Warum haben manche Materialien eine niedrige Oberflächenspannung?

Bei der Corona-Behandlung wird eine elektrische Hochspannungsentladung erzeugt, die auf die zu behandelnde Oberfläche (Kunststoffe, Papier, metallisierte Oberflächen, Bleche usw.) aufgebracht wird.

Die Corona-Behandlung wird hauptsächlich von Verpackungsunternehmen eingesetzt: Extrusionsverfahren, Verarbeitung, Laminierung, Druck und alle Verarbeitungslinien für flexible Verpackungen im Allgemeinen. Es gibt noch weitere Anwendungsbereiche: Rohrbearbeitung, Bleche, Kühlschrankplatten.

Die Corona-Behandlung wird hauptsächlich bei Kunststoffen eingesetzt: Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, PET und PVC, kann aber auch bei Metallen und plastifiziertem Papier angewendet werden.

Die Corona-Behandlung ist ein schnelleres und einfacheres Verfahren als chemische Behandlungen. Außerdem ist es umweltfreundlicher, da keine schädlichen Chemikalien verwendet werden.

Die Wirksamkeit der Corona-Behandlung wird mit dem Dyne-Kit in Form von Flüssigmischungen oder dem Marker gemessen, wobei die Oberflächenspannung des Materials mit der entsprechenden Lösung gemessen wird.

• Art des behandelten Materials: Jedes Material reagiert anders auf die Corona-Behandlung
• Intensität der Entladung: Die Intensität und Dauer der Behandlung beeinflussen ihre Wirksamkeit
• Umweltbedingungen: Faktoren wie Staub, Feuchtigkeit und Verunreinigungen können die Wirksamkeit der Behandlung beeinträchtigen
• Liniengeschwindigkeit: Höhere Geschwindigkeiten erfordern mehr Leistung und Entladeoberfläche

Ja, die Corona-Behandlung ist eine sichere und benutzerfreundliche Behandlung, solange die Sicherheitsvorschriften, die Anweisungen im mitgelieferten Benutzerhandbuch und die Anweisungen des Lieferanten befolgt werden. Um Risiken zu vermeiden, sind eine ordnungsgemäße Anlagenverwaltung und eine regelmäßige Wartung erforderlich.

• Die Corona-Behandlung besteht aus einer elektrischen Entladung, die in einem begrenzten, linearen Raum zwischen einer Elektrode und einer isolierten, geerdeten Gegenelektrode erzeugt wird. Die Corona-Entladung verarbeitet große Materialien wie Kunststofffilme, Folien, Platten, metallisierte Folien und plastifiziertes Papier.
• Die Plasma-behandlung besteht aus einer Plasmaentladung in der Luft, die kontaminierende Partikel von den Oberflächen entfernt, indem sie deren Oberflächenenergie erhöht. Die Plasmabehandlung wirkt auf kleine  Flächen (Behandlungsbereich zwischen 10 und 140 mm) von Kunststoffgegenständen, kleinen ebenen Oberflächen, Rohren und Schläuchen, Elektro- und Spezialkabeln.

Ja, über das Bedienfeld am Generator.

Die Corona-Behandlung funktioniert auch bei Papier (z. B. zur Förderung der Verankerung von PE im Extrusionsbeschichtung-Prozess). Die Messung des erreichten Grades der Oberflächenbehandlung ist jedoch nicht möglich mit dem Dyne-Kit. Dieses Problem tritt bei der Behandlung von kunststoffbeschichtetem Papier nicht auf.

Die Aspekte, die bei der Entscheidung, ob Ihr Material behandelt werden sollte, berücksichtigt werden müssen, sind:

• Schwierigkeit des Materials, Druckfarben, Klebstoffe und Lacke zu halten
• gewünschte Endqualität (gute Haftung von Etiketten, Druck, Beschichtungen)
• Haftungstests, die möglicherweise an dem Material durchgeführt wurden und darauf hinweisen, dass das Material eine niedrige Oberflächenspannung hat.

