Coronabehandeling (Corona Treatment): Verhogen van Oppervlaktespanning voor Optimale Hechting
Binnen de verpakkings-, extrusie-, en grafische industrie is het succesvol bedrukken, verlijmen of coaten van polymeren een dagelijkse uitdaging. Synthetische materialen zoals polyethyleen (PE), polypropyleen (PP) en polyethyleentereftalaat (PET) hebben van nature een extreem lage oppervlakte-energie (uitgedrukt in mN/m of dyne/cm). Deze materialen zijn apolair en chemisch inert, wat betekent dat vloeistoffen zoals inkten en lijmen zich niet aan het oppervlak kunnen hechten, maar samentrekken in druppels.
Een coronabehandeling (corona treatment) is wereldwijd de meest efficiënte en toegepaste methode om de oppervlaktespanning van kunststoffen, gemetaliseerde folies en papierbanen contactloos te verhogen. Door het oppervlak gecontroleerd te modificeren, wordt een superieure hechting van inkten (zowel solvent- als watergebaseerd), lakken, coatings en laminaten gegarandeerd.
Hoe werkt een typische corona behandeling?
Bij een klassieke corona-installatie worden één of meerdere hoogspanningselectroden op een afstand van 1 tot max 12 mm tegenover een geaarde wals geplaatst. Wanneer hoogspanning op de electroden wordt gebracht, ontstaat er in de spleet tussen de electroden en de wals een plasma. De electroden en/of de wals zijn met een isolerende barrière bedekt (vb. keramische laag, quartz glas of silicone). Vandaar spreekt men ook vaak over een barrière-ontlading. Dergelijke barrière-electroden bieden een oppervlaktebehandeling die veel gelijkmatiger is dan deze van metaalelectroden. Bovendien kunnen hiermee ook geleidende materialen zoals bijvoorbeeld aluminiumfolie behandeld worden.
Wanneer een kunststof over de geaarde wals door de ontladingszone wordt gevoerd, dan wordt hierbij het oppervlak geoxideerd. De elektronen in de ontladingszone hebben een hogere energie en zorgen voor het verbreken van de verbindingen aan het kunststof oppervlak. Hierop kan zuurstof uit de omgeving aan het oppervlak gebonden worden ontstaat een polair oppervlak dat vatbaar is voor hechting van inkt, lijm, coating, …
Waarom meten en monitoren cruciaal zijn
Een coronabehandeling is geen statische instelling. Het effect van de behandeling is onderhevig aan verval (aging effect): na verloop van tijd, of onder invloed van additieven (zoals slip agents die naar het oppervlak migreren), zakt het dyne-niveau weer naar beneden.
Daarom is het inline of direct post-productie meten van de oppervlaktespanning essentieel. Rycobel ondersteunt uw kwaliteitslaboratorium met testinkten, testpennen en geautomatiseerde contacthoekmeters (zoals de Pocket Goniometer PGX+) om de exacte bevochtigbaarheid mathematisch te verifiëren en te garanderen dat uw substraat voldoet aan de klantspecificaties.