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      高密度聚乙烯管內壁電暈處理技術要點

      2020-01-10 13:15:14

       1   電暈處理機理與優點


       


      ①機理         高密度聚乙烯外護管


       


      在高壓電場的作用下,將待處理表面附近的空氣進行電離,產生各種等離子。等離子在高壓電場的作用下高速沖擊塑料制品的表面,使其形成蝕刻效果。從化學角度出發,電離產生的等離子能量接近塑料分子化學鍵能,能夠誘發塑料表面分子化學鍵斷裂而降解,使得塑料表面的分子進行重新排列,粗糙度大??諝怆婋x還會產生大量的臭氧,使得塑料制品表面碳分子氧化,從而提高表面濕潤性和附著性,強化表面張力。 

      ②優點



      可用于聚乙烯、聚丙烯等塑料制品的化處理,適用材料范圍廣;處理速度快,可直接在生產線上進行加工處理;操作簡單,容易控制;電暈處理僅涉及塑料制品的表面,不影響整體性能;基本污染物排放,綠色環保。實踐證明,HDPE管在擠出后,內表面張力一般為300μN/cm,經電暈處理后,內表面張力能夠達到500 μN/cm以上[2]。


       



      電暈處理程度由輸出電壓、放電頻率表征,關系著電暈處理效果,需要嚴格把控。若處理程度不足,HDPE管內壁與聚氨酯保溫材料的粘結性能不理想。相反,處理程度過度,易造成HDPE管的破壞,主要表現為HDPE管內表面老化,附著性下降,表面分子交聯過多,與聚氨酯保溫材料粘接能力變差。


       


      因此,在實際處理中應嚴格控制處理程度,在滿足加工需要以及質量標準的前提下,控制電暈裝置的輸出電壓、放電頻率。


       


      ①輸出電壓


       


      電暈裝置輸出電壓應與HDPE管的壁厚匹配,一般而言管壁越厚,需要的輸出電壓越高。HDPE管壁厚一定時,很大輸出電壓,會收到較好的電暈處理效果,但并不成嚴格的正相關性。而且,當輸出電壓升至一定值時,處理效果將不會發生變化。通常用于HDPE管電暈處理的輸出電壓為5~10 kV,應注意的是,輸出電壓的穩定也是影響電暈處理效果的重要因素。 


      高密度聚乙烯外護管


      ②放電頻率


       


      在極化處理中采用高頻交流電,電離出來的等離子由于質量較輕,很容易抵達HDPE管內壁產生轟擊作用。但放電頻率不宜過高,若放電頻率過高,電離出來的等離子將在內外電極間來回振動,不能到達HDPE管內壁對其進行轟擊,反而削弱了電暈效果[3]。



      常用規格HDPE管的放電頻率設定為:D1370×17規格HDPE管放電頻率設定為24 kHz,D760×12規格HDPE管放電頻率設定為21 kHz,D420×7規格HDPE管放電頻率設定為16 kHz。

       

      電極間隙(即處理間隙)指內外電極間的空間距離。若電極間隙過大,為實現相同的處理程度,處理時間將延長,且當HDPE管擠出速率以及電暈裝置輸出電壓、放電頻率一定的前提下,電暈處理效果易被削弱。電極間隙過小,待處理表面受到的轟擊作用相應加大,易出現處理程度過度以及處理不均勻的情況。實踐證明,將HDPE管內外表面與相對應的內外電極之間的距離控制在1~2 mm時,電暈效果佳。


      ①方法1


      用達因測試筆(達因測試筆測試能力應與HDPE管內壁所要達到的表面張力匹配)在HDPE管內壁劃線,若2 s內筆跡沒有明顯收縮現象,表明表面張力已達到或超過要求。


      ②方法2



      根據GB/T 14216—2008《塑料膜和片潤濕張力的測定》,采用試驗混合溶液(根據HDPE管內表面所要達到的表面張力,配置相應的試驗混合溶液)對電暈處理后的HDPE管內壁表面張力進行測定。用棉球棒蘸取試驗混合溶液涂在待測HDPE管內壁,涂布面積應大于6 cm2,若待測位置的試驗混合溶液薄膜持續時間超過2 s,表明電暈質量達到要求。


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