塑料表面電暈處理設(shè)備的測試及應(yīng)用

一、電暈處理原理

1.電沖擊或擊穿

在高壓電場作用下，電子流對塑料薄膜進(jìn)行強(qiáng)有力的沖擊可以使薄膜表面起毛，變得粗糙，增加表面積。當(dāng)膠黏劑與其表面接觸時(shí)，就可產(chǎn)生良好的浸潤，膠黏劑會滲透到被拉毛了的凹溝中，靠"拋錨"作用，使薄膜牢度黏結(jié)，這是一種物理作用。在高倍放大鏡下觀察，處理后的薄膜相對于未處理的薄膜，其表面明顯凹凸不平，而且很粗糙。

電沖擊強(qiáng)度可以隨著電壓和電流的升高而增強(qiáng)。

2.增加薄膜的極性

在高壓電場作用下，空氣中的氧氣變成臭氧，臭氧又分解成氧氣和新生態(tài)氧原子。而新生態(tài)氧原子是一種強(qiáng)氧化劑，可對聚乙烯或聚丙烯分子中的α-碳原子進(jìn)行氧化，形成羰基或羥基。有了這種結(jié)構(gòu)后，薄膜分子極性增大，表面張力提高，對膠黏劑的親和力增加，復(fù)合膜之間的黏結(jié)牢度提高。另外，由于產(chǎn)生了羰基，又會使分子鏈中產(chǎn)生新的α-碳原子，出現(xiàn)活潑氫。這種活潑氫能和聚氨酯膠黏劑中的活潑性基團(tuán)異氰酸根(-NCO)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使被黏材料和膠黏劑之間生成牢固的化學(xué)鍵，更增加了黏結(jié)牢度。從紅外光譜檢測中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過處理的聚烯烴薄膜表面在譜線上有羰基或羥基吸收峰存在，證明上述化學(xué)作用是存在的。

二、表面張力檢測方法

常用的檢測方法有3種。

1.用BOPP單面膠帶進(jìn)行剝離檢驗(yàn)

將BOPP單面膠帶粘貼在待測薄膜表面，壓緊，而后再撕開。如果薄膜的表面張力達(dá)到使用要求，那么剝離時(shí)很用力，而且聲音??；相反則很容易剝離，并伴有"沙沙"聲。

2.利用達(dá)因測試筆進(jìn)行測試

薄膜表面張力值符合要求時(shí) (BOPP:3.8x10-2N/m，PET:5.0x10-2N/m，尼龍:5.2x10-2N/m)，測試筆劃過的地方液痕均勻，無斷痕，不收縮；否則測試液將收縮。如果一部分收縮，一部分不收縮，說明處理得還不夠。

值得一提的是，檢測PET和尼龍時(shí)，需選用大一級的測試筆。表面張力測試筆的常用規(guī)格有：3.8×10-2N/m、4.0×10-2N/m、4.2×10-2N/m、4.4×10-2N/m、4.8×10-2N/m 5種(測鋁箔用)。

3.自行配制表面張力測試液

部分表面張力測試液配方見附表。測試方法是用棉球蘸少許測試液涂布在處理面，判斷方法與第2點(diǎn)大致相同。

處理后的薄膜不宜放置時(shí)間過長，最多放7天。時(shí)間越長，表面張力值降低越明顯。如果需要放置較長時(shí)間，則在處理薄膜時(shí)，表面張力初期值要提高（2～4）×10-2N/m。

三、在干式復(fù)合機(jī)上的安裝方法

SDCD16-2-10型電暈處理設(shè)備由沖擊電極架、高壓變壓器及控制裝置3部分組成。

我們廠機(jī)修工將高壓變壓器放置在烘道上面用角鐵專做的小平臺上，用4顆螺絲固定。小平臺專門放置高壓變壓器，放置要求平穩(wěn)、無晃動。變壓器有3個(gè)進(jìn)線端子，它們分別與控制裝置的3個(gè)高壓端相連接。輸出端是一條火線和一條零線，分別與沖擊電極架的正負(fù)極相連，正極接正極，負(fù)極接絕緣導(dǎo)輥。

沖擊電極架的作用是對薄膜進(jìn)行電暈處理，必須裝在復(fù)合機(jī)放料部位的上端，最好距地面2m左右。我廠機(jī)修工在改裝時(shí)先在安裝位置按沖擊電極架的尺寸焊接了一個(gè)角鐵框，將其鎖在烘干道的機(jī)械螺口處，再將沖擊電極架放上去，實(shí)際上，沖擊電極架是半懸在空中，這樣，干式復(fù)合機(jī)無論以多高的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，沖擊電極架都不會掉下來。

