پلاسما گازی یونیزه مملو از ذرات باردار و خنثی است كه در مجموع شبه خنثی است. پلاسما پس از سه حالت جامد، مایع و گاز به عنوان حالت چهارم ماده محسوب می شود. آتش، خورشید و رعد و برق، نمونه هایی از پلاسمای موجود در طبیعت هستند. پلاسما در محدوده وسیعی از دما و فشار تولید می شود. پلاسمای سرد اتمسفری از جمله فناوری های نو ظهور و نوید بخش است که به علت کار در فشار اتمسفری و دمای محیط در کاربردهای بسیاری مورد استقبال قرار گرفته است. یکی از عرصه های به روز این نوآوری در صنایع بسته بندی و پردازش سطوح پلیمری است که در ذیل بیشتر به آن خواهیم پرداخت.
صنعت پلاستیک و چالش های موجود
گستردگی و لزوم کاربرد پلاستیک ها و پلیمر ها در کاربردهای مختلف از صنایع خودروسازی گرفته تا صنایع بسته بندی بر کسی پوشیده نیست. یکی از بزرگترین چالشهایی که در صنعت چاپ و بسته بندی در دنیا وجود دارد را می توان چسبندگی سطحی آن ها دانست. مواد پلیمری به واسطه ساختار شیمیایی ویژه ای که دارند ذاتاً دارای انرژی سطحی پایینی هستند که این امر باعث ضعیف شدن چسبندگی سطحی و یا حتی در برخی موارد عدم چسبندگی می شود. از این رو همواره در حوزه چاپ و بسته بندی استفاده از روش هایی که بتواند سطح پلیمر ها و پلاستیک ها رو فعال کند مطرح بوده است.
در صنعت روش های مختلفی برای رفع این معضل پیشنهاد می شود. استفاده از ترکیبات و پرایمرهای شیمیایی، استفاده از شعله و اشعه فرابنفش از جمله روش های مرسوم برای آماده سازی و یا به عبارت دیگر فعال کردن سطح پلیمرها و بهبود خاصیت ترشوندگی، چسبندگی و چاپ پذیری آن ها می باشد. پلاسمای سرد اخیرا ًبه عنوان یکی از روش های پردازش و آماده سازی سطوح پلیمری مطرح شده است که بدون تأثیرگذاری بر خواص عمومی پلیمر و تخریب آن با عملیاتی سطحی به رفع این معضل بپردازد. این تکنیک به دلیل سازگاری با خط تولید از لحاظ سرعت ، ایجاد کیفیت مناسب، مطلوب و دارای ثبات زمانی و با داشتن سطح بالایی از ایمنی محیط زیستی به عنوان یکی از رقیبان اصلی روش های سنتی و مرسوم به شمار می رود.
امروزه تمامی شرکت ها فعال در صنعت چاپ و بسته بندی در سطح دنیا از سیستم های کرونا و پلاسما برای ایجاد چسبندگی مناسب و افزایش قابلیت چاپ استفاده می کنند. شرکت های فوق به دلیل چالش های موجود در زمینه چاپ و برچسب زنی بر روی پلیمر های PE، PP، پلی کربنات، PVC، PET و پلی استایرن و همچنین رول های متالایز از جدید ترین فناوری روز دنیا از جمله فناوری پلاسما برای افزایش انرژی سطحی و قابلیت چاپ استفاده می کنند. از جمله این شرکت های معروف، دو شرکت اروپایی Paccor و Kobusch و دو شرکت انگلیسی Paragon و Britton و شرکت هولدینگ اکسوپک (Exopack) می باشد. این شرکت ها با استفاده از تکنولوژی روز دنیا همواره بین فعالان صنعت چاپ و بسته بندی مطرح بوده اند.
مکانیسم عملکرد و ویژگی های پلاسمای سرد در چاپ بر روی سطوح پلیمری
انواع مختلفی از پلاسما در پردازش سطح پلیمرها استفاده می شود. این پلاسما ها می توان به پلاسمای کرونا، جت پلاسمای اتمسفری و پلاسمای سد دی الکتریک اشاره کرد. پلاسما با کنده کاری سطحی و ایجاد زبری های نانومتری بر روی سطح و همچنین ایجاد عامل ها و گروه های فعال شیمیایی مانند OH-و COO- سبب افزایش چسبندگی سطوح پلیمری به رنگ ها، پوشش ها و سطوح دیگر می شود.
