Le Procédé du Traitement Corona : Principe et Fonctionnement Technique
Dans l'industrie de l'emballage, de l'impression et de la transformation des plastiques, l'adhérence des encres, des vernis et des adhésifs constitue een défi technique majeur. Les films polymères (comme le PE, le PP of le PET) possèdent naturellement une tension superficielle très basse, ce qui empêche les liquides de se répartir uniformément. Le traitement Corona (Corona Treatment) est la solution industrielle de référence pour modifier la structure de la surface en continu et garantir une liaison parfaite.
Découvrez en détail le fonctionnement physique et chimique de ce procédé de traitement de surface incontournable.
Le principe de base d'un système Corona
L'installation standard pour le traitement Corona de films, de feuilles ou de complexes se compose de deux éléments clés :
- Une ou plusieurs électrodes haute tension connectées à un générateur de haute fréquence.
- Un rouleau de contre-partie mis à la terre, sur lequel défile le matériau à traiter.
Un espace extrêmement précis, appelé l'entrefer (ou gap), mesurant généralement entre 1 et 3 mm, est maintenu entre l'électrode et le rouleau. Pour éviter tout arc électrique direct ou court-circuit, l'électrode, le rouleau ou les deux sont recouverts d'une barrière diélectrique non conductrice (en céramique, quartz ou silicone). C'est pourquoi ce procédé est également qualifié en physique de décharge à barrière diélectrique (barrier discharge).
Le procédé Corona étape par étape
Lorsqu'un film plastique est guidé à grande vitesse à travers l'entrefer du système Corona, le processus de modification de surface se déroule selon une séquence hautement contrôlée :
- Génération de la décharge haute tension : Le générateur applique une tension alternative élevée aux électrodes, ce qui ionise l'air présent dans l'entrefer.
- Formation du plasma atmosphérique : Cette ionisation transforme l'air ambiant en un plasma froid. Visuellement, cela se traduit par une lueur violette ou bleue caractéristique et un léger sifflement.
- Oxydation de la surface du plastique : L'oxygène présent naturellement dans l'air sert de réactif. Lorsque le film polymère traverse ce plasma, l'énergie des électrons rompt les liaisons moléculaires (liaisons carbone-carbone ou carbone-hydrogène) à l'extrême surface du matériau.
- Implantation de groupes polaires : Les radicaux libres ainsi créés réagissent immédiatement avec l'oxygène activé. Des groupes fonctionnels polaires contenant de l'oxygène (tels que les groupes hydroxyle, carbonyle et carboxyle) s'intègrent de manière permanente à la surface du plastique.
Le résultat : Une mouillabilité et une adhérence accrues
L'intégration de ces groupes polaires modifie radicalement les propriétés physiques du support. Le traitement Corona permet d'obtenir :
- Une augmentation de l'énergie de surface : Exprimée en dynes/cm ou mN/m (mesurable à l'aide d'encres de test).
- Une mouillabilité optimale (wettability) : Les encres de flexographie ou d'héliogravure, ainsi que les colles de lamination, ne forment plus de gouttes (effet perlant), mais s'étalent de façon totalement homogène.
- Un ancrage permanent : Les fluides s'ancrent chimiquement dans les micro-structures modifiées, éliminant tout risque de pelage, de bavure ou de défaut de production lors des étapes ultérieures de transformation.