(There Really is a Good side to Ozone)
自从有电晕处理以来,臭氧就被看作是表面处理的一种副产品。近几年来许多政府机构都致力于消除或减少臭氧的释放量,因为臭氧通常被看作一种损害健康的有害气体。
但是对挤压式涂布而言,臭氧却有它的好处。虽然这已是经过证实的事实,却很少有人愿意承认臭氧对挤压式涂布的巨大作用,主要的原因可能是臭氧中有作用的成分与没作用的成分势均力敌,相互竞争。本文主要是为了帮助一些潜在客户认识臭氧对挤压式涂布的作用。
为了避免误解,有两点必须强调。首先,臭氧的运用并不会取代传统的表面处理系统,相反它起到了补充的作用;其次,在挤压式涂布的过程中臭氧被用在一层熔化的膜上,而在处理胶片、薄膜或卷筒纸时臭氧不会取代火焰或电晕处理。
要理解臭氧的作用成分以及作用原理,有必要知道一个典型的系统安装。以下这个图解里显示了电晕预处理,它也可以是喷火预处理。
臭氧发生器(Ozone Generator)
臭氧器的位置:
恰当地运用臭氧可以改善挤出物的粘附性,因为臭氧可以在挤出物的被选择面起到控制氧化的作用。如果不考虑有效的使用或可接近性,预处理器应该近可能的接近挤压覆膜区。臭氧器的位置要确保在挤压区,确保运行的位置足够深,大约90度垂直于热熔膜,4厘米深。需要强调的是臭氧器在挤压区的位置要够深。因为水位下降率很高,当热熔膜穿过气缝时下降率还会增加。因此如果在挤压区臭氧位置比较浅的话就会有更大面积的表面受影响。
工艺的局限性:
从传统的角度来看,当挤出物的温度升高或气缝增加时,热熔膜就会发生自然氧化。由于臭氧器的位置要求很苛刻,所以其设计必须与挤压区相适应。正确的臭氧器应该使用不锈钢材料,而且必须满足以下几个工艺要求:
1、臭氧器能够对挤出物提供各种宽度的臭氧作用。
2、对于宽度最小的挤出物臭氧器也能使用。
3、臭氧器应该能够保持一个平衡而稳定的速度,以免影响挤压过程。
使用臭氧器可以在低温融化的前提下得到优化的氧化作用,而不会引发高温氧化时的麻烦问题。
在严格控制的条件下制造臭氧,并将其引到在挤压区深处的热熔物上,而且只作用于被选择的表面,这就是“优化”的氧化作用。
正确使用臭氧
在挤压式涂布的过程中正确的使用臭氧将能得到以下的好处:
1、 降低涂布的重量
使用臭氧后,不再依靠厚厚的涂布层来达到物理固定的作用。因为不用在考虑热熔的麻烦,因此使用臭氧可以提高黏附性。
2、 降低熔化的温度/提高黏附性
温度的高低对热熔膜表面氧化的程度有直接的影响。人们依靠氧化作用得到高极性的表面,与片基产生很高的粘接力。所以可以通过在表面使用臭氧得到有效的氧化作用。这样就可以在降低融化温度的前提下对选定的表面进行优化的氧化作用。所以在氧化的过程中就不用在要求温度了,而且还能提高黏附性。臭氧以这样一种方式氧化热熔面,会产生一个极性表面从而得到高黏附性。
3、提高线速度
热熔物在气缝中停留的时间长短与线速度是成正比的。当线速度下降时,热熔物停留的时间缩短,导致氧化作用降低。因为融化物需要氧化作用以得到相应的黏附性,速度降低以达到黏附性。臭氧在表面处理上的应用产生了可控制的氧化效果,同时在获取适当黏附性的时候它使得线速度变成为一个限制因素。
4、 优化熔化的稳定性
过去的挤压处理总会产生气缝带,不得不提高熔化温度,以此促进氧化作用得到黏附性,这样的过程会导致熔化的不稳定性。而在挤压涂布的过程中运用臭氧就意味着降低温度和气缝带,因此可以解决此类的问题。
5、 提高热封特性,减少怪味
用过去的方法提高熔化物的氧化意味着在熔化物的双面发生氧化作用。不幸的是,这样将导致在相反面(通常是热封面或物体接触面)产生一个被氧化的表面。正如大家所知道的那样,一个被氧化的表面通常热封的效果不好,高温也容易使包装物体产生怪味。而如果只在接触面使用臭氧的话,我们将得到优化的氧化作用,因此减少热封或怪味的问题。
尽管臭氧的一些特别的优势还不被人认可,但其大多数好处人们已经接受了。通常人们会认为臭氧的好处大于它的弊端。然而在做购买臭氧器的决定之前有几件事是必须注意的:
A:设备尺寸
像表面处理器一样,臭氧器也需要有合适的尺寸大小。卷筒速度和幅面大小会直接影响臭氧器的大小。很明显一个尺寸的臭氧器并不能满足所有的应用范畴。因此必须考虑产品的规格说明和相应的期望值,以确保正确的产品尺寸。在确定臭氧器的大小时,有一个可遵循的规则:每平米涂布的卷筒纸需要6到8毫克的臭氧。
一些知名度高的臭氧器提供商利用在线臭氧分析仪提供可识别臭氧所需量的臭氧器。这种方法得到很高的赞赏,否则的话就必须猜测要使用多少臭氧量,既麻烦又昂贵。
B:安全性
人们通常会考虑残留在涂布范围的臭氧对操作员的身体是否有损害?这是一个很正常的担心,但是没有必要引起警备,只要臭氧器被正确安装,并在最小幅面内正确使用,是不会对人体造成伤害的。在一般的操作条件下,挤压区的臭氧将会被挤出物的热量所消耗,残余的臭氧在通过挤出物的浓烟时也被消尽了。
紧急停车是另一种问题。在进行安装时,用一个转向的电子管将臭氧源转移到安装再顶部的臭氧设备上,这种方法优于停止臭氧器的运转。最主要的原因是停止后重新启动臭氧器会导致臭氧器里的双二级管产生不必要的扩张和收缩。改变臭氧源是一种很好的选择。
技术协作
事实证明,挤压涂布时臭氧对取得良好的黏附性有很好的作用。然而另一点也不容忽视,不管是电晕预处理还是喷火预处理,臭氧都能起到更大的作用。
北美Sherman Treaters有限责任公司是一家专为转换或挤压涂布、腹膜工艺提供电晕处理设备的公司。以下是他们的联系方式:
电话:(877)535-2305
网站:www.shermantreaters.co.uk
[时间:2001-09-06 作者:必胜网 来源:必胜网]