شماتیکی از کنده کاری و ایجاد عامل های فعال شیمیایی بر سطح طی پردازش پلاسمایی
- پردازش و فعال کردن سطح بدون بر جا گذاشتن آثار تخریبی حرارتی، شیمیایی، مکانیکی و تغییر خصوصیات عمومی ماده
- امکان پردازش یکنواخت سطح
- چربی گیری و تمیزکاری سطح بدون نیاز به حلال و ترکیبات شیمیایی
- امکان پردازش سطح بدون تولید بخارات و ترکیبات سمی
- امکان پردازش سطح بدون تولید آلودگی های زیست محیطی
- ارزان بودن فرایند و کاهش هزینه تمام شده
- امکان پردازش قطعات با اشکال هندسی پیچیده
- سریع بودن فرایند و سازگاری با خطوط تولید
- فعال سازی قابل اطمینان و مطلوب سطح
- ثبات زمان اثر فعال سازی
| تصاویر زیر برای استفاده در طراحی و مواردی که احتیاج هست ارائه شده است. |
- سهولت تعمیر و نگهداری
- شماتیک بهبود خاصیت جذب آب توسط پلاسمای سرد
همانطور که در شکل زیر قابل مشاهده است الکترون ها، یون ها و ذرات فعال در پلاسما با بمباران سطح مواد پلیمری و پلاستیکی، آلودگی ها موجود بر روی سطح را از بین می برند. سپس گونه های فعال ایجاد شده مانند هیدروکسیل و کربوکسیل موجب افزایش انرژی سطحی سطوح می شود. این افزایش انرژی سطحی موجب آبدوستی سطوح و چاپ پذیر شدن آن ها می شود.
بمباران سطح در حضور پلاسما و تمیز شدن سطح آن
- تفاوت انرژی سطحی برای سطح فعال شده با پلاسما در مقایسه با سطح بدون پردازش
شماتیک بهبود خاصیت چاپ پذیری توسط پلاسما سرد
به دلیل افزایش انرژی سطحی پلیمر ها و فلزات در حین فرایند چاپ باند مناسبی بین جوهر و سطح پلیمر ایجاد می شود که منجر وضوح مناسب در فرایند چاپ می شود. شایان ذکر است چاپ بدون پیش پردازش بالا از ثبات مناسبی برخوردار نبوده و به مرور زمان پاک خواهد شد.
تصویر سمت راست نشان دهنده چاپ بر روی پلاستیک بدون پردازش پلاسما و شکل سمت چپ نشان دهنده چاپ بر روی پلاستیک بعد از پردازش پلاسما
مثال هایی از کاربرد های صنعتی شده پلاسما سرد در صنایع چاپ و بسته بندی
همانطور که گفته شد فرایند چاپ بر روی پلیمر های PE، PP، پلی کربنات، PVC، PET و پلی استایرن و هم چنین فلزات و و رول های متالایز با چالش هایی مواجه بوده است که در گذشته از شعله به عنوان فعال کننده استفاده می شد. با پیشرفت تکنولوژی استفاده از دستگاه جرقه زن و کرونا بر پایه تخلیه الکتریکی مطرح شد و توانست مشکلات شعله را به خوبی برطرف نماید. اما امروزه با گسترش فناوری و پیشرفت های فراوان فناوری پلاسما به دلیل یکنواختی بالا و سرعت بالا در اختیار شرکت های معتبر در حوزه چاپ قرار گیرد.
شرکت تجاری HP به عنوان یکی از بزرگترین شرکت های فعال در زمینه ساخت تجهیزات کامپوتری و پرینتر در دستگاه های چاپ صنعتی خود از فناوری پیشرفته پلاسما ساخت شرکت Vetaphone بهره می برد. بر اساس نوع پلیمری که بر روی آن فرایند چاپ انجام می شود و سرعت چاپ تعداد دستگاه پلاسما مورد استفاده متفاوت است.
دستگاه پلاسما شرکت Vetaphone در حال چاپ برچسب کمپانی HP.
