فناوری بسته بندی و فناوری پیش تصفیه سطحی محصولات پلاستیکی

مقدمه: فرآیند تولیدمحصولات پلاستیکیبه طور عمده شامل چهار فرآیند کلیدی است: تشکیل قالب، عملیات سطح، چاپ و مونتاژ. درمان سطح یک بخش کلیدی ضروری است. به منظور بهبود استحکام پیوند پوشش و ایجاد یک پایه رسانا خوب برای آبکاری، فرآیند پیش تصفیه ضروری است.

پیش تصفیه سطحی محصولات پلاستیکی
عمدتا شامل درمان پوشش و درمان آبکاری است. به طور کلی، پلاستیک ها دارای درجه بلورینی زیاد، قطبیت کم یا بدون قطبیت و انرژی سطح پایین هستند که بر چسبندگی پوشش تأثیر می گذارد. از آنجایی که پلاستیک یک عایق غیر رسانا است، نمی توان آن را به طور مستقیم بر روی سطح پلاستیک مطابق با مشخصات عمومی فرآیند آبکاری آبکاری کرد. بنابراین، قبل از عملیات سطحی، باید پیش تیمارهای لازم برای بهبود استحکام پیوند پوشش و ایجاد یک لایه زیرین رسانا با استحکام اتصال خوب برای آبکاری انجام شود.

پیش تصفیه پوشش

پیش تصفیه شامل چربی زدایی سطح پلاستیک یعنی تمیز کردن روغن و عامل رهاسازی روی سطح و فعال کردن سطح پلاستیک به منظور بهبود چسبندگی پوشش می باشد.

1- چربی زدایی
چربی زدایی ازمحصولات پلاستیکی. مانند چربی زدایی محصولات فلزی، چربی زدایی محصولات پلاستیکی را می توان با تمیز کردن با حلال های آلی یا چربی زدایی با محلول های آبی قلیایی حاوی سورفکتانت ها انجام داد. روغن زدایی با حلال های آلی برای تمیز کردن پارافین، موم زنبور عسل، چربی و سایر آلودگی های آلی از سطح پلاستیک مناسب است. حلال آلی مورد استفاده نباید پلاستیک را حل کند، متورم کند یا شکاف دهد و نقطه جوش پایینی دارد، فرار، غیر سمی و غیر قابل اشتعال است. محلول های آبی قلیایی برای چربی زدایی پلاستیک های مقاوم در برابر قلیایی مناسب هستند. محلول حاوی سود سوزآور، نمک های قلیایی و سورفکتانت های مختلف است. متداول ترین سورفکتانت مورد استفاده سری OP یعنی آلکیل فنل پلی اکسی اتیلن اتر است که کف تشکیل نمی دهد و روی سطح پلاستیک باقی نمی ماند.

2- فعال سازی سطحی
این فعال‌سازی برای بهبود خواص سطحی پلاستیک‌ها است، یعنی ایجاد گروه‌های قطبی روی سطح پلاستیک یا زبری آن به طوری که پوشش راحت‌تر خیس شده و روی سطح قطعه کار جذب شود. روش‌های زیادی برای عملیات فعال‌سازی سطحی وجود دارد، مانند اکسیداسیون شیمیایی، اکسیداسیون شعله، اچ کردن بخار با حلال و اکسیداسیون تخلیه تاج. پرکاربردترین روش اکسیداسیون کریستال شیمیایی است که اغلب از مایع تصفیه اسید کرومیک استفاده می کند و فرمول معمول آن 4.5٪ دی کرومات پتاسیم، 8.0٪ آب و 87.5٪ اسید سولفوریک غلیظ (بیش از 96٪) است.

