पोलिमर प्रशोधनको संसारमा, पोलीप्रोपाइलिन र पोलिथिलीन जस्ता स्वाभाविक रूपमा गैर- ध्रुवीय प्लास्टिक सतहहरूमा इष्टतम आसंजन, प्रिन्ट योग्यता, र भिजेको क्षमता हासिल गर्नु निरन्तर चुनौती बनेको छ। यी सामग्रीहरू, तिनीहरूको रासायनिक प्रतिरोध र अवरोध गुणहरूको लागि मूल्यवान, प्रायः मसी, कोटिंग्स, वा टाँस्नेहरूसँग बलियो बन्धन आवश्यक पर्ने अनुप्रयोगहरूमा कम हुन्छ। यस कार्यसम्पादन अन्तरलाई पूरा गर्न, सतह परिमार्जन प्रविधिहरू अपरिहार्य भएका छन्। यी मध्ये, कोरोना डिस्चार्ज उपचार एक आधारशिला औद्योगिक प्रक्रियाको रूपमा खडा छ, यसको दक्षता, लागत-प्रभावकारिता, र निरन्तर सञ्चालन क्षमताहरूका लागि प्रसिद्ध छ।
कोरोना डिस्चार्जको वैज्ञानिक सिद्धान्तहरू
कोरोना उपचार मौलिक रूपमा वायुमण्डलीय चापमा प्लाज्मा प्रक्रिया हो। यो उच्च -भोल्टेज इलेक्ट्रोड र ग्राउन्डेड रोलरको बीचमा प्लाष्टिक फिलिम वा सब्सट्रेटको ग्यापबाट गुज्रिरहेको प्लाज्मा डिस्चार्ज उत्पन्न गरेर सञ्चालन गर्दछ। लागू गरिएको उच्च भोल्टेज (सामान्यतया kHz दायरामा) ले परिवेशको हावालाई आयनाइज गर्छ, जसले ऊर्जावान प्रजातिहरूमा समृद्ध दृश्यात्मक चमक वा फिलामेन्टरी डिस्चार्ज सिर्जना गर्दछ। यो "चिसो प्लाज्मा" मा मुक्त इलेक्ट्रोन, आयन, मेटास्टेबल अणुहरू, र पराबैंगनी (UV) फोटोनहरूको मिश्रण समावेश छ, सबै महत्त्वपूर्ण ऊर्जा बोक्ने।
जब यो ऊर्जावान प्लाज्मा पोलिमर सतहमा ठोक्किन्छ, धेरै मुख्य भौतिक-रासायनिक प्रतिक्रियाहरू लगभग एकैसाथ हुन्छन्। प्राथमिक संयन्त्र भनेको उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रोन र यूवी विकिरणद्वारा सतहको बमबारी हो, जसले पोलिमर चेनहरूमा स्थिर कार्बन-कार्बन र कार्बन-हाइड्रोजन बन्डहरू फुटाउँछ। यो बन्ड स्किजनले सतहमा अत्यधिक प्रतिक्रियाशील मुक्त रेडिकलहरू सिर्जना गर्दछ। पछि, यी पोलिमर-फ्री रेडिकलहरूले हावाको प्लाज्मामा रहेको अक्सिजन र नाइट्रोजन प्रजातिहरू (जस्तै परमाणु अक्सिजन, ओजोन र नाइट्रिक अक्साइड) सँग द्रुत रूपमा प्रतिक्रिया गर्छन्। यस प्रतिक्रियाले ध्रुवीय कार्यात्मक समूहहरू-सबैभन्दा उल्लेखनीय रूपमा कार्बोनिल (C=O), कार्बोक्सिल (COOH), र हाइड्रोक्सिल (OH) समूहहरू-पहिलेको निष्क्रिय बहुलक सतहमा स्थायी समावेश गर्दछ। यी अक्सिजन{13}}समूहहरू भएको परिचयले प्लास्टिकको सतहको ऊर्जालाई नाटकीय रूपमा बढाउँछ, यसलाई हाइड्रोफोबिकबाट हाइड्रोफिलिकमा रूपान्तरण गर्छ। यो परिष्कृत सतह ऊर्जा सुधारिएको ओसिलोपनको लागि कुञ्जी हो, जुन बलियो आसंजनको लागि एक पूर्व शर्त हो किनकि यसले मसी, टाँसने र कोटिंग्स जस्ता तरल पदार्थहरूलाई समान रूपमा फैलाउन र सब्सट्रेटसँग घनिष्ठ सम्पर्क बनाउन अनुमति दिन्छ।