شرکت TRESU یکی از بزرگتر ین شرکت های سازنده ماشین الات چاپ و بسته بندی می باشد. این شرکت دانمارکی با بهره گیری از تجربه 30 ساله خود در ساخت پرینتر های صنعتی به عنوان یکی از پیشرفته ترین شرکت های سازنده مطرح است. این شرکت در بیشتر پرینتر های صنعتی خود از پلاسما استفاده می کند که در شکل زیر نحوه قرار گیری دستگاه پلاسمای سرد در داخل پرینتر قابل مشاهده است.
استفاده از پلاسما سرد در کمپانی معتبر TRESU به عنوان یکی از بزرگترین کمپانی های فعال در صنعت چاپ
شرکت F.A. Daniels یک شرکت آمریکایی در حوزه تجهیزات پرینت می باشد که با تجربه 23 ساله در صنعت چاپ دنیا مطرح می باشد. این شرکت نیز مطابق شکل زیر از دستگاه پلاسما درون فرایند چاپ استفاده می کند و می توانند در عرض های مختلف اقدام به فرایند فعال سازی و چاپ نماید.
دستگاه پلاسما سرد مورد استفاده در خط برچسب زنی شرکت FA.
استفاده از پلاسمای سرد در ایجاد قابلیت چاپ پذیری بطری های پلاستیکی توسط شرکت 3DT
استفاده از پلاسمای سرد در پردازش نوارهای لاستیکی توسط شرکت 3DT
افزایش چاپ پذیری درب پلاستیکی بطری و مسواک توسط شرکت Enercon
شرکت های معتبر در زمینه افزایش رنگ پذیری و چاپ پذیری پلیمرها
مهم ترین کاربرد پلاسما سرد در صنعت چاپ و بسته بندی، فعال سازی سطح پلاستیک، پلیمر ها و فیلم های متالایز برای چاپ بهتر و با کیفیت می باشد. در این زمینه شرکت های معتبر بزرگی در سطح دنیا وجود دارد که نشان دهنده جایگاه این فناوری در دنیا است. از جمله این شرکت ها، شرکت Vetaphone می باشد که با سابقه ای 60 ساله در کشور دانمارک در صنعت چاپ اقدام به ساخت سامانه های صنعتی پلاسما برای پردازش سطوح پلاستیکی و پلیمری با سرعت 1000 متر بر دقیقه نموده است. در این دستگاه با اعمال اختلاف پتانسیل الکتریکی پلاسما ایجاد شده و ضمن تمیز کردن سطوح پلیمری اقدام به فعال سازی آن ها می نماید. این کمپانی سیستم های پلاسما را در ابعاد مختلف و برای سرعت های مختلف ارائه می دهد. این شرکت در بیش از 40 کشور دنیا نمایندگی داشته و به عنوان رهبر تکنولوژی کرونا و پلاسما در صنعت چاپ مطرح می باشد.
پلاسما ایجاد شده برای ایجاد افزایش قابلیت چاپ بر روی رول های پلاستیکی و پلیمری توسط شرکت Vetaphone
شرکت آلمانی Kalwar نیز یکی دیگر از بزرگترین شرکت های سازنده سامانه پلاسما سرد برای افرایش قابلیت چاپ می باشد. این کمپانی محصولاتی را عرضه بازار کرده است که می تواند پلیمر ها و پلاستیک های با ضخامت بالا را نیز فعال و آماده چاپ نماید.
شرکت MAAN در کشور هلند نیز از دیگر سازندگان تجهیزات پلاسما برای فعال کردن فیلم های پلیمری و فلزی می باشد. این شرکت به صورت رسمی از سال 1996 فعالیت خود را شروع کرده و سامانه های پلاسما رولی و مشعل پلاسما را روانه بازار کرده است. اولین محصول این شرکت دستگاه پردازش فیلم های پلیمری می باشد که در شکل زیر آمده است.
دیگر دستگاه این شرکت سامانه مشعل پلاسما یا Plasma Torch می باشد که برای پردازش سطوح باریک و کوچک استفاده می شود.
دستگاه پلاسما تورچ ساخت شرکت MAAN
دستگاه دیگر این شرکت سیستم تحت خلا می باشد که برای چاپ پذیری تجهیزات دارو سازی و قطعات کوچک استفاده می گردد.