برخی از محصولات پلاستیکی مانند پلی استایرن و پلاستیک های ABS را می توان به طور مستقیم بدون عملیات اکسیداسیون شیمیایی پوشش داد. برای به دست آوردن پوشش با کیفیت بالا، از عملیات اکسیداسیون شیمیایی نیز استفاده می شود. به عنوان مثال، پس از چربی زدایی، پلاستیک ABS را می توان با مایع تصفیه اسید کرومیک رقیق کرد. فرمول درمان معمولی آن 420 گرم در لیتر اسید کرومیک و 200 میلی لیتر در لیتر اسید سولفوریک (وزن مخصوص 1.83) است. فرآیند معمولی درمان 65 ℃70 ℃ / 5 دقیقه 10 دقیقه، شستشو با آب و خشک کردن است. مزیت اچ کردن با مایع تصفیه کرومیک اسید این است که هر چقدر هم که شکل محصول پلاستیکی پیچیده باشد، می توان آن را به طور یکنواخت درمان کرد. عیب این است که عملیات خطرناک است و مشکلات آلودگی وجود دارد.
پیش تصفیه پوشش پوشش

هدف از پیش تصفیه پوشش پوشش بهبود چسبندگی پوشش به سطح پلاستیک و تشکیل یک لایه پایین فلزی رسانا بر روی سطح پلاستیک است. فرآیند پیش تصفیه عمدتاً شامل: زبری مکانیکی، چربی زدایی شیمیایی، زبری شیمیایی، عملیات حساس سازی، عملیات فعال سازی، عملیات احیا و آبکاری شیمیایی است. سه مورد اول برای بهبود چسبندگی پوشش و چهار مورد آخر برای تشکیل یک لایه پایین فلزی رسانا است.

1، زبری مکانیکی و زبری شیمیایی
زبری مکانیکی و عملیات زبری شیمیایی به این صورت است که سطح پلاستیک را به ترتیب با روش های مکانیکی و روش های شیمیایی زبرتر می کنند تا سطح تماس بین پوشش و بستر افزایش یابد. به طور کلی اعتقاد بر این است که نیروی پیوندی که می توان با زبری مکانیکی به دست آورد، تنها حدود 10 درصد از نیروی زبری شیمیایی است.

2- چربی زدایی شیمیایی
روش چربی زدایی برای پیش تصفیه پوشش سطح پلاستیک مانند روش چربی زدایی برای پیش تصفیه پوشش است.

3- حساس شدن
حساسیت عبارت است از جذب برخی از موادی که به راحتی اکسید می شوند مانند دی کلرید قلع، تری کلرید تیتانیوم و غیره بر روی سطح پلاستیک با ظرفیت جذب مشخص. این مواد که به راحتی اکسید می شوند، در طی عملیات فعال سازی اکسید می شوند و فعال کننده به هسته های کریستالی کاتالیزوری کاهش می یابد و روی سطح محصول باقی می ماند. نقش حساس سازی این است که پایه و اساس لایه فلزی آبکاری شیمیایی بعدی را ایجاد کند.

4- فعال سازی
فعال سازی عبارت است از درمان سطح حساس شده با کمک محلولی از ترکیبات فلزی فعال کاتالیزوری. ماهیت آن این است که محصول جذب شده با عامل کاهنده را در محلول آبی حاوی اکسیدان نمک فلز گرانبها غوطه ور کنید، به طوری که یون های فلز گرانبها توسط S2+n به عنوان یک اکسید کننده کاهش می یابد و فلز گرانبهای احیا شده روی آن رسوب می کند. سطح محصول به شکل ذرات کلوئیدی است که دارای فعالیت کاتالیزوری قوی است. هنگامی که این سطح در محلول آبکاری شیمیایی غوطه ور می شود، این ذرات به مراکز کاتالیزوری تبدیل می شوند که سرعت واکنش آبکاری شیمیایی را تسریع می کند.

5- درمان کاهش
قبل از آبکاری شیمیایی، محصولاتی که فعال شده و با آب تمیز شسته شده اند در غلظت معینی از محلول کاهنده مورد استفاده در آبکاری شیمیایی غوطه ور می شوند تا فعال کننده شسته نشده را کاهش داده و از بین ببرد. این درمان کاهش نامیده می شود. هنگامی که مس شیمیایی آبکاری می شود، از محلول فرمالدئید برای عملیات احیا استفاده می شود و زمانی که نیکل شیمیایی آبکاری می شود، از محلول هیپوفسفیت سدیم برای عملیات احیا استفاده می شود.

6- آبکاری شیمیایی
هدف از آبکاری شیمیایی تشکیل یک لایه فلزی رسانا بر روی سطح محصولات پلاستیکی برای ایجاد شرایط برای آبکاری لایه فلزی محصولات پلاستیکی است. بنابراین، آبکاری شیمیایی یک مرحله کلیدی در آبکاری پلاستیک است.