學物質(zhì)發(fā)生反應，形成新的化學鍵。另外，等離子體還可以通過表面的物理作用，改變表面的形貌和粗糙度，從而改變表面的物理性質(zhì)。
表面反應的應用
等離子表面處理機的表面反應具有廣泛的應用，包括材料改性、涂覆、生物醫(yī)學、環(huán)境保護等領域。其中，材料改性是常見的應用之一，可以通過等離子表面處理機實現(xiàn)材料表面的功能化、涂覆、防腐等目的。涂覆則是利用等離子體在表面上形成涂層，實現(xiàn)表面的保護和改性。生物醫(yī)學領域則是利用等離子體的高能量作用，實現(xiàn)細胞殺滅、消毒、生物材料表面的改性等目的。環(huán)境保護領域則是利用等離子表面處理機實現(xiàn)廢水、廢氣的處理和凈化。
總之，等離子表面處理機是一種利用等離子體在表面上產(chǎn)生化學反應的技術(shù)，可以改變材料表面的化學性質(zhì)和物理性質(zhì)，從而實現(xiàn)表面的改性、功能化和涂覆等目的。等離子表面處理機可以實現(xiàn)多種表面反應類型，包括化學反應、物理反應和生物反應等。表面反應的機理是復雜的，涉及多種物理和化學過程。等離子表面處理機的應用領域廣泛，包括材料改性、涂覆、生物醫(yī)學、環(huán)境保護等領域。等離子體表面處理與常規(guī)處理的對比
等離子體表面處理
通過放電裝置將電離的等離子體中的電子或離子打到承印物表面，一方面，可以打開材料的長分子鏈，出現(xiàn)高能基團；另一方面，經(jīng)打擊使薄膜表面出現(xiàn)細小的針孔，同時還可使表面雜質(zhì)離解、重解。電離時放出的臭氧有強氧化性，附著的雜質(zhì)被氧化而除去，使承印物表面自由能提高，達到改善印刷性能的目的
電暈處理
利用高頻（中頻）高壓電源，在放電刀架和刀片的間隙產(chǎn)生一種電暈釋放現(xiàn)象，用這種方法對塑料薄膜在印刷前進行表面處理，叫電暈處理，也稱電子沖擊或電火花處理。其處理作用為：通過放電，使兩極之間的氧氣電離，產(chǎn)生臭氧，臭氧是一種強氧化劑，可以立即氧化塑料薄膜的表面分子，使其由非極性轉(zhuǎn)化為極性，表面張力得到提高。電子沖擊后，使薄膜表面產(chǎn)生微凹密集孔穴，使塑料表面粗化，增大表面活性。
化學處理法
印刷前利用氧化劑對PP、PE塑料薄膜的表面進行處理，使其表面生成羥基、羰基等極性集團，同時得到一定程度的粗化，以提高油墨與塑料薄膜的表面結(jié)合牢度。
化學處理法是應用較早的一種表面處理法，對于印刷，復合前薄膜的表面處理效果好，使用簡便、經(jīng)濟，但需較長的處理時間影響了生產(chǎn)效率。并且處理液一般都具有化學侵蝕性，造成環(huán)境污染及對人體的危害，目前較少采用這種工藝，一般只在不便使用其他處理方法的情況下才采用這種表面處理工藝
光化學處理法
一般是利用紫外線照射高聚物表面，使其引起化學變化，達到改善表面張力，提高潤濕性和粘合性的目的。和電暈處理一樣，紫外線照射也能使高聚物表面發(fā)生裂解、交聯(lián)和氧化。
要想得到較好的光化學處理效果，必須選擇適當波長的紫外線，例如用波長為184mm的紫外線照射聚乙烯表面，能使其表面發(fā)生交聯(lián)，但如改用2537A的波長則難有相同的效果。
火焰處理法
適用于小型塑料容器的表面處理，其目的在于用高溫使表面去污，并溶化膜層表面，提高表面粘附油墨的性能。
聚烯烴經(jīng)火焰處理后形成了極性基團，潤濕性得以改善，而粘接性的改善則由于極性基團改善了潤濕性以及產(chǎn)生斷鏈而相對改善。
火焰處理效果較好，無污染，成本低廉，但操作要求嚴格，如不小心會導致產(chǎn)品變形，使成品報廢。目前主要應用于較厚的塑料制品的表面處理。
防靜電處理
