1. Si gjenerohet korona?
Korona gjenerohet nga fusha elektrike jashtëzakonisht jouniforme e krijuar nga një përcjellës i pabarabartë. Kur voltazhi rritet gradualisht në një prag të caktuar, ajri jonizohet nga fusha elektrike, duke shkaktuar një shkarkesë dhe duke formuar një koronë. Jashtë koronës, ku fusha elektrike është relativisht e dobët, përplasjet dhe jonizimi nuk ndodhin. Prandaj, grimcat e ngarkuara jashtë koronës përbëhen kryesisht nga jone, të cilat formojnë rrymën primare të shkarkimit të koronës. E thënë thjesht, fenomeni i koronës ndodh kur një elektrodë përcjellëse me një rreze të vogël lakimi shkarkon ajrin.
2. Cili është qëllimi i trajtimit të koronës?
Trajtimi me korona është një metodë që rrit ngjitjen e nënshtresave të printuara përmes goditjes elektrike. Përdor frekuencë të lartë dhe tension të lartë për të nxitur shkarkimin e koronës në sipërfaqen plastike, duke gjeneruar një plazmë me temperaturë të ulët-. Kjo plazmë, përmes goditjes elektrike dhe depërtimit, prish strukturën molekulare të substratit të printuar, duke oksiduar dhe polarizuar më tej molekulat në sipërfaqen e nënshtresës. Në fund të fundit, goditja e joneve gërryen sipërfaqen, duke përmirësuar ndjeshëm ngjitjen e sipërfaqes së nënshtresës.
Trajtimi me korona rrit ngjitjen e substratit nëpërmjet një sërë mekanizmash: së pari, heq atomet dhe molekulat e përthithura në sipërfaqe; së dyti, promovon kontaktin ndëratomik, duke rritur kështu lagështinë e materialit; së treti, rrit ndjeshëm nivelin e energjisë sipërfaqësore dhe modulon polaritetin e materialit; dhe së fundi, krijon radikale atomike dhe grupe funksionale në sipërfaqe që mund të iniciojnë reaksione kimike.
Në prodhimin e filmit, efektiviteti i trajtimit të koronës shpesh testohet duke përdorur një metodë të veshjes së lëngshme. Faktorët kryesorë që ndikojnë në trajtimin e koronës përfshijnë llojin e elektrodës, temperaturën e filmit, shpejtësinë e linjës, vëllimin e shkarkimit të elektrodës dhe materialin e sipërfaqes. Veçanërisht, trajtimi i koronës ndikon gjithashtu në vetitë fizike të tilla si koeficienti i fërkimit të filmit, tkurrja dhe forca e mbylljes së nxehtësisë.
Qëllimi i trajtimit të koronës është të nxisë thyerjen e lidhjeve kimike brenda molekulave të materialit, duke shkaktuar kështu degradimin dhe rritjen e ndjeshme të vrazhdësisë së sipërfaqes. Për më tepër, ozoni i krijuar gjatë procesit të trajtimit të koronës i nënshtrohet një reaksioni oksidativ me molekulat në sipërfaqen e plastikës, i cili jo vetëm përmirëson lagshmërinë e sipërfaqes, por gjithashtu rrit ngjitjen.
3. Si funksionon trajtimi i koronës:
Energjia elektrike me frekuencë të lartë-të tensionit të lartë aplikohet në pajisjen e trajtimit të koronës, duke shkaktuar një fenomen shkarkimi korona që prodhon shkëndija të vogla, të dendura vjollce-blu. Ndërsa ajri jonizohet, formohen plazma të ndryshme. Të nxitura nga fusha e fortë elektrike, këto grimca plazme prekin produktin plastik me shpejtësi të lartë. Për shkak se energjia e këtyre grimcave të plazmës është e ngjashme me energjinë e lidhjes kimike të molekulave plastike, në rendin prej disa deri në dhjetëra elektron volt, ato në mënyrë efektive nxisin thyerjen e lidhjeve kimike brenda molekulave plastike, duke çuar në degradimin e materialit dhe duke rritur ndjeshëm ashpërsinë e sipërfaqes. Për më tepër, procesi i shkarkimit të koronës prodhon një sasi të madhe ozoni. Ky oksidant i fortë reagon me molekulat në sipërfaqen plastike për të formuar komponime me bazë karboni, perokside dhe substanca të tjera.
