济南电晕处理机

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电晕等离子体处理的原理与分类
电晕是产生低温等离子体的重要方法之一,电晕等离子体的本质是由电子、激发态分子、激发态原子、自由基、电荷数相等的正负离子以及各种能量的光量子组成的复杂体系。在高压电极与接地电极之间通过电晕放电电离空气产生混合等离子体,在电场作用下加速打击到电极之间的高分子材料表面,从而引起材料表面的物理和化学性能改变。

使用适当功率的电晕放电处理聚合物,一方面会在聚合物表面产生物理刻蚀,使其表面的粗糙度增加;另一方面,使聚合物表面的分子链断裂并降解,在表面形成有活性端基或者自由基的分子链状态,同时电晕空气放电产生的臭氧在聚合物表面高浓度聚集,把表面分子变为氧化物,这样就获得了不同性能的聚合物表面。

电晕等离子体处理聚合物的方法是一大类,根据其电极、放电机制和气体介质的不同又可以分为若干类别。根据其电流特点可以分为直流电晕和脉冲(交流)电晕;根据起始电晕电极的极性,又可以把直流电晕分为正电晕与负电晕;根据电晕放电介质的不同可以把处理方法分为惰性介质电晕处理与反应性气体介质电晕处理;使用反应性气体(如乙烯、丙烯等)介质,可以在聚合物表面接枝长度、形状不同的分子链,从而赋予表面新的性能。

锂离子电池已经被广泛应用于便携式电子设备、新能源汽车和储能电站等领域。除了主要的四大部分，集流体是锂电池重要的组成部分，其占总重量的10%～13%。在锂电池中集流体厚度重量、表面性能都会影响锂电池的性能。

铜在较高电位时易被氧化，适合用作负极集流体;而铝作为负极集流体时腐蚀问题则较为严重，适合用作正极的集流体，锂离子电池常用的集流体，铝集流体、不锈钢集流体、铜集流体、碳集流体、镍集流体以及复合集流体。

铝集流体铝箔在充放电过程中其表面的钝化层可避免电解液的腐蚀，经常作为正极集流体与LiCoO2、锰酸锂、三元材料及LiFePO4等相匹配。

常规的铝箔正极集流体也存在问题铝箔具有一定的刚性，在极片中与正极材料接触的面积有限，影响正极片的内阻;铝箔与粘结剂、活性物质的粘结强度有限，在循环充放电中因电极体积不断变化导致颗粒物质间的结合疏松、易掉粉，使电池容量和循环寿命快速衰减;电解液的氧化分解产物在铝箔表面发生电化学反应，导致和加速铝箔的腐蚀。

铝箔电晕处理改性方法
铝箔材料通常采用电晕处理的工艺，电晕处理是在平板电极对面的针状电极上加有正电压，当电压升高到一定数值时，从针尖伸展出来的发光部分便会触及平板电极，并且分成许多线状的发光部分，它们均处于不停的闪烁状态，这些发光部分就是等离子体，对铝箔表面产生清洗、活化的作用。电晕处理使铝箔表面变粗糙并增加其对极性溶剂的润湿，这些等离子体由电击和渗透作用进入被印体的表面破坏其分子结构，进而将被处理的表面分子氧化和极化，活化表面，以致增加表面的附着能力。

对铝箔进行电晕处理可有效降低电池的界面阻抗。相较普调铝箔，使用涂碳铝箔可以使电池的内阻降低65%左右，且可降低电池在使用过程中内阻的增幅。经电晕处理的铝箔交流内阻降低20%左右，在常使用的20%~90%SOC区间内，直流内阻整体偏小且随放电深度的增加，其增幅逐渐较小。

铝箔电晕处理可以不同程度提高极片的性能，尤其是3D多孔结构、复合改性能够很好的改善活性物质与集流体之间的接触，也能改变电荷传输方式，为高倍率、高寿命的锂电池设计提供很好的方向。

电晕处理设备的原理是：在处理装置上施加高频高压电，使其电晕放电，产生细小密集的紫蓝色火花。空气电离后产生的各种等离子在强电场的作用下，加速而冲击处理装置内的塑料制品，这些等离子粒子的能量一般在几至几十电子伏特，与塑料分子的化学键能相接近，因此，能诱发塑料表面分子的化学键断裂而降解，增大表面租糙度。在电晕放电时，还会产生大量的臭氧。并且臭氧是一种强氧化剂，使塑料表层分子氧化，产生羰基化合物、过氧化合物等。另外，电晕处理还有除去油污、水汽和尘垢等作用，经过上述物理和化学改性后，能明显改善塑料表面的润湿性和附着性。

使用BOPP薄膜时，因为电晕处理比较简单，可以获得较好的效果，所以BOPP的设备制造厂家一般选择这种方法。电晕处理分热膜处理和冷膜处理两类，其中前者在实际中应用最为广泛，主要在高聚物分子还未结晶的时候处理，处理效果很好，不过应用范围有限，只限于印刷、涂布或复合的薄膜处理中，于薄膜冷却定型段之后安装处理装置。薄膜经历对冷漠处理的质量影响很大。如果薄膜制造后长时间进行存放，薄膜表面会出现很多析出的添加剂，严重降低处理质量。选择这种方式还要考虑电火花是否会让溶剂出现着火的情况，在印刷、涂布或复合装置前安装处理装置

电晕处理法需要安装一套电场（电晕）装置使被处理表面空气的粒子离子化。反过来，这些空气粒子氧化塑料的表面，减少塑料的表面张力，以便改善吸附油墨的能力。
电晕处理的副作用包括产生臭氧、另人厌恶的气味和味道，这就是为什么电晕处理不被选作处理食品和饮料的包装材料的原因。但是电晕处理与火焰处理相比较，对较薄的、敏感的材料造成的损害更小。

如果您需要印刷一个塑料制品的产品，而您又不知该不该进行表面处理，那么您应该在进行印刷之前，测试一下印刷在材料基体上油墨的黏附性。打样之后，等待24小时，然后使用交叉线和胶带纸来测试油墨的黏附性。

测量表面张力的测试工具可以从塑料供应商处获得。甚至用蒸馏水就可以完成一个简单的表面张力的测试。简单地在有问题的表面上滴几滴水（室温或接近于室温），如果表面已经经过了电晕或火焰处理，表面上的水滴会比较平坦，浸湿了塑料的表面。如果表面的水成珠状，那么这个表面就是没有被处理过的或需要再一次被处理。