塑料薄膜印刷中的靜電會給操作帶來一系列難題，直接影響印品的產(chǎn)量和質(zhì)量。例如，在印刷小包裝塑料薄膜時，由于靜電粘連，薄膜間處于缺氧狀態(tài)，會阻礙塑料印墨層固化的過程，若遇高溫高濕環(huán)境，更易形成墨層粘連，輕則使印刷墨色移染，增加印刷、分切、整理等工序的難度，重則薄膜互相粘連，撕不開，造成印品報廢。另外制袋后的儲運、存放過程中也會不斷放電，既影響熱封又影響袋內(nèi)實物與空間層次的透明度。在印刷大幅面薄膜時，因為生成的靜電多，在機速高、樹脂中未摻有抗靜電劑的情況下，很可能引起火災或爆炸事故。
塑料薄膜的靜電形成是由于PE和PP具有優(yōu)良的介電性能、電阻高、導電性差，薄膜在擠出收卷過程中因摩擦而產(chǎn)生靜電，在印刷過程中使靜電進一步產(chǎn)生和積累，并不易釋放，使薄膜表面聚積大量的靜電荷。印刷薄膜收卷后，薄膜與薄膜之間緊緊地卷在一起，使電荷不利于排斥而利于吸引，造成粘合。等離子設備，也被稱為等離子體物理裝置，是一種利用高能量的電磁輻射來產(chǎn)生等離子體的實驗設備。它正在被廣泛應用于核聚變、材料加工、環(huán)保和醫(yī)學等眾多領域中。
一、等離子體的概念
等離子體是四態(tài)物質(zhì)，與固體、液體和氣體不同。等離子體是由正、負離子及自由電子組成的一種高度電離的氣體。等離子體具有很高的電導率、介電常數(shù)以及熱傳導吸收系數(shù)，因此可以產(chǎn)生大量的電磁輻射和能量輸出。
二、等離子設備的類型
等離子體展示設備：這種設備主要用于展示等離子體的性質(zhì)和特點，如等離子云球、閃電球和火焰。
低溫等離子體設備：這種設備也稱為非熱等離子體設備，它是在室溫下產(chǎn)生等離子體。低溫等離子體設備被廣泛應用于材料表面處理、納米制造、慢性傷口治療等領域。
高溫等離子體設備：這種設備被用于核聚變實驗，它通常包括托卡馬克、磁約束聚變中心和慣性約束聚變中心。高溫等離子體設備需要達到百萬攝氏度以上的高溫才能產(chǎn)生并維持等離子體狀態(tài)。
等離子噴射處理設備：這種設備主要用于材料的表面處理和改性。它以高能等離子體流為工作介質(zhì)，可以清除焊接縫、去除腐蝕層、增強表面硬度等。
三、等離子設備的應用
核聚變實驗：高溫等離子體設備被廣泛應用于核聚變實驗，在其中進行控制聚變反應，研究能源問題。
材料加工：等離子噴射處理設備被廣泛應用于金屬表面處理、陶瓷涂覆及納米顆粒制造等領域。
環(huán)保：低溫等離子體技術(shù)被應用于廢水、廢氣、工業(yè)垃圾以及醫(yī)療廢棄物的處理。
醫(yī)學：低溫等離子體技術(shù)被用于慢性傷口治療、消毒以及癌癥治療的研究。
四、等離子設備的優(yōu)點
有效：等離子設備可以在非常短的時間內(nèi)達到高溫或高能狀態(tài)，可以在材料加工或清潔領域快速有效地進行處理。
精度：由于等離子體流對原物質(zhì)影響很小，因此等離子體加工技術(shù)可以實現(xiàn)微觀尺寸上的準確控制。
環(huán)保：等離子體處理技術(shù)可以使廢棄物的數(shù)量大大減少，并且不會產(chǎn)生任何有害污染。
可持續(xù)：等離子體技術(shù)是一種可持續(xù)發(fā)展技術(shù)，它可以利用可再生能源來實現(xiàn)核聚變等目的，也可以用于清洗和改善環(huán)境。
五、結(jié)語
隨著科學技術(shù)的進步，等離子設備已經(jīng)成為了許多領域中的關(guān)鍵工具和方法。從核聚變到材料加工，從醫(yī)療治療到環(huán)保，等離子設備可以幫助我們更好地理解和應對我們所面臨的各種復雜問題。未來，等離子設備的應用前景將會隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展而不斷拓展。