फाइदाहरू र औद्योगिक अनुप्रयोगहरू
उद्योगहरूमा कोरोना उपचारको व्यापक अपनाउनु प्राविधिक र आर्थिक फाइदाहरूको सम्मोहक संयोजनको श्रेय हो। यसको मुख्य फाइदा भनेको उत्पादन प्रवाहमा बाधा नपरेकन निरन्तर, इन{1}}लाइन प्रक्रियाको रूपमा एकीकृत हुने क्षमता हो, जुन फिल्म रूपान्तरण जस्ता उच्च मात्राको निर्माणका लागि महत्त्वपूर्ण छ। यसले वायुमण्डलीय चापमा हावालाई प्रतिक्रियात्मक माध्यमको रूपमा प्रयोग गरेर सञ्चालन गर्दछ, अन्य प्लाज्मा प्रविधिहरूद्वारा आवश्यक महँगो भ्याकुम प्रणालीहरूको आवश्यकतालाई हटाउँदै। यसले उपकरणलाई सरल, थप बलियो र महत्त्वपूर्ण रूपमा बढी लागत-पूँजी लगानी र परिचालन खर्च दुवैको हिसाबले प्रभावकारी बनाउँछ।
यी फाइदाहरूले कोरोना उपचारलाई पोलीओलेफिन फिल्महरू परिमार्जन गर्ने विधिमा जाने- बनाउँछ। एक प्रमुख उदाहरण biaxally oriented polypropylene (BOPP) फिलिम हो, खाद्य प्याकेजिङ, टाँसने टेप, र सामान्य उद्देश्य प्याकेजिङमा सर्वव्यापी सामग्री। यसको उपचार नगरिएको अवस्थामा, BOPP मा कम सतह उर्जा र कमजोर भिजेको क्षमता छ, जसले यसलाई मुद्रण वा ल्यामिनेटिङको लागि अनुपयुक्त बनाउँछ। कोरोना उपचारले यसको सतहलाई प्रभावकारी रूपमा सक्रिय बनाउँछ, उच्च-गुणस्तरको ग्राफिक प्रिन्टिङ र टाँसिने तहहरूसँग भरपर्दो बन्धन सक्षम पार्छ। प्याकेजिङभन्दा बाहिर, यो प्रविधि बायोडिग्रेडेबल पोलिमरहरू जस्तै पोलिलेक्टिक एसिड (पीएलए) परिमार्जन गर्न पनि लागू हुन्छ। अनुसन्धानले देखाएको छ कि कोरोना उपचारले PLA सतहहरूमा कार्यात्मक अक्सिजन समूहहरू प्रस्तुत गर्न सक्छ, जसले आसंजन सुधार मात्र गर्दैन तर पोलिमरको बायोडिग्रेडेसन दरलाई पनि गति दिन सक्छ।
सीमितता र पूरक प्रविधिहरू
यसको प्रभुत्वको बावजुद, कोरोना उपचार एक विश्वव्यापी समाधान होइन र यसको विशिष्ट सीमाहरू छन्। उत्पन्न गरिएको प्लाज्मा तुलनात्मक रूपमा कम घनत्व- हुन्छ र उपचार प्रभाव सामान्यतया उथला हुन्छ, केवल सामग्रीको बाहिरी आणविक तहहरू (केही न्यानोमिटरहरू) भित्र प्रवेश गर्दछ। यो चलचित्रहरूको लागि पर्याप्त छ तर तीन-आयामी वस्तुहरू, कपडाहरू, वा ढीला फाइबर भएका सामग्रीहरूको लागि बाधा बन्न सक्छ। उपचार प्रभाव असमान सतहहरूमा गैर-समान हुन सक्छ, र धेरै सानो इलेक्ट्रोड ग्यापहरू (लगभग 1 मिमी) को आवश्यकता मोटो वा बनावट सब्सट्रेटहरूको उपचारको लागि व्यावहारिक सीमा हुन सक्छ। यसबाहेक, उपचार गरिएको सतहले "बुढ्यौली" अनुभव गर्न सक्छ, जहाँ कम-आणविक-वजनको अक्सिडाइज्ड सामग्रीको स्थानान्तरण वा बल्क पोलिमरमा ध्रुवीय समूहहरूको पुन: अभिविन्यासको कारणले प्रभाव समयसँगै कम हुँदै जान्छ।
