利用等离子表面处理技术显著提升PET薄膜印刷适性

聚酯薄膜（PET）凭借优异的机械强度、高透明性、耐化学腐蚀及阻隔性能，已成为多行业核心基材。同时它因兼具多功能性、优异回收率（＞96%）及严苛工况适应能力，已成为日常消费与特种应用场景的核心基材选择。

以下是PET薄膜需印刷处理的典型应用场景分类说明：

1. 包装领域食品包装：用于零食袋、包装纸及镀铝膜，提供防潮/阻氧/保香屏障；医药包装：泡罩包装与无菌包装，确保防潮防污染。

2. 电子领域

绝缘应用：线缆保护层、电容器介电薄膜、柔性电路基材

3. 印刷与标签

耐久标签：电子产品/机械设备的抗撕裂标识；覆膜保护：证件/银行卡的耐磨涂层；图文印刷：利用PET可印刷性制作横幅/贴纸/全息标签。

4. 汽车工业

防护薄膜：车漆保护膜及内饰装饰膜。

5. 医疗领域

无菌包装：医疗器械安全防护与长效保存。

6. 工业应用

离型底材：胶粘剂与复合材料的承载基膜。

7. 纺织行业

复合面料：户外装备用防水耐候材料。

8. 特种应用

3D打印：打印基板或支撑材料；工艺美术：镂空模板及透明覆层。

针对PET薄膜表面能低导致的印刷难题，以下是通过等离子表面处理优化油墨附着及印品耐久性的系统工艺方案：

1. 等离子体类型与工艺气体选型

氧气等离子体

作用机制：引入极性官能团（-OH、-COOH），提升表面能至＞55mN/m，增强油墨润湿性；

适用场景：水性/溶剂型油墨体系（达因值需求：54-60mN/m）。

氮气/氩气等离子体

作用机制：促进分子交联或产生微米级刻蚀（Ra 0.2-0.5μm），形成机械锚固效应；

适用场景：UV固化油墨体系（需强化物理结合力场景）。

混合气体（如O₂+Ar）

作用机制：协同化学活化（极性基团）与可控物理刻蚀（定制表面粗糙度）；

参数示例：O₂:Ar=3:1混合比，表面粗糙度可调范围Ra 0.1-1.2μm。

2. 关键参数优化指南

功率:常压等离子体需低功率运行防过热；真空系统则适用高功率。

处理时间：常压等离子体处理时间宜短，以维持产线速度。

系统压力:

1. 真空系统：0.1–1 mbar压力确保均匀处理

2.常压系统：环境大气压适配在线处理

处理间距:间距设置依据等离子发生器特性及PET基材状态（需动态调整以确保处理均匀性与热管理）。

3. 设备选型要点

常压等离子设备• 适用于高速卷对卷印刷产线（如包装/标签生产）；

低压等离子设备• 适配高精度领域（如电子/医疗包装），可调控处理深度；

等离子喷头阵列系统• 确保宽幅PET薄膜处理均匀性。

4. 表面活化机制

化学改性• 极性基团提升表面能（水接触角＜40°），改善油墨铺展与附着；

物理刻蚀• 纳米级粗糙度形成油墨锚固点；

表面清洁• 清除影响结合的油污/添加剂残留。

5. 后处理操作规范

即时印刷• 处理后15–60分钟内施印，避免表面老化（疏水恢复）；

存储要求• 延迟处理时需在干燥惰性环境（如氮气）中存储；

底涂应用• 严苛工况下使用硅烷等附着力促进剂保障长期稳定。

6. 表征与验证方法

接触角测试• 验证亲水性（目标值＜40°）；

油墨附着力检测• 胶带法（ASTM D3359）评估抗剥离性• 耐摩擦测试仪检验耐久性。

表面分析• XPS/FTIR验证含氧官能团；• AFM量化表面粗糙度（最佳锚定区间Ra 10–50nm）。

7. 工业实施要点

处理均匀性• 卷对卷产线采用旋转电极或多喷头系统；

油墨适配性• 水性油墨需亲水表面• 溶剂/UV油墨适配中度粗糙表面；

预处理清洁• 使用离子化空气或异丙醇清除粉尘静电。

8. 常见故障排除

油墨附着不良• 提升等离子功率/时长或切换氧气处理• 检测污染物残留及表面活化不足；

过度处理• PET脆化/变色时降低功率/时长；

油墨铺展问题• 按油墨粘度调整表面能（接触角）。

通过优化等离子参数及工艺集成，可在维持生产效率的同时，实现PET薄膜鲜亮耐久的高品质印刷。为获取精确数据指标，请联系科菱专业技术伙伴在受控环境中进行材料测试。本方案专精常压低温应用，提供多种标准及定制解决方案，有效提升PET薄膜印刷效果。