提高油墨附着力的电晕处理基础知识

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电晕处理知识

电晕处理知识

电晕处理知识电晕处理于BOPP薄膜加工上的应用聚丙烯材料本身的表面张力值仅为31达因,一般要求薄膜表面张力在38达因以上。

常用的表面处理方式有两种:一为电晕处理;另一为火焰处理。

电晕处理的原理:薄膜经过有高压存在的两电极间,高压使电极间的空气发生电离,产生电子流,在薄膜表面形成氧化极化基,使薄膜表面产生极性,便于印刷油墨吸附;火焰处理是用特定的喷灯,燃烧一定组成和配比的煤气和空气,形成温度高达2100~2800℃的氧化火焰,来达到瞬间改变薄膜表面性能的目的,在实际处理过程中,火焰的温度、火焰与薄膜之间的距离和处理时间是影响处理效果的重要因素。

电晕处理简便易行,处理效果好,因此BOPP厂家基本上都采用这一方式。

以下是对电晕处理在BOPP加工上的测试、控制以及对薄膜性能的影响等几方面进探讨。

1.1 BOPP薄膜电晕处理强度的测定通常用于BOPP薄膜的表面张力的测试办法是涂液法,其原理是利用甲酰胺和乙二醇乙醚两种液体按不同比例进行混合,得到一系列不同达因值的测试液。

操作时,将测试液涂拭在薄膜表面上,于2秒钟液面破裂的测试液所对应的达因值即表示薄膜电晕处理强度。

2. BOPP薄膜电晕处理强度的影响因素电晕处理器由电极、高电位器及硅橡胶辊组成,当电压通过2.5MM的空气间隙时,就会产生连续放电,另外为了排除所产生的臭氧及降温,用抽风风机把电晕处理器附近的空气往外排走以及在硅橡胶辊内部利用工艺水冷散热。

影响电晕处理效果的因素主要有以下几种:2.1电极类型电晕处理的效果与电极的设计有较大关系。

设备上采用单电极或双电极方式在处理效果上有一定的差别,双电极比较于单电极有几方面优点:1、能产生更高处理值,耗能更低;2、能减少储存时,表面张力的下降;3、减少薄膜在电晕处理过程中的受热;4、减少表面感应的静电。

2.2薄膜温度BOPP是挤出厚片经激冷后,再经纵、横二个方向拉伸后所制得的薄膜,在进入牵引单元后,通过冷却、切边、测厚、预热等工序,然后再进行电晕处理。

提高油墨附着力的电晕处理基础知识

提高油墨附着力的电晕处理基础知识

提高油墨附着力的电晕处理基础知识电晕处理是广泛用于对塑料、纸张及金属箔作表面处理以改进油墨、油漆、连接剂及涂料的附着力。

它被广泛采用的原因是效果好、能控制及便于掌握。

尤其是因为电晕处理设备的效率及作用不断改进,与高产的加工设备保持着同步并进。

一、可湿性与附着力电晕处理是改变不少非吸收性基材表面特性的一种有效手段,能使油墨有更好的湿润及附着性能,即所谓可湿性,这就是诸如油墨、底胶、涂料等对塑料、纸张或金属箔附着的基础。

可湿性决定一种液体在一种固体表面上的展延性。

水滴在亲水性表面就展延成一薄水层,而在亲油性表面却形成小水滴。

水滴外表层的切线与固体表面间所形成的接触角(夹角),即表示该表面润湿性能的强弱,接触角越大,润湿性能越差。

润湿性视化学组成及表面结构而异。

对塑料进行印刷或烫箔时,塑料表面的可湿性必须比油墨或箔的可湿性高,否则其展延、转移及附着均会发生困难。

几种聚合物的表面性能大致如下:聚乙烯(PE)31-33mN/m聚丙烯(PP)29-30mN/m涤纶聚酯(PET)41-42mN/m通常用作油墨溶剂的表面能为:乙醇22 mN/m、醋酸乙酯24 mN/m,而水为72 mN/m,就难以湿润塑料,所以水基油墨一般不用来印塑料。