अनुप्रयोगहरूको लागि जहाँ कोरोना उपचार अपर्याप्त छ, वैकल्पिक र पूरक प्रविधिहरू प्रयोग गरिन्छ।ज्वाला उपचारअर्को उच्च स्थापित वायुमण्डलीय{0}दबाव प्रविधि हो। यसले प्लास्टिकको सतहलाई ग्याँसको ज्वालामा छोटकरीमा पर्दाफास गरेर काम गर्छ, जसले ध्रुवीय समूहहरू परिचय गराउँदै कोरोना उपचार जस्तै मुक्त-रडिकल मेकानिजममार्फत सतहलाई अक्सिडाइज गर्छ। ज्वाला उपचारले अलि बढी गहिराई (4-9 nm) लाई असर गर्छ र प्राय: बाक्लो सामग्री, जटिल 3D आकारहरू जस्तै मोटर वाहन भागहरू, वा ब्लो-मोल्डेड बोतलहरूका लागि रुचाइन्छ। अध्ययनहरूले यसलाई लाभदायक र कोरोना डिस्चार्जको लागि पूरक भएको देखाएको छ, जसमा हावाबाट ग्यास अनुपात र एक्सपोजर समय अनुकूलनका लागि महत्त्वपूर्ण छ। सबैभन्दा सटीक र उन्नत सतह इन्जिनियरिङको लागि,कम-दाबको प्लाज्मा उपचारउच्च नियन्त्रण प्रदान गर्दछ। निश्चित रूपमा चयन गरिएको प्रक्रिया ग्यास (जस्तै, अक्सिजन, आर्गन) को साथ भ्याकुम चेम्बरमा सञ्चालन गरिएको, यसले बल्क सामग्रीलाई नोक्सान नगरी सतहको कार्यात्मकता र गहिरो परिमार्जनको फराकिलो विविधता उत्पादन गर्न सक्ने घना, अधिक समान प्लाज्मा सिर्जना गर्दछ। जबकि अधिक महँगो र ब्याच उन्मुख-, यो मेडिकल उपकरणहरू जस्तै उच्च- प्राविधिक अनुप्रयोगहरूको लागि आवश्यक छ।
निष्कर्ष र भविष्य आउटलुक
कोरोना डिस्चार्ज उपचार एक अत्यावश्यक, विज्ञान{0}}संचालित प्रविधि बनेको छ जसले दशकौंदेखि प्लास्टिक र प्याकेजिङ्ग उद्योगहरूको विकासलाई बलियो बनाएको छ। व्यावहारिक आसंजन समस्याहरू समाधान गर्न प्लाज्मा फिजिक्सको यसको सुरुचिपूर्ण अनुप्रयोग प्रभावकारी इन्जिनियरिङको प्रमाण हो। ध्रुवीय कार्यात्मक समूहहरूको परिचय मार्फत प्लास्टिकको सतह रसायन विज्ञानलाई मौलिक रूपमा परिवर्तन गरेर, यसले आधुनिक अनुप्रयोगहरूले माग गर्ने कार्यसम्पादनलाई सक्षम बनाउँछ। यद्यपि यसले निश्चित ज्यामिति र सामग्रीहरूको साथ सीमितताहरूको सामना गर्दछ, फिल्म उपचारको लागि यसको बेजोड लागत-गति अनुपातको कारण यसको भूमिका सुरक्षित छ। सतह परिमार्जनको भविष्य कोरोना उपचारको विस्थापनमा होइन, तर अन्य प्रविधिहरू जस्तै ज्वाला र न्यून चापको प्लाज्मासँग यसको बुद्धिमानी एकीकरणमा निहित छ।