شرکت enercon یک شرکت آمریکایی می باشد که تجربه 30 ساله ای در زمینه فعال سازی سطوح برای فرایند های چاپ و برچسب زنی دارد. این شرکت در کشور های انگلستان و هند نیز نمایندگی داشته و تمرکز خود را بر ساخت سیستم های کرونا و پلاسما برای پردازش اجسام سه بعدی گذاشته است. نمونه هایی از دستگاه های ساخته شده نمایش داده شده است.
دستگاه Blown Arc Plasma ساخت شرکت enercon
دستگاه Blown Arc Plasma ساخت شرکت enercon در حالت روشن
دستگاه Blown ion Plasma ساخت شرکت enercon برای پردازش نواحی باریک و کوچک
دستگاه Blown ion Plasma ساخت شرکت enercon در حالت روشن برای پردازش نواحی باریک و کوچک
شرکت Ferrarini & Benelli در کشور ایتالیا توانسته است سیستم های پلاسما صنعتی زیادی را روانه بازار کند که از جمله آن ها سیستم پردازش سه بعدی می باشد. این سیستم قابلیت نصب بر روی ربات را داشته و می تواند پردازش یکنواختی بر روی سطوح انجام دهد.
دستگاه PLASMA 3D treatment ساخت شرکت Ferrarini & Benelli
این شرکت علاوه بر سیستم های پلاسما سه بعدی سابقه ای 50 ساله در ساخت سیستم های پلاسما برای پردازش فیلم های پلیمری و متالایز در ابعاد مختلف دارد.
برخی از تجربیات موفق بکارگیری پلاسما سرد در افزایش چسبندگی سطوح پلیمری
- شرکت Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH در اسلوونی به علت گران بودن پلاستیک ABS از پلیمر پلی پروپیلن((PP در ساخت محصولات خود استفاده کرده است. تنها مشکل استفاده از این پلیمر چاپ ناپذیری آن است. این شرکت برای برطرف کردن مشکل رنگ پذیری این محصولات از پلاسمای سرد بهره گرفته است. این شرکت قبلاً از شعله و پلاسمای کم فشار برای پردازش سطوح استفاده می نمود اما روش شعله به دلیل تغییر در ظاهر سطح مطلوب نبوده است.همچنین پردازش توسط پلاسمای فشار کم نیز به دلیل استفاده از خلاء روشی پر زحمت بوده و به سختی بر روی خط قابل بهره برداری است. این شرکت اذعان می دارد نه تنها استفاده از پلاسمای سرد بهترین نتایج چسبندگی را ارائه می دهد بلکه هیچ اثری بر روی پلی پروپیلن سفید براق باقی نمی گذارد.
سیستم جت پلاسمای سرد در پردازش سطوح پلی پروپیلن میکسر شرکت BSH.
- از پلاسمای سرد همچنین در ایجاد خاصیت رنگ پذیری در قوطی های پلاستیکی برای رنگ آمیزی هر چه بهتر درب ها جهت جلب نظر مشتری استفاده می شود. از مزایای این روش می توان به کاهش هزینه، افزایش کیفیت رنگ و کمک به محیط زیست در راستای استفاده کمتر از مواد شیمیایی در تولید و کاهش مصرف آب اشاره کرد.
افزایش قابلیت چاپ پذیری درب پلاستیکی بطری و ظروف پلاستیکی
پردازش اجسام سه بعدی توسط پلاسمای سرد.
- شرکت Tampoprint AG یکی از پیشروان بازار در ساخت و ساز ماشین آلات چاپ و حکاکی لیزر در توسعه و ساخت یک دستگاه تمام اتوماتیک چاپ از تکنولوژی پلاسمای سرد اتمسفری برای چاپ بر جعبه نعناع با نرخ تولید ساعتی از 1800 قطعه همکاری کرده است. این شرکت به قابلیت پلاسمای سرد در پردازش جعبه پلی پروپیلنی((PP وتر شدن سطح حداقل تاmJ/m2 72 اذعان کرده است. این شرکت کیفیت بالای چاپ، حذف کامل ذرات گرد و غبار بر روی سطح و پردازش جعبه ها بدون آسیب به آنها و محتویات درونی آن را از ویژگی های این تکنولوژی در بهبود فرایند فرایند کاری و رضایتمندی مشتری دانسته است.