塑料是一种复合物质,含一种或多种聚合物及多种添加剂,如填充料、抗氧化剂、润滑剂、抗静电剂、颜料等。

虽然塑料的主体聚合物的化学结构(基团)决定油墨或底胶的可湿性和附着力,但其添加剂会从塑料内部向表面迁移,而影响塑料的表面能。

所以,塑料存放的时间越长,或某些添加剂的含量(如润滑剂)越高时,其表面能的变化也越大。

故塑料在印刷前还需对其表面能进行测试,并作电晕处理,以免发生转移或附着力不足的问题。

一般来说,20-40千赫的中频处理大多就可以了。

特殊处理(如复杂的产品)则可采用特定的电极进行处理。

UV油墨比溶剂性油墨要求塑料薄膜有更高的表面能,水基油墨系统含醇量高的也要求较高的表面能力,而且要求在狭的范围内,才能有好的附着力。

如何提高UV油墨的附着力

如何提高UV油墨的附着力

如何提高UV油墨的附着力作者:易斌来源:《今日印刷》2015年第05期同其他靠热固化的油墨相比,UV油墨有着干燥速度快,VOCs含量低的优势。

但是,在一些非吸收的承印底材上,因为UV油墨瞬时干燥,有时会导致UV油墨对底材附着力低的问题。

尽管需要附着的程度取决于印刷产品的最终使用环境和用途,在采用了合适的方法后,UV油墨对底材的附着力可以被提高。

印刷行业中金银卡纸大部分是采取表面涂布清漆的纸张,广泛应用于酒盒及化妆品包装的印刷。

但是大部分涂布清漆的纸张或多或少会存在附着力不好的问题,究其原因主要有:被涂物表面有污染或水分;漆膜本身有较大的收缩能力;聚合物在固化过程中相互交联而使极性基的数量减少等,被涂物内部的低分子物质向被涂物的表面迁移并聚集在漆膜与被涂物表面之间,消弱了漆膜中聚合物的极性基团与被涂物表面极性基团间的作用力。

综合以上原因,可通过使用质量较好的水性清漆来解决纸张附着力不好的问题,比如使用海中辉油墨有限公司生产的WP-2101系列水性清漆可以很好解决纸张清漆不稳定导致的附着力问题。

在很多情况下,将底材用酒精清洁一下会提高UV油墨在底材上的附着力。

特别是胶片印刷行业中使用的大部分PET、PP材料由于表面打印值较低导致的难以附着的问题。

如果底材对UV油墨的附着力非常差,或产品对UV油墨附着的要求比较高,那可以考虑使用促进UV 油墨附着的底油,如海中辉油墨有限公司的UV底油UV-112A。

在非吸收性底材上印刷底油以后,UV油墨的附着力可以提高,达到理想的附着效果。

或者直接使用针对附着力差而设计的高附着力UV油墨,如海中辉油墨有限公司的UVP系列。

不同于电晕处理,UV底油以及高附着力UV油墨的材料中不含非极性的油状分子,可以有效消除由于这类分子的迁移而造成的电晕效果不稳定的问题。

电晕处理是一种通过电击处理的方式提高UV油墨附着力的方法。

电晕装置的正负极分别接地面和诱电空气喷嘴,利用高电压高周波使电击分子从诱电空气喷嘴喷出,带着高能量的游离电子加速冲向正极,这样便可以改变非吸收性材料的极性并增加表面粗,增强与油墨结合的能力,达到正确的UV油墨附着力,提高墨层附着牢度的目的。

材料电晕处理的作用

材料电晕处理的作用

材料电晕处理的作用
材料电晕处理是一种常用的表面处理技术,通过施加高电压电弧放电在材料表面生成电晕放电,产生的离子和电子以及放电过程中的高温、高能量等,可以使材料发生一系列改变和作用。

