等离子清洗机提高材料表面能达因值原理
文章出处：等离子清洗机厂家 | 深圳纳恩科技有限公司| 发表时间：2023-04-24
等离子清洗是一种干法物理化学清洗技术，它是利用低真空状态下高频电场的作用，产生辉光放电，将工艺气体电离成离子流，轰击工件表面，达到清洗的目的。经过低温等离子清洗机清洗后，材料表面的微观结构与性能发生改变，包括表面化学成分、润湿性、表面微观结构等。等离子体可以通过改变材料的物理性质和化学性质发挥重要作用，等离子体技术也被广泛用于改变材料表面能、提高润湿性和产生官能团等。
润湿性是材料表面最重要、最基本的性能之一，当材料表面润湿性增加时，有利于材料进行粘接和表面涂覆涂层等；材料润湿性的评估主要通过对其进行表面能分析，其中常见的分析方法有接触角法和达因值法。对于包装印刷材料，达因值直接体现表面能的高低，材质的表面能越高（达因值越高），材质的润湿性越好，胶水固化成膜后与其表面的贴服能力越强。反之，达因值越低，其表面能越低，胶水固化成膜后与其表面的贴服能力越弱。
达因值是表征表面张力或者表面能大小的一个参数，达因(dyn)是力的单位，1达因=10-5牛，达因值指的是达因/厘米，1dyn/cm=1mN/m。下图是经过等离子清洗后材料表面达因值的变化，可以看到经过等离子清洗后，材料的表面达因值有提升，那么是什么因素导致等离子清洗机清洗能够提升材料的表们能，下面将从等离子体改性的原理入手，揭示等离子清洗机提高材料表面能的原因。
等离子清洗前后达因值对比
如何提升材料的表面能
基于机械互锁理论和化学键理论，研究人员发现基材表面处理可以改变基材表面形貌，从而达到增大表面积、增强粘接界面上的机械咬合作用;改变表面的化学组成、提高表面极性以增加表面能。
而低温等离子体是一种非平衡等离子体，具有较高的化学活性，在材料表面改性时使用低温等离子体其效果明显好于传统的化学法。低温等离子体对材料表面改性处理过程中，高速运动的电子可使反应的分子激发、电离或断裂成自由基碎片，离子与某些中性原子对材料表面有一定的刻蚀作用，还有一些中性原子与自由基会在材料表面沉积形成沉积层，增加材料表面活性成分，有效提升材料表面改性的效果。
早期研究人员认为等离子清洗提高表面能主要源于对材料表面的清洁作用。后来经过对等离子清洗的材料表面进行微观形貌及化学组成的表征，研究发现等离子想不仅可以达到清洗材料表面的目的，使用高能粒子的轰击还会造成材料表面粗糙度的增加以及化学结构的改变。
等离子清洗机提高材料表面能达因值原理
根据等离子体对材料表面的改性研究，研究人员提出了等离子清洗机提高材料表面能达因值的3种机理:
1：等离子清洗导致材料化学组成发生变化，导致表面能增加，用等离子体对材料表面改性时，高能量活性离子轰击材料表面，与材料表面发生非弹性碰撞，能够使基体材料表面的主链断裂，形成自由基，自由基数量增加，此外基体材料的表面能增加。
2：材料经过等离子清洗后，会在材料表面发生刻蚀作用，从而引起材料表面微观结构发生变化，即材料表面粗糙度增加，粗糙度增加会增大材料的比表面积，从而使材料表面对水的输送能力增强，可增加材料表面的亲水性，提高材料的表面能。
3：根据实际生产对材料的润湿性的要求，在材料表面产生合适的化学活性基团，可以增加材料的表面能。经过等离子清洗后，会在材料表面产生如羧基、羟基、羰基、氨基等亲水基团，材料的表面能提高。
以上就是深圳等离子清洗机厂家纳恩科技关于，等离子清洗机提高材料表面能达因值原理的简单介绍，等离子清洗机可以在不损害基材性能的前提下，提高基材的表面性能，改善基材与涂料的粘附力，并且等离子清洗技术是一种干式无污染、高效的改性技术。
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