Der Air Gap im Zusammenhang mit der Corona-Behandlung bezieht sich auf den Abstand zwischen der Elektrode und der Oberfläche des zu behandelnden Materials. Der Air Gap wirkt sich auf die Intensität der Behandlung aus: ein zu großer Abstand könnte die Wirksamkeit der Behandlung verringern.

Die Corona-Behandlung erfolgt durch elektrische Hochspannungsentladungen, die auf die Oberfläche des Materials aufgebracht werden. Diese Entladungen ionisieren die Umgebungsluft und zersplittern die Sauerstoffmoleküle in der Luft. So können sich die Sauerstoffatome mit anderen Sauerstoffmolekülen verbinden, wodurch Ozon entsteht.

Wenn Ozon in der Luft in hohen Konzentrationen vorhanden ist, stellt es eine Risiko für die menschliche Gesundheit. Daher ist es notwendig, Ozon aus der Arbeitsumgebung zu entfernen, Ozonabsorptionssysteme zu verwenden und die Ozonwerte in den Behandlungsbereichen zu überwachen, um die Sicherheit der Mitarbeiter zu gewährleisten.

Die Wirkung der Corona-Behandlung auf die Oberfläche eines Materials ist vorübergehend und ihre Dauer variiert je nach Material, Umgebung und Lagerbedingungen. Deshalb wird empfohlen, die Behandlung inline durchzuführen, d. h. direkt vor dem Auftragen von Druckfarben, Klebstoffen oder Beschichtungen. Insbesondere die Oberflächenmigration von Gleitmitteln und Zusatzstoffen könnte die Wirksamkeit der Behandlung schnell verringern, so dass eine Auffrischungsbehandlung erforderlich sein kann, um die Oberflächenspannung wiederherzustellen.

Folgende Daten sind anzugeben: Art der Anwendung, für die die Corona-Behandlung erforderlich ist, Art des Materials, Breite und Dicke des Materials, Anzahl der zu behandelnden Seiten, Geschwindigkeit der Arbeitslinie. Es ist auch ratsam, die Oberflächenspannung anzugeben, die das Material erreichen muss, um als geeignet für die Haftung zu gelten.

Ja, Dyne Test Ink kann auch recycelte Kunststoffe wie PET, PE oder PP verarbeiten, die oft eine niedrigere Oberflächenspannung haben als Neuware und daher sorgfältig getestet werden müssen, um festzustellen, ob eine Haftung mit Druckfarben, Lacken oder Beschichtungen jeglicher Art möglich ist.

Der Test ist sehr schnell. In der Regel dauert es nur wenige Sekunden, die Druckfarbe auf die Oberfläche aufzutragen und ihr Verhalten zu beobachten.

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Nein, es sind keine Nachfüllpackungen für Corona Marker und Dyne Test Pen erhältlich.

Um genaue Testergebnisse zu gewährleisten, empfehlen wir die Verwendung der Druckfarben und Marker nicht später als 6 Monate nach dem Öffnungsdatum zu verwenden.

Ja, Faktoren wie Feuchtigkeit, Temperatur und Oberflächenverschmutzung können die Testergebnisse beeinflussen. Um genaue Ergebnisse zu erhalten, ist es wichtig, dass der Test in einer kontrollierten Umgebung durchgeführt wird und dass die Oberfläche des Materials sauber ist.

Die Zusammensetzung des Pakets bleibt natürlich Ihnen überlassen. Sie können das Paket mit den von Ihnen gewünschten Werten zusammenstellen.

Dyne ist eine Krafteinheit, die zum ZGS-System (Zentimeter - Gramm - Sekunde) gehört und hauptsächlich in der Wissenschaft verwendet wird, z. B. bei der Untersuchung von Oberflächenkräften oder mikroskopischen Wechselwirkungen. Im Internationalen System (IS) ist diese Einheit durch das Newton ersetzt worden.