4. Efektet e trajtimit të Corona:
Trajtimi me Corona jo vetëm që heq në mënyrë efektive vajin, lagështinë dhe papastërtitë nga sipërfaqja plastike, por gjithashtu përmirëson ndjeshëm lagshmërinë dhe ngjitjen, duke rritur polaritetin e sipërfaqes së materialit. Ky trajtim gjithashtu rrit polaritetin e filmit, duke rritur tensionin sipërfaqësor dhe duke rritur kështu vetitë e lidhjes. Nën ndikimin e një fushe elektrike të tensionit të lartë, oksigjeni në ajër shndërrohet në ozon, i cili më pas zbërthehet në oksigjen dhe atome të oksigjenit të sapolindur. Këto atome oksigjeni të sapolindur kanë fuqi të fortë oksiduese dhe mund të reagojnë me -atomet e karbonit në molekulat e polietilenit ose polipropilenit, duke futur grupe karbonil dhe hidroksil. Ky ndryshim strukturor rrit polaritetin e molekulave të filmit, duke rritur tensionin e tyre sipërfaqësor dhe duke rritur afinitetin e tyre për ngjitësit, duke përmirësuar kështu forcën e lidhjes midis filmave të përbërë. Për më tepër, gjenerimi i hidrogjenit aktiv mund të reagojë kimikisht me grupet aktive në ngjitësit poliestër, duke rritur më tej efektin e lidhjes.
Trajtimi me Corona mund të përmirësojë gjithashtu ndjeshëm ngjitjen e bojës dhe të përmirësojë përputhshmërinë e printimit. Gjatë procesit të trajtimit, një numër i madh i grimcave të ozonit të plazmës ndërveprojnë me molekulat sipërfaqësore të plastikës. Grimcat me energji të lartë-bombardojnë sipërfaqen e filmit, duke thyer lidhjet e polimerit dhe duke gjeneruar shumë radikale të lira dhe qendra të pangopura. Këto grupe reaktive sipërfaqësore më pas kryqëzohen- me lagështinë e përthithur në sipërfaqen e filmit, duke futur grupe polare si grupet hidroksil në sipërfaqen e fibrës dhe duke aktivizuar sipërfaqen e filmit. Pas trajtimit me korona, ngjitja dhe qëndrueshmëria e bojërave në filma përmirësohen ndjeshëm, duke rritur kështu printueshmërinë.
5. Faktorët që ndikojnë në efektivitetin e trajtimit të koronës:
Efektiviteti i trajtimit të koronës ndikohet nga shumë faktorë. Së pari, koha e trajtimit ndikon drejtpërdrejt në efektin e trajtimit. Një kohë shumë e shkurtër trajtimi mund të mos arrijë efektin e dëshiruar të pastrimit, ndërsa një kohë shumë e gjatë trajtimi mund të dëmtojë sipërfaqen e materialit. Së dyti, temperatura e trajtimit është gjithashtu një faktor kyç, që ndikon në vetitë fizike dhe kimike të sipërfaqes së materialit, gjë që ndikon më tej në efektivitetin e trajtimit të koronës. Për më tepër, forca e fushës elektrike është një faktor thelbësor, që përcakton intensitetin dhe uniformitetin e shkarkimit të koronës, e cila nga ana tjetër ndikon në cilësinë e trajtimit. Për më tepër, vetitë e vetë materialit, si tensioni sipërfaqësor dhe polariteti, gjithashtu ndikojnë ndjeshëm në efektivitetin e trajtimit të koronës. Së fundi, papastërtitë dhe përmbajtja e lagështisë në ajër gjithashtu ndikojnë në efikasitetin dhe cilësinë e trajtimit të koronës në një masë të caktuar.
Efekti i temperaturës: Ndërsa temperatura rritet, shkalla e trajtimit të koronës rritet në përputhje me rrethanat. Në prodhimin aktual, nëse niveli i trajtimit është i pamjaftueshëm për shkak të kufizimeve të fuqisë së trajtuesit të koronës, masa të tilla si shtimi i rrezatimit infra të kuqe përpara pajisjes së trajtimit (si trajtimi me film të ftohtë) mund të miratohen për të përmirësuar efektin e trajtimit. Lagështia: Lagështia e lartë shpesh ndikon në efektivitetin e trajtimit të koronës, pasi procesi i shkarkimit të koronës ndodh në ajër.
Koha: Efektiviteti i trajtimit të koronës zbehet gradualisht me kalimin e kohës.
Ruajtja: Temperatura e ambientit të ruajtjes ndikon ndjeshëm në shpejtësinë e zbehjes. Në përgjithësi, sa më e lartë të jetë temperatura e ruajtjes, aq më shpejt dhe më e plotë është zbehja e trajtimit të koronës. Faktorë të tjerë, si trashësia e materialit, mund të ndikojnë gjithashtu në shkallën e zbehjes. Për trajtimin e koronës IXPE në veçanti, jetëgjatësia optimale e saj është zakonisht më pak se dy javë. Pas kësaj periudhe, efektiviteti i trajtimit zvogëlohet gradualisht.