Xử lý corona là gì? Công nghệ xử lý trên bề mặt film, màng

Trong sản xuất bao bì, xử lý corona là một công nghệ quan trọng giúp cải thiện độ bám dính bề mặt, đảm bảo chất lượng in ấn, sơn phủ và liên kết vật liệu. Bài viết này sẽ giới thiệu khái quát về nguyên lý xử lý corona, vai trò của nó trong việc nâng cao hiệu suất sản xuất, cũng như những lợi ích và ứng dụng thực tiễn trên các bề mặt film, nhựa.

Xử lý corona 

I. Giới thiệu về công nghệ xử lý corona

1. Xử lý Corona là gì? 

Xử lý Corona là một công nghệ được sử dụng để tăng cường năng lượng bề mặt của các vật liệu như nhựa, kim loại, hoặc giấy nhằm cải thiện khả năng bám dính của mực in, lớp phủ, hoặc keo dán bao bì.

Công nghệ sử dụng phóng điện corona (phóng điện hồ quang) để tạo ra plasma, làm thay đổi cấu trúc bề mặt vật liệu ở cấp độ phân tử, từ đó tăng độ bám dính. Xử lý Corona là một phần quan trọng trong ngành in ấn bao bì bởi:

• Đảm bảo các loại mực in bám chắc, không bị bong tróc, đặc biệt trên các vật liệu không thấm hút như nhựa (PE, PP, PET)
• Giúp lớp phủ hoặc keo dán kết dính tốt hơn, nâng cao độ bền và thẩm mỹ của bao bì.
• Được sử dụng rộng rãi trong sản xuất bao bì thực phẩm, y tế, và các sản phẩm công nghiệp.

Đồng thời, công nghệ xử lý Corona làm tăng năng lượng bề mặt (đo bằng đơn vị dyne/cm), giúp bề mặt vật liệu từ trạng thái kỵ nước (hydrophobic) chuyển sang trạng thái ưa nước (hydrophilic), tạo điều kiện lý tưởng cho quá trình in ấn và phủ.

Bộ xử lý corona

2. Tại sao cần xử lý corona bề mặt trong in ấn bao bì?

Các vật liệu bao bì như nhựa (PE, PP), kim loại, hoặc giấy phủ thường có năng lượng bề mặt thấp, gây khó khăn cho độ bám dính của mực in hoặc lớp phủ.

Bề mặt nhựa trơn không thấm hút, kim loại dễ bị oxy hóa hoặc phủ dầu mỏng, giấy tráng phủ ít xốp, đều làm mực in bong tróc hoặc không đều. Ngoài ra, phụ gia nhựa (như chất làm mềm, chất ổn định) di cư lên bề mặt tạo màng mỏng, giảm năng lượng bề mặt và cản trở bám dính. 

Xử lý Corona tăng năng lượng bề mặt, làm sạch và kích hoạt bề mặt, cải thiện tương tác hóa học giữa vật liệu và mực in/lớp phủ, đảm bảo chất lượng in ấn đồng đều, bền vững ngay cả khi phụ gia di cư.

II. Nguyên lý hoạt động công nghệ xử lý Corona

Công nghệ xử lý Corona hoạt động bằng cách sử dụng phóng điện hồ quang để tạo plasma, làm tăng năng lượng bề mặt của vật liệu như nhựa, kim loại, hoặc giấy phủ. 

Điện cực cao áp tạo trường điện mạnh, ion hóa không khí, sinh ra plasma chứa các hạt tích điện và gốc tự do. Plasma phá vỡ liên kết phân tử trên bề mặt, tạo nhóm chức chứa oxy, chuyển bề mặt từ kỵ nước sang ưa nước, đồng thời làm sạch tạp chất và phụ gia nhựa di cư. 

Kết quả, năng lượng bề mặt tăng (đo bằng dyne/cm), cải thiện độ bám dính của mực in, lớp phủ, đảm bảo chất lượng in ấn đồng đều và bền vững trên dây chuyền sản xuất bao bì.

Máy xử lý corona 

III. Ứng dụng xử lý Corona cho các loại màng phổ biến

1. Xử lý màng Polyolefinic (PE, PP, OPP, CPP)

Màng polyolefinic (PE, PP, OPP, CPP) được ưa chuộng trong bao bì nhờ độ bền, nhẹ và chi phí thấp, nhưng năng lượng bề mặt thấp (<30 dynes/cm) gây khó khăn cho bám dính mực, keo hoặc lớp phủ. 

Xử lý bề mặt bằng corona, plasma hoặc flame treatment nhằm tăng năng lượng bề mặt lên khoảng 40 dynes/cm, mức tối ưu để đảm bảo bám dính mà không làm hỏng màng. 