Im speziellen Zusammenhang mit Kunststoffen ist Dyne das Kraftmaß, das die Oberflächenspannung in Dyne pro Zentimeter (Dyne/cm) ausdrückt. Sie bestimmt, wie leicht eine Flüssigkeit (z. B. eine Druckfarbe oder ein Lack) an der Oberfläche eines Materials haftet.

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Bei Kunststoffen ist die Messung der Oberflächenspannung von entscheidender Bedeutung, um festzustellen, wie Druckfarben, Lacke, Klebstoffe oder andere Beschichtungen an der Oberfläche eines Materials haften. Um einen Qualitätsdruck oder eine optimale Haftung zu erreichen, muss die Oberflächenspannung ausreichend hoch sein.

Die Oberflächenspannung wird in Dyne pro Zentimeter (Dyne/cm) oder mN/m angegeben.

I Dyne-Tests sind für eine breite Palette von Materialien geeignet: Kunststoffe, Metalle, Glas und Gummi. Damit der Test funktioniert, müssen die zu prüfenden Oberflächen glatt und nicht porös sein (poröse Oberflächen absorbieren Druckfarbe und machen den Test damit ungültig).

Dyne Test Ink ist eine flüssige Mischung, die zur genauen Messung der Oberflächenspannung von plastischen und nichtplastischen Materialien verwendet wird. Die Mischung wird auf die zu prüfenden Oberflächen aufgetragen, um den genauen Wert in dyne/cm zu ermitteln und festzustellen, ob die Haftung optimal oder schlecht sein wird.

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Dyne Test Ink ist eine flüssige Mischung, die mit einem Pinsel oder Applikator auf die Oberfläche der zu prüfenden Materialien aufgetragen wird. Es ist für umfangreiche Tests und den Einsatz im Labor konzipiert und gibt den numerischen Wert der gemessenen Oberflächenspannung in dyne/cm genau an.

Dyne Test Pen ist in Marker-Form erhältlich und benötigt keinen Applikator. Dyne Test Pen ist ein Schnelltest, mit dem festgestellt werden kann, ob eine Oberfläche behandelt wurde oder nicht. Es ist in einer Güteklasse (38 dyne/cm) erhältlich und eignet sich ideal für schnelle Tests in Produktionsumgebungen, da es eine praktische, tragbare und einfach zu handhabende Lösung darstellt.

Tragen Sie mit dem mitgelieferten Pinsel eine kleine Menge der flüssigen Mischung auf die zu prüfende Oberfläche auf.

Wenn die aufgetragene Flüssigkeit in weniger als 2 Sekunden in Tröpfchen zerfällt und nicht diffundiert, ist die Oberflächenspannung zu niedrig.

Umgekehrt ist die geprüfte Oberfläche benetzbar, wenn die Flüssigkeit mindestens 2 Sekunden lang gleichmäßig verteilt wird und somit eine ausreichende Oberflächenspannung für Druck-, Klebe- und Beschichtungsanwendungen aufweist.

I Dyne Test Ink sind mit verschiedenen Oberflächenspannungskonzentrationen (31 bis 58 dyne/cm) erhältlich. Die Wahl der richtigen Konzentration hängt von der Art des zu prüfenden Materials und der Art der Verarbeitung ab.

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Dyne Test Pen misst schnell, ob ein Material zuvor mit Corona behandelt wurde, wobei die Oberfläche nach dem Test unverändert bleibt. Die Druckfarbe dringt nicht in die Oberfläche ein, und falls Flecken zurückbleiben, genügt es, ein weiches Tuch oder Papiertuch mit Wasser oder einem milden Reinigungsmittel zu verwenden.

Der Corona Marker enthält eine spezielle Art von Druckfarbe, die mit Oberflächen reagiert, indem sie den Schriftzug auf den geprüften Bereichen dauerhaft anzeigt, wenn diese zuvor mit Corona-Entladung behandelt wurden.