材料电晕处理的主要作用包括:
1. 表面清洗和去除杂质:电晕处理中产生的高能离子、电子和电弧烧焦的效应,可以清除材料表面的污垢和杂质,提高表面的清洁度和纯度。

2. 表面改性:电晕处理可以对材料表面进行物理、化学或结构上的改变,如表面形貌的改变、增加活性位点、改变表面能等。

这些改变可以提高材料的表面性质,如增加粘接力、附着力、润湿性等,或者改变材料的化学性质,如增强耐腐蚀性、耐磨性等。

3. 表面活化:电晕处理可以激活材料表面,使其表面电荷、电位等发生变化,从而增强与其他物质的相互作用。

这有利于改善材料的润湿性、粘接性、吸附性等,使其更适用于特定的应用领域。

4. 表面杀菌消毒:电晕处理中产生的高能离子和自由基等具有杀菌消毒作用,可以对材料表面的细菌、病毒等微生物进行杀灭、除菌,起到防止交叉感染和保持环境卫生的作用。

综上所述,材料电晕处理可以实现材料的清洗和去污、表面改性、表面活化和消毒等多种作用,提高材料的性能和应用价值。

如何提高UV光固化油墨在PET

如何提高UV光固化油墨在PET

如何提高UV光固化油墨在PET,BOPP,PP, PE底材上的附着力UV光固化技术的发展为印刷在非传统的非吸收性承印材料上印刷创造了可能。

这些非吸收性承印材料包括金属箔,镭射膜,透明塑料薄膜,PVC/PET卡以及由PET,PVC,BOPP等塑料膜同卡纸复合而成复合纸。

UV光固化印刷色彩饱和度高、印品光泽度高,特别是在高档的产品包装中使用日益广泛。

但是,在PET、PVC、BOPP,PP, PE这些塑料承印物上, UV光固化油墨附着力低,容易发生脱墨问题。

本文将PET、PVC、BOPP,PP, PE这些塑料承印物材料的性质,UV光固化油墨在PET、PVC、BOPP,PP, PE这些塑料承印物附着力低的原因,和解决方法上详细讨论一下UV光固化油墨如何在PET、PVC、BOPP,PP, PE塑料上增加附着力。

1)非吸收性承印材料种类常见的UV光固化难以附着的非吸收性承印材料包括PET,BOPP,PP和PE。

PET:polyethylene terephthalate,中文叫做聚对苯二甲酸乙二(醇)酯。

传统上,PET 主要是被应用于食品包装薄膜和纺织品纤维。

近年来,随着材料化学和印刷技术的发展,PET 作为包装材料,如标签材料,复合纸用塑料膜,热缩标签,用量在逐年增加。

PET在包装材料上的成功应用是由于它它的韧性和透明度。

PET无色、无毒、质轻,具有优良的绝缘性、气密性,抗白化、耐腐蚀、耐折、耐热、可回收利用。

基于以上特点,PET被广泛应用于高透明度的包装、冷藏食品包装、医疗用品包装或电器绝缘材料、教学图片等。

PE: polyethylene,中文叫聚乙烯。

聚乙烯是一种世界上产量最大的合成树脂。

仅用在包装材料中年消耗量有数百万吨。

由于聚乙烯材料易得,价格便宜,耐化学品性优良,耐热性良好,耐高低温,机械强度高,耐磨擦性突出, 特别适用于食品、药品、饮料等行业的商品标签。

可制成高透明、加工性能好、强度大、环保的包装材料。

电晕法提高UV油墨附着力的注意事项

电晕法提高UV油墨附着力的注意事项

电晕法提高UV油墨附着力的注意事项– PET,PP,PE,BOPA,BOPET,BOPP塑料薄膜表面UV印刷技术系列之七发表于2010年12月16日塑料薄膜的表面处理有火焰法、化学试剂氧化法及电晕处理法。

电晕处理法最为常见,电晕放电采用高频高压或中频高压放电,对塑料表面进行处理,使其表面活化,呈多孔性,以提高塑料薄膜表面对油墨的黏附力,改善薄膜的印刷适性。

火焰法更多被用于耐高温的塑料制品表面处理中,使塑料在瞬间高温作用下,去除表面的油污并熔化表面薄层,以提高着墨能力。

但是,电晕和火焰处理都具有时效性。

为了使UV油墨达到最好的附着效果,对于PET,PP,PE,BOPA,BOPET,BOPP塑料薄膜,我们建议在电晕/火焰处理的基础上,再涂覆美国华津思公司针对PET,PP,PE,BOPA,BOPET,BOPP塑料薄膜的特种涂层产品。

电晕处理电晕处理原理为:在处理设备上施加高频、高压电,使其产生高频、高压放电,从而产生细小、密集的紫蓝色火花。

空气电离后产生的各种离子在强电场的作用下加速并冲击处理装置内的塑料薄膜。

这些等离子粒子能量一般在几到几十电子伏特,与塑料分子的化学键能相近,因而能诱发塑料表面分子的化学键断裂而降解,增加表面粗糙度,提高其比表面积。

放电时,还会产生大量的臭氧。

臭氧是一种强氧化剂,能使塑料分子氧化,产生羰基与过氧化物等极性较强的基团,从而提高其表面能。

下面以聚乙烯薄膜为例浅析电晕处理提高印墨牢度的原因。

1)由于电离作用,使空气中的氧生成臭氧,从而使表面氧化。

表层聚乙烯的分子链可能生成羰基、羧基、羟基等端p活性极。

空气中的氮也被电离成等离子体,并与聚乙烯分子作用,在聚乙烯分子链上生成胺型基因,并可继续氧化生成一系列含氮化合物。

其结果是聚乙烯薄膜表层分子的极性增强、润湿性提高,从而提高了油墨的附着力。

2)消除薄膜表面析出的一些肉眼看不见的油状物(杂质、助剂,低聚物等),从而使油墨与薄膜得以紧密接触。

如何提高UV油墨的附着力

如何提高UV油墨的附着力

] 刷 行 业 中 金 银 卡 纸 大 部 分 是 公 司 的u V 底,  ̄ h U V 一1 ^ 2 A。在 非吸 收 龙 .P V C P E T 等。
乏 面涂 布 清 漆 的 纸 张 广 泛 应 性 底 材 上 印刷 底 油 以后 ,u V 油 墨 的

