Обработка пламенем

Обработка пламенем – это воздействие газовым пламенем на поверхность материала для улучшения адгезии . ^{[1] [2]}

Полиолефины , особенно полиэтилен и полипропилен, плохо связываются, поскольку состоят из длинных неполярных молекул . Без специальной обработки на эти материалы нельзя наносить клеи, чернила и другие покрытия. При быстром воздействии сильного тепла на поверхность молекулярные цепи разрываются и добавляются полярные функциональные группы. Обработка пламенем также сжигает пыль, волокна, масла и другие поверхностные загрязнения.

Процесс

Пламя от топлива, предварительно смешанного с воздухом

Обработка пламенем — это метод, при котором экзотермические реакции между кислородом и топливным газом создают термически активированные радикальные атомы и молекулы, такие как атомарный кислород (O), гидроксил (OH), имидоген (NH), оксид азота (NO) и цианид (CN). Наиболее часто используемые газы при обработке пламенем — пропан (C ₃ H ₈ ), природный газ или метан (CH ₄ ) и бутан (C ₄ H ₁₀ ). Эти газы сгорают с кислородом воздуха, образуя воду и углекислый газ. ^[3]

Пламя имеет три зоны: зону предварительного сгорания (синий внешний конус), основную зону реакции (темно-синий средний конус) и зону постсгорания (светло-синий внутренний конус). Зона предварительного сгорания является самой холодной частью пламени, поскольку количество выделяемой энергии (тепла) невелико. Основная зона реакции используется для обработки поверхности, поскольку эта зона имеет самую высокую температуру и количество окислителей . Пламя достигает своей самой высокой температуры (1900–2000 °C), когда весь пропан прореагировал с воздухом. Концентрация окислителей достигает максимума непосредственно перед зоной постсгорания. ^[3]

Для быстрой и равномерной обработки поверхности, множество газовых струй, подобных той, что справа, выстраиваются в длинный ряд на одной горелке. Обрабатываемый материал быстро проходит прямо перед внутренними конусами или под ними. Поверхность контактирует с пламенем менее секунды. Поверхность обрабатывается быстро, без времени для расплавления материала.

Реактивные химические вещества в газовом пламени разрывают длинноцепочечные молекулы в пластиковом материале и прикрепляются к точкам разрыва, что приводит к появлению полярных точечных зарядов на поверхности. В микроскопическом масштабе поверхность также становится более шероховатой. ^[4]

Смотрите также

• Химия клеев, чувствительных к давлению
• Активация плазмы
• Лечение короной
• Полимерная поверхность
• Камень пылающий
• Отделка поверхности

Ссылки

1. "Обработка пламенем Aerogen улучшает адгезию поверхности". Materials Today . {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
2. Фаррис, Стефано; Поццоли, Симоне; Бьяджони, Паоло; Дуо, Ламберто; Манчинелли, Стефано; Пьерджованни, Лучано (2010). «Основы обработки пламенем для активации поверхности полиолефиновых полимеров – обзор». Polymer . 51 (16): 3591–3605. doi : 10.1016/j.polymer.2010.05.036 . hdl : 2434/149825 . ISSN  0032-3861.
3. Johansson, Kenth S. (2017), «Модификация поверхности пластмасс», Applied Plastics Engineering Handbook , Elsevier, стр. 443–487, doi :10.1016/b978-0-323-39040-8.00020-1, ISBN 9780323390408, получено 2023-02-14
4. "Принцип обработки пламенем". Arcotec GmbH. Архивировано из оригинала 28 января 2020 г. Получено 10 сентября 2016 г.

Внешние ссылки

• Сравнение методов обработки пламенем, плазмой и коронным разрядом