In Anbetracht der Tatsache, dass die meisten Druckfarben und Klebstoffe immer noch Oberflächenspannungswerte von über 38 aufweisen, wird 38 als Schwellenwert für die Annahme oder Ablehnung eines Materials angesehen.

Die atmosphärische Plasmabehandlung ist ein Verfahren, bei dem ein ionisiertes Gas (Plasma) verwendet wird, um die Oberfläche von Polymeren und anderen Materialien zu verändern. Ein Plasma entsteht, indem ein Gas - im Falle des atmosphärischen Plasmas ist dies die Luft, die wir atmen - mit sehr hoher Energie beaufschlagt und in eine Ansammlung geladener Teilchen verwandelt wird. Diese Partikel kommen mit der zu behandelnden Oberfläche in Kontakt und verbessern die Haftung oder entfernen Verunreinigungen.

Nur zu Informationszwecken und nicht als erschöpfende Liste führen wir einige Materialien und Anwendungen auf:

• Polyethylen (in Flaschen, Behältern, Komponenten verschiedener Formen)
• Polypropylen (Automobilteile und medizinische Geräte)
• Polycarbonat (Linsen, Flugzeugteile und elektrische Geräte)
• ABS (Formen, Automobilteile und Spielzeug)
• Polyamide (Kabel, mechanische Teile und industrielle Komponenten)
• PVC (Möbelprofile, Fensterprofile).

Plasma eignet sich auch für die Behandlung von Metallen, Glas, Keramik, Textilien und Verbundwerkstoffen (ein Beispiel für einen Verbundwerkstoff ist die Kombination aus Schuhschaft und Sohle).

Im Vergleich zu anderen Behandlungsarten ist die Plasmabehandlung günstiger:

• Umweltverträglich: Es werden keine gefährlichen Chemikalien und Lösungsmittel benötigt, wodurch Abfall und Umweltbelastung reduziert werden
• Präzise: Ermöglicht die Behandlung von sehr kleinen Bereichen oder Oberflächendetails, ohne dass Bereiche, die nicht behandelt werden müssen, beeinträchtigt werden. Dieses Maß an Präzision ist mit herkömmlichen chemischen Behandlungen nur schwer zu erreichen
• Wirksam bei niedrigen Temperaturen: Nützlich für hitzeempfindliche Materialien wie Polymere
• Schnell: Schneller Prozess und einfache Integration in Produktionslinien ohne Ausfallzeiten
• Sicher: Die Plasmabehandlung schließt das Risiko aus, dass der Bediener gefährlichen Chemikalien und toxischen Stoffen ausgesetzt ist.
• Wirtschaftlich nachhaltig: Es reduziert die Kosten für die Entsorgung chemischer Abfälle und verbraucht wenig Energie.

• Behandlungsleistung: Die Plasma-Leistung wirkt sich auf die Dichte der geladenen Teilchen und ihre Energie aus und bestimmt ihre Wirksamkeit.
• Expositionszeit: Die Exposition gegenüber der Plasmaentladung über einen angemessenen Zeitraum ist entscheidend.
• Abstand zwischen der Plasmaentladung und der zu behandelnden Oberfläche: dieser Abstand beeinflusst die Gleichmäßigkeit und Intensität der Behandlung.
• Temperatur: Die Temperatur des Substrats und der Arbeitsumgebung beeinflusst den Prozess und die Ergebnisse der Oberflächenbehandlung.

Ja, die atmosphärische Plasmabehandlung eignet sich besonders gut für die Veränderung von Objekten mit unregelmäßiger Geometrie. Das Plasma dringt sogar in schwer zugängliche Bereiche ein und behandelt unebene Oberflächen gleichmäßig, was Zeit und Energie spart. Der Brenner kann auch auf einen kollaborierenden Roboter montiert werden, um eine maximale Präzision bei der Bearbeitung von Details zu erreichen.

