Коронарная обработка
Коронирование – это воздействие низкотемпературным коронным разрядом на обрабатываемую поверхность. Коронный разряд получают в газовой среде при высоком давлении воздуха. Он образуется между поверхностью и электродом в неоднородных полях.
Коронарную обработку применяют для улучшения сцепления поверхности полимера с нанесенным на него слоем другого материала. Пластики, такие как полиэтилен, характеризуются непористыми и химически неактивными поверхностями с малым натяжением, что обуславливает их недостаточные адгезионные свойства. По этой причине жидкости, которые контактируют с полиэтиленом, сворачиваются в каплю, вместо того чтобы равномерно растекаться по его поверхности.
Для увеличения адгезионных свойств поверхностей полимерных материалов и применяется технология коронарной обработки. Метод с применением коронного высокочастотного разряда является наиболее эффективным среди прочих опробованных способов. Технологию разработал глава компании Vetaphone, инженер из Дании Вернер Эйсби в 1951 году. Она разрабатывалась для снижения расходов на обработку поверхностей и повышения качества печати на них.
Получение коронного разряда и его применение
При коронном разряде процессы ионизации отмечаются исключительно около коронирующего электрода. Вокруг него появляется свечение. Оно визуально похоже по форме на солнечную корону.
Механизм разряда выглядит следующим образом:
- в процессе ионизации молекулы образуется электрон;
- он обретает энергию за счет ускорения в электрополе;
- при столкновении электрон ионизирует следующую молекулу;
- фиксируется увеличение количества заряженных частиц
Технология коронирования поверхностей применяется для обработки различных полимерных материалов, например, её используют для:
- типографской печати на полимерных материалах, например, в процессе изготовления полиэтиленовых пакетов с изображениями;
- обработки металлизированных пленок, алюминиевой фольги, бумаги;
- подготовки полиэтиленовой (ПЭ) трубы, которую используют в качестве верхней защитной оболочки для ППУ труб.
Оборудование и особенности коронарной обработки труб с ППУ изоляцией
Коронарная обработка является важной частью процесса теплоизоляции. Для коронирования защитной ПЭ-оболочки используют специальные установки — коронаторы. Они представляют собой комплект оборудования, в состав которого входят:
- высоковольтный трансформатор;
- ответный заземленный и стационарный электроды;
- высокочастотный генератор;
- блок управления.
Полиэтилен, из которого изготавливается защитная оболочка, характеризуется однородной структурой и высокой прочностью за счет наличия гомогенных длинных молекулярных цепей. Чтобы материал обладал высокими адгезионными качествами, поверхностная энергия ПЭ-оболочки должна быть выше энергии слоя ППУ.
Коронный разряд разрушает цепи молекул. За счет этого количество свободных связей в полимере значительно увеличивается. В поверхностном слое образуются полярные группы, которые будут статически притягивать к себе молекулы полиуретана. Поверхность оболочки становится шершавой, что тоже способствует адгезии.
Методика коронирования не оказывает значительного влияния на свойства всего материала. Изменения затрагивают только поверхностный слой на глубине не более 0,1 мкм.
Поскольку эффект от коронного разряда краткосрочный, обработка выполняется незадолго до заливки слоя ППУ в пространство между трубой и защитной оболочкой. Слой пенополиуретана будет надежно прилегать к внутренней поверхности оболочки, что позволит избежать попадания влаги в изоляционный слой.
Также по теме:
— Защитная полиэтиленовая оболочка;
— Лабораторные испытания: растяжение полиэтиленовых оболочек;
— Почему ППУ отслаивается от трубы и оболочки?
