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低温等离子体技术改善塑料薄膜印刷适性的研究

王月琴  
【摘要】:近年来,塑料由于它无可比拟的优势在包装领域中得到了广泛的应用。但是由于塑料薄膜的表面能低,在一定程度上阻碍了其在包装印刷中的应用,主要表现为难印刷、难粘接、难复合等。国内目前在工业上普遍应用的塑料薄膜表面处理技术是电晕法,但该方法的局限性很大。因此,使用一种更有效的方法显著改善塑料薄膜印刷适性就显得尤为重要。 低温等离子体物理技术与应用对高科技经济的发展及传统工业的改造有着巨大的影响。表面处理和改性是低温等离子体一个重要的应用领域。在等离子体发生器中,通过无电极高频放电,使低压惰性气体的分子激化,形成含有正离子和电子的等离子体,通过电场加速将等离子体中的正离子轰击到材料表面,破坏材料表面的化学键,增加表面能,是现有的最有效的一种材料表面处理方法。 本论文将低温等离子体(LTP)技术引入到包装印刷行业,尝试使用低温等离子体(LTP)技术提高塑料薄膜的表面能、粗糙度和印墨附着力,从而改善其印刷适性。本论文首先从理论上论述了低温等离子体技术表面处理的机理和塑料薄膜样品(PE薄膜)的性能。在此基础上,经充分研究讨论,确定实验方案。实验过程中,通过改变LTP处理的各项工艺条件,完成了在不同气体低温等离子体(Ar、O_2、N_2、Ar/O_2)、不同处理时间、不同处理压强等条件下的等离子体处理系统实验研究。等离子体处理后,通过原子力显微镜(AFM)、油墨附着性测试、临界表面张力测试液、接触角、X射线光电子能谱(XPS)等多种测试评价方法,检测评价在不同处理工艺条件下的实验样品的处理效果。在综合比较各种分析结果的基础之上,找出在现有设备基础之上最优的低温等离子体PE薄膜处理工艺。最后,通过实验结果的综合分析和评价得出了一定的结论,希望能为今后对塑料薄膜表面处理的进一步研究打下一定的理论和实验基础。


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