控制裝置放在地面上，我廠專門做了一個(gè)柜臺來放置，以便于復(fù)合人員操作。

在對不同薄膜進(jìn)行電暈處理時(shí)務(wù)必要注意正確接線(指沖擊電極架上火線與零線的接線)。在處理VMCPP、VMOPP時(shí)，必須將電極架上的正負(fù)極對調(diào)，對調(diào)后電火花從硅橡膠輥發(fā)出。

進(jìn)行電暈處理時(shí)，可通過調(diào)節(jié)電壓獲得不同的處理強(qiáng)度，電壓一般不超過15kV(指針)。停機(jī)時(shí)，必須關(guān)閉沖擊火花，以防將材料燒焦，同時(shí)也防止火災(zāi)。在進(jìn)行電暈處理時(shí)，必須兩人配合，隨時(shí)觀察沖擊狀況。電火花一般要由小到大，慢慢開啟。要求電極鋁排放電均勻，無紅色火焰產(chǎn)生。

四、設(shè)備常見故障及排除方法

SDCD16-2-10型電暈處理設(shè)備在使用過程中有時(shí)會發(fā)生一些故障，包括電氣故障和機(jī)械方面的故障。下面將本人在實(shí)際工作中碰到的問題歸類分析，供參考。

1.設(shè)備不產(chǎn)生火花，沖擊架上正極放電而鋁排不放電

這種故障常常發(fā)生在多雨季節(jié)，由于室內(nèi)濕度偏大，沖擊架上放電鋁排及絕緣硅橡膠輥上有水，導(dǎo)致正極放電而鋁排無法放電。

處理方法是：將總電源關(guān)閉，用干布將沖擊架上所有的輥(包括牽引輥和絕緣硅橡膠輥)及放電鋁排擦干，并用電吹風(fēng)進(jìn)行熱風(fēng)處理，沒有水了，放電設(shè)備便能正常工作了。

遇到上述情況，熱風(fēng)處理后，開啟沖擊機(jī)應(yīng)由小到大，同時(shí)觀察火花狀況，正常的火花是連續(xù)、無紅點(diǎn)、均勻的。

2.放電鋁排不放電，電壓不上升(指kV表)，電流(A)指示偏大

原因：

(1) 處理設(shè)備并聯(lián)，二極管損壞；或串聯(lián)，電容損壞，被擊穿；
(2) 高壓變壓器接線錯(cuò)誤；
(3) 處理設(shè)備內(nèi)可控硅損壞，被擊穿；
(4) 高壓變壓器碳刷接觸不好或滑環(huán)上有油污；
(5) 控制面板上的過流開關(guān)損壞；
(6) 線路板上的三極管損壞，不能起放大作用；
(7) 高壓變壓器繞組斷路或絕緣瓷瓶損壞，被擊穿；
(8) 高壓變壓器輸出端正負(fù)極連線，發(fā)生漏電或被擊穿；
(9) 交流接觸器線圈損壞，不吸合。

解決方法：

(1) 測量二極管的電容、電阻值，若損壞則更換新的；
(2) 正確接線，綠色線在中間，兩邊為紅色線；
(3) 更換可控硅；
(4) 檢查碳刷，同時(shí)用1000#耐水砂紙研磨滑環(huán)盤面，直到干凈為止；
(5) 更換過流開關(guān)；
(6) 更換三極管；
(7) 認(rèn)真檢查繞組，更換絕緣瓷瓶；
(8) 更換同型號、同規(guī)格的連線；
(9) 更換新的交流接觸器。

3.處理BOPP、PE薄膜時(shí)，放電鋁排放電，而處理VMOPP、VMCPP薄膜時(shí)，放電鋁排不放電

原因：

(1) 處理設(shè)備的二極管被擊穿；
(2) 沖擊架上的硅橡膠絕緣輥被擊穿，在處理VMOPP時(shí)曾聽到"啪"的響聲，火花只有一點(diǎn)點(diǎn)；
(3) 高壓變壓器輸出端的正負(fù)極連線，觸及導(dǎo)體，以致漏電或擊穿；
(4) 正負(fù)極接線錯(cuò)誤；
(5) 放電鋁排上有油污或太臟。

解決方法：

(1) 更換二極管；
(2) 更換硅橡膠絕緣輥；
(3) 連接線應(yīng)懸在空中，不能和導(dǎo)體相觸，若擊穿則應(yīng)更換；
(4) 調(diào)換正負(fù)極接線；
(5) 將油污擦拭干凈。