Màng mỏng như màng OPP, màng PP cần xử lý nhẹ để tránh biến dạng, trong khi màng dày như PE đòi hỏi năng lượng cao hơn. Kiểm tra WT bằng dung dịch thử ngay sau xử lý là cần thiết. 

Tuy nhiên, hiệu quả xử lý giảm 2-5 dynes/cm sau vài tuần do tái sắp xếp polymer và tạp chất môi trường. Để "làm tươi" bề mặt, có thể xử lý lại bằng corona hoặc plasma, đồng thời, lưu trữ ở nơi khô ráo, dưới 25°C và tránh ánh sáng trực tiếp giúp duy trì hiệu quả lâu dài.

Xử lý bề mặt corona 

2. Xử lý màng PET và PA

Đối với màng PET, năng lượng bề mặt ban đầu thường nằm trong khoảng 38-40 dynes/cm, sau xử lý Corona có thể tăng lên 48 dynes/cm, đảm bảo độ bám dính ổn định. Tương tự, màng PA có năng lượng bề mặt từ 38-42 dynes/cm, sau xử lý cũng đạt khoảng 48 dynes/cm.

Đặc biệt với màng PA, xử lý Corona còn tăng cường khả năng kháng retort, giúp màng chịu được các điều kiện khắc nghiệt như nhiệt độ và áp suất cao trong quá trình tiệt trùng, đảm bảo độ bền và chất lượng sản phẩm đóng gói.

Xử lý corona trên màng nhựa 

3. Màng kim loại hóa (Metallized Films) và màng nhôm.

Trong xử lý corona, cả hai loại màng kim loại hóa và màng nhôm được đưa qua một trường điện cao tần để tạo ra plasma, làm tăng năng lượng bề mặt, cải thiện khả năng bám dính của mực in, keo hoặc lớp phủ. 

Tuy nhiên, màng kim loại hóa cần kiểm soát cường độ corona cẩn thận để tránh làm hỏng lớp kim loại mỏng, trong khi màng nhôm có thể chịu được điều kiện xử lý mạnh hơn do tính chất đồng nhất của nó.

IV. Lợi ích công nghệ xử lý Corona trong in ấn bao bì

Công nghệ xử lý corona tăng năng lượng bề mặt của các vật liệu như màng nhựa (PE, PP, PET), màng kim loại hóa, giấy hoặc lá nhôm, giúp cải thiện khả năng bám dính của mực in, keo và lớp phủ, đảm bảo hình ảnh in sắc nét, không loang hay bong tróc. 

Qua đó, chất lượng in được nâng cao, sản phẩm bao bì bền hơn, chống trầy xước, chống ẩm và chịu được các điều kiện môi trường khắc nghiệt. Công nghệ corona tương thích với nhiều loại vật liệu, giúp đa dạng hóa ứng dụng trong sản xuất. 

Công nghệ xử lý corona 

Đồng thời, chúng tiết kiệm chi phí khi không cần sử dụng hóa chất hay lớp lót (primer), đồng thời thân thiện với môi trường nhờ giảm thiểu tác động hóa học.

V. Đo lường và kiểm soát chất lượng xử lý Corona

Để đảm bảo chất lượng xử lý Corona cần sử dụng bút thử Dyne thường xuyên trong quá trình sản xuất để giám sát độ đồng đều của xử lý Corona, giúp phát hiện sớm các vấn đề như suy giảm năng lượng bề mặt do lưu trữ hoặc nhiễm bẩn.

Nếu sức căng bề mặt thấp hơn yêu cầu (ví dụ < 38 mN/m cho in ấn), cần điều chỉnh công suất điện cực, tốc độ màng, hoặc chất điện môi trên lô của hệ thống Corona. Xử lý Corona trực tuyến trên máy in giảm thiểu sự suy giảm năng lượng bề mặt do lưu trữ.

Đảm bảo sức căng bề mặt đạt tối thiểu 38-40 mN/m cho in ấn và cán màng. Đối với các ứng dụng đặc biệt (như mạ nhôm chân không), có thể yêu cầu sức căng bề mặt cao hơn (50-60 mN/m).

Bút xử lý corona (Dyne) 

Qua đó, việc xử lý corona trên bề mặt film và màng nhựa đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện khả năng bám dính và chất lượng sản phẩm. Bằng cách áp dụng công nghệ này một cách hiệu quả, các ngành công nghiệp có thể tối ưu hóa quy trình sản xuất, đảm bảo độ bền và tính thẩm mỹ cho sản phẩm, đồng thời đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.

Xem thêm bài viết liên quan: 

• Túi poly in cảnh báo 
• Túi chống tĩnh điện