Die Dauer der Wirkung der Plasmabehandlung auf Kunststoffoberflächen kann je nach Art des Polymers (oder eines anderen behandelten Materials) und den Umgebungsbedingungen, denen es ausgesetzt ist, variieren.

Aufgrund des Zeitablaufs, der Witterungseinflüsse und der Migration von Additiven auf die Oberfläche ist es ratsam, die Behandlung direkt in der Linie durchzuführen.

Die Plasmabehandlung ist sicher und beschädigt das behandelte Material nicht, wenn sie gemäß den Anweisungen in der mitgelieferten Gebrauchsanweisung korrekt durchgeführt wird. Eine regelmäßige Wartung des Behandlungssystems beugt Risiken vor.

Vor der Auslieferung des Plasma-Systems bietet Ferrarini & Benelli einen Labortest-Dienstleistung der Materialproben des Kunden an. So können alle richtigen Parameter ermittelt werden, um die Behandlung optimal einzustellen und Schäden am Material zu vermeiden.

Bei korrekter Durchführung verbessert die Plasmabehandlung nicht nur die Haftung, sondern optimiert auch die Qualität des Endprodukts, indem sie die Widerstandsfähigkeit des behandelten Materials gegenüber Abrieb, Kratzern und ungünstigen Umweltbedingungen (z. B. extremen Temperaturschwankungen) verbessert und die Oberflächenreinheit optimiert.

Ja, die atmosphärische Plasmabehandlung gilt als sicher für die Arbeitnehmer, sofern geeignete Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden, wie die Verwendung von PSA und die routinemäßige Wartung der Anlage. Im Gegensatz zur Corona-Behandlung wird bei der Plasmabehandlung kein Ozon erzeugt.

• Automobilindustrie: Zur Verbesserung der Haftung von Dichtungen, Beschichtungen und Lacken sowie zur Reinigung von Oberflächen
• Luft- und Raumfahrt: Zur Reinigung und Aktivierung der Oberflächen von Materialien, die in Flugzeugen verwendet werden
• Medizinisch: Zur Sterilisation und Oberflächenaktivierung von Medizinprodukten
• Verpackung: Verbesserung der Haftung von Druckfarben und Klebstoffen auf Falt-Klebe-Linien bei der Herstellung von Schachteln
• Textilien: Zur Verbesserung der Haftung von Farbstoffen und Beschichtungen auf Geweben
• Druck: Zur Verbesserung der Benetzbarkeit und Haftung von Druckfarben auf schwer zu bedruckenden Oberflächen, was auch die Verwendung von wasserbasierten, lösungsmittelfreien Druckfarben oder Digitaldruckfarben ermöglicht

Ja, die Plasmabehandlung kann zur Nachhaltigkeit des Produktionsprozesses beitragen, da sie den Einsatz von Lösungsmitteln und giftigen Chemikalien überflüssig macht, weniger Energie benötigt als chemische Behandlungen und keine zu entsorgenden Abfälle erzeugt, da sie keine schädlichen chemischen Nebenprodukte produziert.

Um festzustellen, ob die Plasmabehandlung für ein bestimmtes Material oder einen bestimmten Produktionsprozess geeignet ist, ist es wichtig, einen präventiven Test im Labor, um die Materialeigenschaften zu bewerten, die Behandlungsziele zu definieren und sicherzustellen, dass das System ohne Unterbrechung des bestehenden Produktionsprozesses integriert werden kann.

Atmosphärisches Plasma arbeitet bei Atmosphärendruck, so dass es nicht erforderlich ist, eine Niederdruckumgebung aufrechtzuerhalten, wie dies bei Vakuumplasma der Fall ist, das komplexe und energieintensive Vakuumsysteme erfordert. Mit dem Einsatz von nur wenigen Kilowattstunden werden sehr gute Ergebnisse erzielt.