چاپ با جت پلاسمای سرد بر روی سطح پلیمری
کاربرد پلاسمای سرد در افزایش چسبندگی سطوح پلیمری
- شرکت BOBST از تأمین کنندگان پیشرو در تجهیزات و خدمات جعبه سازی، از پلاسمای سرد درفرایند بستن جعبه های دارای روکش لمینت و جعبه های پلاستیکی استفاده کرده است. کشش سطحی کم اینگونه جعبه ها و بسته بندی ها سبب پیوند کم و کیفیت پایین چسبندگی می شود و تنها در نقاطی که در آن قطرات چسب وجود داشته باشد چسبندگی وجود خواهد داشت. با این حال، پس از پردازش توسط پلاسمای سرد اتمسفری کشش سطحی افزایش قابل ملاحظه ای خواهد داشت و پیوندی مستحکم و همگن شکل می گیرد.
ب الف
استفاده از پلاسمای سرد الف) در افزایش چسبندگی چسب بر کارتن در شرکت BOBST ب) استفاده از پلاسما در چسبباندن روکش ها و جعبه های دارای روکش و پلاستیکی
- افزایش چسبندگی بین پلیمر و سطوح دیگر وکمک به آب بندی و درز بندی آنها از دیگر کاربردهای پلاسمای سرد است. به کار بردن پلاسمای سرد در فشار اتمسفری و اثر بخشی قابل توجه آن در عامل دار کردن و تمیز کردن سطوح باعث کاهش هزینه، افزایش کیفیت وکاهش استفاده از مواد شیمیایی می شود.
امروزه یکی از بزرگترین شرکت های تولید تریلرهای یخچالی در اروپا با نام cargobull از جت های پلاسمایی برای رنگ آمیزی و آب بندی کردن یخچال ها استفاده می کند.
استفاده از فناوری پلاسما سرد با نام های مختلفی از جمله جرقه گیر، جرقه زن و کرونا از سالیان قبل در بین صنعتگران ایرانی مرسوم بوده است. ارتباط مناسب بین دانشگاه ها فعال در حوزه پلاسما و شرکت های فعال در این زمینه باعث شده است تا تجهیزاتی که با نام های مذکور در بین صنعت رایج می باشد، دستخوش بهبود، ارتقا و توسعه در قابلیت ها و مشخصات و تولید محصولات جدید ارزنده و قابل رقابت با نمونه های خارجی شده است. به جرات می توان گفت تکنولوژی فناوری پلاسما در صنعت چاپ و بسته بندی به خوبی در کشور بومی سازی شده است و می توان با قیمت های مناسب نیاز صنعتگران کشور را به این فناوری در داخل کشور تامین نمود. با توجه به پتانسیل های فراوان در کشور و لزوم صادرات و بسته بندی مناسب برای ایجاد فضای رقابتی با محصولات خارجی بکار گیری فناوری های نوین در صنعت چاپ و بسته بندی انکار ناپذیر می باشد.
هم اکنون درایران شرکت های پلاسمایی توانایی توسعه فناوری پلاسمای سرد برای کاربردهای مختلف پردازش سطح را دارند. امکان ساخت و طراحی دستگاه های مختلف تولید پلاسمای سرد شامل جت های پلاسمایی و پلاسماهای سرد مسطح، در کشور میسر است و متخصصان ایرانی تلاش برای اثبات کارایی در کاربردهای صنعتی گوناگون دارند.
شرکت های دانش بنیان وابسته به مراکز علمی و تحقیقاتی در کشور در حوزه پلاسما با رصد مناسب فناوری پلاسما در دنیا اقدام به بومی سازی و تجاری سازی بیشتر سامانه های پلاسما نموده اند. بطوریکه می توان به خوبی ادعا نمود در صنعت چاپ و بسته بندی به طور کامل می توان نیاز شرکت های داخلی را با قیمت پایین و کیفیت بالا توسط شرکت های دانش بنیان پلاسما تامین نمود.
شرکت دانش پویان ساتیا
طراحی و ساخت 3 سامانه ی پلاسمایی در شرکت دانش پویان ساتیا در حوزه چاپ و بسته بندی از جمله این فعالیت ها می باشد. اولین محصول این شرکت سامانه Corona Print می باشد که قابلیت چربی زدایی و فعال سازی فیلم های پلیمری، پلاستیکی و متالایز را با سرعت 100 متر بر دقیقه دارد. این شرکت توانایی ساخت سامانه پلاسما برای پردازش پلیمرها و متالایز با ضخامت بالا و سرعت 1000 متر بر دقیقه و به طول های مختلف دارد. نمایی از دستگاه در شکل های زیر قابل مشاهده است.
