Into mondo da lavoraçion di polimeri, ottegnî l’adexon, a stampabilitæ e l’umidizzabilitæ ottimale in sce de superfiçie de plastica no polare pe natua comme o polipropilene e o polietilene a l’arresta unna sfidda perscistente. Sti materiali, apprexæ pe-a seu rescistensa chimica e e seu propietæ de barriera, de spesso son mancanti inte applicaçioin che domandan di fòrti ligammi con de tinte, di revestimenti ò di adexivi. Pe colmâ sto divario de prestaçioin, e tecnologie de modifica da superfiçie en vegnue indispensabile. Tra de questi, o trattamento da descharge de corona o se distingue comme un proçesso industriale de pria d'angolo, avvoxou pe-a seu reisa, costo{4}}efficaçitæ e capaçitæ de fonçionamento continuo.
I prinçippi scientifichi da descharge da corona
O trattamento da corona o l’é fondamentalmente un proçesso de plasma à prescion atmosferica. O fonçioña co-o generâ unna descharge de plasma tra un elettrodo à erta tenscion e un rollo misso à massa, co-o film de plastica ò o substrato ch’o passa pe-o spaçio. L’erta tenscion applicâ (pe-o sòlito inte l’intervallo kHz) a ionizza l’äia ambiente, co-a creaçion de unna luxe vixibile ò unna descharge filamentare ricca de speçie energetiche. Sto «plasma freido» o comprende unna mescciua d’elettroin liberi, ioin, molecole metastabili e fotoin ultravioletti (UV), che pòrtan tutti unn’energia scignificativa.
Quande sto plasma energetico o s’impatta in sciâ superfiçie do polimero, se verifica diverse reaçioin fixicochimiche ciave squæxi a-o mæximo tempo. O mecanismo primmäio o l’é o bombardamento da superfiçie da di elettroin d’erta energia e da radiaçion UV, che rompan i ligammi stabili de carbònio e idrògeno inte cadeñe de polimeri. Sta sciscion do ligamme a crea di radicali liberi assæ reattivi in sciâ superfiçie. Pe conseguensa, sti radicali liberi de polimeri reagiscian a-a spedia co-e speçie d’oscigeno e d’azöto (comme l’oscigeno atòmico, l’ozöno e l’òscido nitrico) presenti into plasma de l’äia. Sta reaçion a pòrta à l’incorporaçion permanente de gruppi fonçionali polari, mascime di gruppi carbonili (C{10}}O), carboscili (COOH) e idròscili (OH) in sciâ superfiçie do polimero ch’o l’ea inerte primma. L'introduçion de sti gruppi che contëgnan de l'oscigeno a l'accresce dramaticamente l'energia de superfiçie da plastica, e a â trasforma da idrofòbica à idrofila. St'energia de superfiçie megioâ a l'é a clave pe unna megioa umidizzabilitæ, ch'a l'é un prerequisito pe unna fòrte adexon, dæto ch'a consente à di liquidi comme e tinte, i adescivi e i revestimenti de spantegâse uniformemente e de formâ un contatto intimo co-o substrato.
Avvantaggi e applicaçioin inte l'industria
L'adoçion esteisa do trattamento da corona inte tutti i settoî a l'é attribuia à unna combinaçion irrexistibile d'avvantaggi tecnichi e econòmichi. O seu avvantaggio ciù importante o l’é a capaçitæ d’ëse integrou comme un proçesso continuo e in linia sensa interrompî o flusso de produçion, cösa ch’a l’é fondamentale pe-a produçion à erto volumme comme a converscion de pellicole. O fonçioña à prescion atmosferica pe mezo de l’äia comme mezzo reattivo, e o l’elimina a neçescitæ de scistemi à veuo cäi che gh’é de beseugno de atre tecnologie de plasma. Sto fæto o rende o dispoxitivo ciù sencio, ciù robusto, e scignificativamente ciù bon da pagâ segge in termini d'investimento de capitale che de speise operative.
