[發明專利]大氣壓等離子體對塑料表面進行接枝改性的方法及生產線

有效

• 申請號: 201410111213.1
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN103881130A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 王正鐸;陳強;原建松;曹慶波
• 申請（專利權）人: 北京印刷學院;煙臺鴻慶包裝材料有限公司
• 主分類號: C08J7/18
• 分類號: C08J7/18
• 代理公司: 煙臺雙聯專利事務所(普通合伙) 37225
• 代理人: 呂靜

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技術領域

本發明涉及一種大氣壓氣體放電等離子體對塑料表面進行接枝改性的方法及生產線，屬于塑料表面處理技術領域。?

背景技術??

大多數塑料的表面活性都比較低，在很多應用場合下必須先對塑料表面進行活化處理，以提高表面活性。在印刷或包裝領域，塑料表面處理就經常遇到這種情況。比如，表面覆膜是常見的一種表面裝飾或表面保護方法。它將塑料薄膜作為覆膜材料，通過膠黏劑粘結到紙張表面，以提高印刷制成品的表面美觀性、防水性、耐磨性等性能。

所用的塑料覆膜，分為即涂型和預涂型兩大類。其中，預涂型由于環保、安全、工藝簡單、覆膜產品質量高、生產線適用性好等優點，越來越受到青睞，其市場需求量增長迅速。?

預涂膜由基膜和涂布于基膜表面的黏合劑膠層構成。基膜通常為雙向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜和聚酯（PET）薄膜，絕大部分基膜采用的是BOPP薄膜。預涂膜的黏合劑層有熔融型和溶劑揮發型兩種。其中，EVA熱熔膠是最常用的一類熔融型黏合劑。?

現有的預涂膜生產技術，是采用化學涂布的方法，基本工序如下：?

基膜?→?電暈機表面處理?→?涂布液態底膠?→?底膠烘干?→?涂布黏合劑?→?收卷。

現有的預涂膜生產工序中，因為BOPP塑料基膜屬于低表面能物質，不能直接與EVA熱熔膠復合在一起，需先采用電暈處理、底膠涂覆、底膠烘干作為預處理方式來改善基膜表面活性。這存在著工序長、液態底膠依賴進口價格昂貴、底膠烘烤能耗高、底膠溶劑揮發污染、生產線占用場地大的問題，在經濟性、環保性方面亟待改進。為此，人們開發了多種新穎的表面處理技術。其中，等離子體表面處理技術，是比較有效的一類技術。?

等離子體是由大量的自由電子、帶電離子和中性粒子組成，并且在整體上表現為近似電中性的電離氣體。等離子體可分為熱等離子體和低溫等離子體，其中的低溫等離子體具有非平衡的特性，總體上溫度較低、但包含能量很高的高速粒子（主要是高速電子）。?

低溫等離子體的這種非平衡特性，很適合用于材料表面處理：其中含有很多的高能電子（運動速度高，動能很高，可達0.3-2eV，折合成溫度可達到上萬甚至十幾萬攝氏度），這些高能電子通過碰撞化學反應物的氣體分子，會產生很強的活化效應，催化能力強，可產生大量的、種類繁多的活性粒子，還可以引發常規方法無法實現的一些特殊化學反應；總體溫度較低（接近室溫），不對材料造成熱損傷，還能降低工藝溫度，減少生產能耗；只改變材料表面幾十納米厚度之內的組成、結構和性能，不影響材料內部和材料基體的性能。所以，活化效率高、接近室溫、能耗低、不影響材料基體性能，是低溫等離子體用于表面處理或化學反應的巨大優勢，在薄膜沉積、材料表面改性、微電子線路刻蝕等領域已經獲得很多的應用。?

目前，有公司已使用等離子體技術用于預涂基膜的表面處理，通過等離子體對塑料表面的清洗與活化作用，以增加涂膠附著牢度。但它是以代替或改善電暈放電的處理效果為目標，并未減少現有的生產工序，需涂底膠、溶劑揮發污染、烘烤耗能高、場地占用大的問題依然存在。?

發明內容

本發明的目的在于解決上述已有技術存在的不足，提供一種工序少、減少環境污染、降低能耗、生產線占地面積小的大氣壓等離子體對塑料表面進行接枝改性的方法及生產線。?

本發明為解決以上問題提供一種具有如下結構的大氣壓等離子體對塑料表面進行接枝改性的生產線，它包括塑料走膜系統9、等離子體放電系統8和黏合劑涂布系統7，其特殊之處在于，所述等離子體放電系統8包括分別與電源1兩極連接的第一平板電極4、第二平板電極6，第一平板電極4和第二平板電極6皆為導電良好的金屬材質，第一平板電極4與第二平板電極6的兩個放電表面正向相對且平行放置，第二平板電極6的放電表面緊貼有絕緣介質5，第一平板電極4的放電表面與絕緣介質5之間的間隙為等離子體放電區域，此放電區域的間隙在1至5毫米范圍內連續可調；第一平板電極4的上方設有為等離子體放電區域提供放電氣體和化學前驅體的氣路裝置3；?

本發明的一種改進：所述第一平板電極4的放電表面采用繃平的金屬絲網，網目為50-400目，金屬絲網優先選用不銹鋼材質。由于金屬細絲存在尖端放電效應，等離子體容易起輝；且由于絲網的密集排布，會產生較均勻的等離子體。

本發明的一種改進是：為了帶走放電產生的熱量，防止塑料膜受熱，所述第一平板電極4和第二平板電極6的內部設有通冷卻水的冷卻水道。?