سامانه دوم این شرکت دستگاه Plasma Torch می باشد که برای پردازش اجسام سه بعدی قابل استفاده می باشد.
سامانه سوم این شرکت دستگاه Plasma Clean می باشد که در فشار خلا کار کرده و می تواند پلاسمای یکنواختی در حجم های بزرگ ایجاد کند. این سامانه برای قطعات پلاستیکی و پلیمری کوچک در تعداد های بالا بسیار مفید بوده و می تواند به صورت کاملا یکنواخت فعال سازی و افزایش قابلیت رنگ و چاپ را ایجاد نماید. این دستگاه برای پردازش قطعات شرکت های داروسازی قابل استفاده می باشد.
شرکت کاوش یاران فن پویا
شرکت کاوش یاران فن پویا یکی از شرکت های دانش بنیان حوزه پلاسما است که با ارائه دو دستگاه مولد پلاسمای سرد، پلاسمای سوپر آرک و جت پلاسمای سرد اتمسفری، به ارائه خدمات به مشتریان خود در تمیزکاری سطح، افزایش رنگ پذیری، چاپ پذیری و چسبندگی سطوح پلیمری و فلزی در کاربردهای مختلف صنعتی می پردازد.
جت پلاسمای سرد اتمسفری ( ACPJ-16 AR) Atmospheric cold plasma jet سیستمی منحصر به فرد و موثر در تولید پلاسمای سرد برای پردازش سطوح مختلف پلیمری و فلزی است که برای اولین بار در داخل کشور توسط متخصین شرکت کاوش یاران طراحی و ساخته شده است. این جت که قابلیت کار در دو مد با پهنای پلاسمای متفاوت را دارد می تواند برای پردازش سطوح پیچیده سه بعدی به کار گرفته شود.
تصاویری از دستگاه جت پلاسمای سرد اتمسفری ( ACPJ-16 AR) Atmospheric cold plasma jet ساخت شرکت کاوش یاران فن پویا
پردازش موثر و با سرعت بالای سطوح مختلف پلیمری مانند سطوح پلی اتیلنی، پلی پروپیلنی، پی وی سی، سیلیکونی، سطح شیشه، سطوح فلزی مانند آلومنیوم، استیل، برنج و … به منظور افزایش رنگ پذیری، چاپ پذیری و چسبندگی پوشش ها که در صنایع مختلف چون بسته بندی، چاپ، لوازم خانگی، سیم وکابل، خودرو،… اهمیت ویژه ای دارد، توسط این جت قابل دست یافتن است. افزایش انرژی سطحی پایین تر از 32 میلی نیوتن بر متر به 72 میلی نیوتن بر متر مربع با پردازشی کوتاه و سریع توسط این جت، کار در فشار اتمسفری، استفاده از هوا به عنوان گاز کاری، قابلیت نصب بر خطوط تولید پیوسته، هزینه رایج پایین، عدم ایجاد آثار تخریبی حرارتی از نقاط قوت این جت در کاربردهای مختلف می باشد.
بهبود چاپ پذیری سیم های پی وی سی تحت پردازش پلاسما، سمت راست) پردازش نشده، سمت چپ) پردازش شده. پاک شدن عبارت چاپ شده Kavosh Yaran از روی سبم در بخش پردازش نشده مشهود است حال آنکه چاپ انجام شده بر بخش پردازش شده با پلاسما کاملاً مستحکم است.
بهبود رنگ پذیری الومنیوم تحت پردازش پلاسمای جت پلاسمای سرد اتمسفری ، سمت راست) پردازش نشده، سمت چپ) پردازش شده. کندگی رنگ تحت آزمون Cross Cut از سطح پردازش نشده مشهود است در صورتیکه رنگ بر روی سطح پردازش شده با پلاسما چسبندگی بالایی را نشان می دهد.
افزایش انرژی سطحی یک سطح پلیمری تحت پردازش پلاسمای جت پلاسمای سرد اتمسفری؛ سمت راست ) پردازش نشده ، سمت چپ) پردازش شده با پلاسما.