Sti avvantaggi rendan o trattamento da corona o metodo go{0}}to pe-a modifica di pellicole de poliolefiña. Un exempio primmäio o l’é o film de polipropilene orientou biassialmente (BOPP), un materiale onnipresente inte l’imballaggio di alimenti, inte bande adexive e inte l’imballaggio à uso generale. Into seu stato no trattou, o BOPP o l’à unna bassa energia de superfiçie e unna scarsa umidificabilitæ, cösa ch’a ô rende inadatto pe-a stampa ò a laminaçion. O trattamento coroña o l'attiva effettivamente a seu superfiçie, con permette unna stampa grafica d'erta qualitæ e un ligamme seguo con di seu adexivi. A-o de là de l’imballaggio, a tecnologia a ven applicâ ascì pe modificâ di polimeri biodegraddabili comme l’açido polilattico (PLA). E reçerche an demostrou che o trattamento con corona o peu introdue di gruppi d’oscigeno fonçionali in scê superfiçie de PLA, che no solo megioan l’adexon, ma peuan ascì accelerâ o tasso de biodegraddaçion do polimero.
Limitaçioin e tecnologie complementäie
Ascì co-a seu dominaçion, o trattamento da corona o no l'é unna soluçion universâ e o l'à de limitaçioin speçifiche. O plasma generou o l’à unna denscitæ relativamente bassa e l’effetto do trattamento o l’é tipicamente pöco profondo, e o penetra solo inti seu molecolari ciù esterni (pöchi nanometri) do materiale. Sto fæto o basta pe-i cini, ma o vëgne un vincolo pe di oggetti à træ dimenscioin, di tesciui ò di materiali con de fibre sciortie. L’effetto do trattamento o peu ëse no-uniforme in sce de superfiçie despæge e o requixito de crenatue d’elettrodi assæ picciñe (1 mm pöcassæ) o peu ëse unna limitaçion prattica pe-o trattamento de substrati drui ò con de tescitue. Pe de ciù, a superfiçie trattâ a peu patisce un «invegiamento», donde l’effetto o se diminuisce into tempo apreuvo a-a migraçion de materiali oscidæ de basso peiso molecolare ò a-o reorientamento di gruppi polari into polimero à massa.
Pe-e applicaçioin donde o trattamento da corona o no l’é adeguou, se deuvia de tecnologie alternative e complementäie.Trattamento de sciammal’é unn’atra tecnica de prescion atmosferica- assæ consolidâ. O fonçioña con espoñe pe pöco tempo a superfiçie da plastica à unna sciamma de gas, ch’a l’òscida a superfiçie pe mezo de un meccanismo radicale libero ch’o s’assumeggia à quello do trattamento co-a corona, con introdue di gruppi polari. O trattamento co-a sciamma o l’influisce in sce unna profonditæ un pittin ciù grande (4-9 nm) e de spesso o l’é preferio pe di materiali ciù gròsci, de forme 3D complesse comme e parte de machine ò de bottiglie modellæ à soffio. Di studdi an demostrou ch’o l’é d’avvantaggio e complementare a-a descharge da corona, con di parametri comme o rappòrto tra l’äia e o tempo d’espoxiçion che son fondamentali pe l’ottimizzaçion. Pe l’inzegneria de superfiçie ciù preçisa e avansâ,trattamento con plasma à bassa prescion-offre un contròllo superioe. Conduto inte unna camia à veuo con un gas de proçesso seleçionou con preçixon (comme oscigeno, argon), o crea un plasma ciù denso e uniforme ch’o peu produe unna gran quantitæ de fonçionalitæ de superfiçie e unna modifica ciù profonda sensa dannezzâ o materiale de massa. Sciben ch’o l’é ciù cao e orientou à lotti, o l’é essençiale pe de applicaçioin d’erta tecnologia comme i dispoxitivi medichi.
Concluxon e prospettive pe l'avvegnî
O trattamento da descharge da corona o l'arresta unna tecnologia primmäia, guiddâ da-a sciensa, ch'a l'à sostegnuo a crescita de l'industria da plastica e de l'imballaggio pe de dëxeñe d'anni. A seu elegante applicaçion da fixica do plasma pe resòlve di problemi prattichi d’adexon a l’é unna preuva de unn’inzegneria efficaçe. Alterando fondamentalmente a chimica da superfiçie da plastica pe mezo de l’introduçion de gruppi fonçionæ polari, a permette a prestaçion che e applicaçioin moderne domandan. Sciben ch’o l’affronta de limitaçioin con çerte geometrie e materiali, o seu ròllo o l’é seguo apreuvo a-o seu rappòrto de speditessa incomparabile pe-o trattamento de pellicole. L’avvegnî da modifica da superfiçie o no l’é into desplaçamento do trattamento co-a corona, ma inta seu integraçion intelligente con de atre tecnologie comme a sciamma e o plasma à bassa prescion.