سیستم پلاسمای سوپر آرک یک پلاسمای غیر حرارتی با چگالی پلاسمای نسبتاً زیاد و با دمای الکترون بالا است که گونه های فعال زیادی در فشار اتمسفری ایجاد میکند. این دستگاه نیز می تواند با تمیزکاری سطح و برداشتن آلودگی های سطحی، فعال سازی شیمیایی وآماده سازی فیزیکی سطح سبب افزایش انرژی سطوح پلیمری و افزلیش رنگ پذیری، چاپ پذیری آنها گردد.
تصویر دستگاه Super Arc Plasmaمدل PlasmatechTM-15A ساخت شرکت کاوش یاران فن پویا و پلاسماهای ایجاد شده توسط دستگاهSuper Arc Plasma
شرکت کاوش یاران فن پویا، پلاسمای سوپر آرک را در دو مدل PlasmatechTM-15A و PlasmatechTM-15B برای کاربردهای چاپ و رنگ پذیری سطوح پلیمری به مشتریان خود ارائه می کند. از ویژگی های این دستگاه می توان به کار در فشار اتمسفری، استفاده از هوا به عنوان گاز کاری، پردازش سطوح سه بعدی نارسانا (شیشه، پلیمر)، قابلیت نصب بر خطوط تولید پیوسته، هزینه اولیه و رایج پایین، عدم ایجاد آثار تخریبی حرارتی اشاره کرد. تصاویر زیر برخی از کاربردهای این دستگاه برای سطوح پلیمری مختلف را نشان می دهد.
افزایش میزان چاپ پذیری روی قوطی های پلی اتیلن
افزایش میزان چسبندگی رنگ روی درب های پلی پروپیلن
افزایش میزان انرژی کشش سطحی روی ورق های پلیمری پلی پروپیلن
افزایش میزان چاپ پذیری روی ظروف پلی استایرن
آینده نگاری پلاسما در صنعت چاپ و بسته بندی
با توجه به مصارف مختلف پلاستیک ها در حوزه های مختلف صنعتی و غیرصنعتی و گسترش رو به رشد آن در زندگی مدرن امروزی پیش بینی تقاضای جهانی مواد پلاستیکی به طور میانگین تا سال 2020 به مرز 71 میلیون تن می رسد[1]. با توجه به عدم چسبندگی و نپذیرفتن چاپ و رنگ بر پلاستیک ها و پلیمرها که معضلات عمده در بسیاری از کاربردها است، ارائه راه حلی مقرون به صرفه و کارآمد می تواند کمک شایانی در این راستا باشد. عدم استفاده از پرایمرهای شیمیایی و کاهش هزینه رایج این دستگاه ها در کنار ویژگی های دیگر این روش که در این گزارش به آنها اشاره شد، از نقاط قوت این تکنولوژی در مقایسه با روش های مرسوم در این حوزه است. در بررسی های اقتصادی گزارش شده توسط شرکت های خارجی هزینه رایج متوسط برای استفاده از پلاسمای سرد در صنایع پلاستیک 1-12دلار برای پردازش یک سطح پروپیلنی تخمین زده شده است در حالی که این هزینه برای روش های مرسوم استفاده از پرایمرهای شیمیایی و شعله به ترتیب 29 و 20 دلار برای سطوحی با مساحت و جنس مشابه برآورد شده است [2]. به این ترتیب توسعه و ترویج این تکنولوژی در بازار آینده ایران ضروری به نظر می رسد.
[1] http://ppna.ir
[2] http://www.enerconind.com/index.aspx
————————————————–
تهیه و تنظیم:
- گروه صنعت و بازار با همکاری بخش ترویج صنعتی ستاد توسعه فناوری های نانو و میکرو
====================================================================================
[جهت دسترسی به گزارش نهایی محصولات و شرکتهای دارای گواهی نانومقیاس ستاد توسعه فناوریهای نانو و میکرو به «کتب مرجع محصولات و تجهیزات نانو و صنعت» به نشانی (INDnano.ir/category/book) مراجعه کنید]
[همچنین برای دانلود فایل PDF کلیه گزارشات بهمراه جزئیات، به بخش گزارش های صنعتی پایگاه اینترنتی رسانه تخصصی نانو و صنعت (www.INDnano.ir/category/report) مراجعه نمایید]
====================================================================================