般 而 言 .在U V , F h 墨 没 有 完全
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分 涂 布 清 漆 的 纸 张 或 多 或少 效 果 。 或 者 直 接 使 用针 对 附 着 力 差 油 墨 在 非 吸 收 性 底 材 上 附 着 差 的现 E 附 着 力 不 好 的 问题 ,究 其 原 而 设 计 的高 附着 力u V 油 墨 ,如 海 中 象 。 提 高u V 油 墨 的 固化 程 度 可 以从
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于 电晕 处 理 u V 底 油 以及 高 附 着 力
①增加u V 光 固 化灯 的功 率
在 固化 过 程 中 相 互 交 联 而使 u V 油 墨的材料 中不含非极性的油状
在 漆 膜 与被 涂 物 表 面 之 间 , 漆 膜 中聚 合 物 的 极 性 基 团 与 问题 。
点尤 其 重要 :在涂 装 第二 层 u V 涂
电晕 处 理 是 一 种 通 过 电击 处 理 料 时 , 第 一 层 uV油 墨 必 须 完 全 固
表面极性基 团间的作用 力。

如何提高uv油墨的附着力

如何提高uv油墨的附着力

如何提高uv油墨的附着力同其他靠热固化的油墨相比,UV油墨有着干燥速度快,VOC含量低的优势。

但是,在一些非吸收的承印底材上,因为UV油墨瞬时干燥,有时会导致UV油墨对底材附着力低的问题。

尽管需要的附着的程度取决于印刷产品的最终使用环境和用途,在采用了合适的方法后,UV油墨对底材的附着力可以被提高。

电晕处理是一种通过电击处理的方式提高UV油墨附着力的方法。

电晕装置的正负极分别接地面和诱电空气喷嘴,利用高电压高周波使电击分子从诱电空气喷嘴喷出,带着高能量的游离电子加速冲向正极,这样便可以改变非吸收性材料的极性并增加表面粗,增强与油墨结合的能力,达到正确UV油墨附着力,提高墨层附着牢度的目的。

电晕处理过的材料表面张力稳定性差,随着时间的推移,电晕效果会逐渐减弱。

尤其在湿度较大的环境下储存,电晕效果减弱更快。

如果使用电晕处理的底材,必须同供应商合作,保证底材的新鲜。

常见的电晕处理材料包括PE,PP,尼龙,PVC,PET等。

在很多情况下,将底材用酒精清洁一下会提高UV油墨在底材上的附着力。

如果底材对UV油墨的附着力非常差,或产品对UV油墨附着的要求比较高,那可以考虑使用促进UV油墨附着的底涂剂/UV油墨附着力促进剂。

底涂剂,如美国华津思公司的HJ5100 UV底涂剂,可以与各种光滑基材表面如玻璃,陶瓷,各种金属及不锈钢的极性团有效结合,在底材表面迅速形成高光泽,透明的薄膜。

在非吸收性底材上涂刷底涂剂以后,UV油墨的附着力可以提高,达到理想的附着效果。

不同于电晕处理,化学底涂的材料中不含非极性的油状分子,可以有效的消除由于这类分子的迁移而造成的电晕效果不稳定的问题。

但是,底涂剂的适用范围有选择性,对玻璃,陶瓷,金属,亚克力,PET这样的底材效果更好些。

一般而言,在UV油墨没有完全固化的情况下,我们可以观察到UV油墨在非吸收性底材上附着差的现象。

提高UV油墨的固化程度可以从以下几个方面着手:1)增加UV光固化灯的功率:在大多数底材上,增加UV光固化的功率会增加UV油墨同底材的附着力。

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提高油墨附着力的电晕处理基础知识
电晕处理是广泛用于对塑料、纸张及金属箔作表面处理以改进油墨、油漆;连接剂及涂料的附着力。

它被广泛采用的原因是效果好、能控制及便于掌握。

尤其是因为电晕处理设备的效率及作用不断改进,与高产的加工设备保持着同步并进。

一、可湿性与附着力
电晕处理是改变不少非吸收性基材表面特性的一种有效手段,能使油墨有更好的湿润及附着性能,即所谓可湿性,这就是诸如油墨、底胶、涂料等对塑料、纸张或金属箔附着的基础。

可湿性决定一种液体在一种固体表面上的展延性。

水滴在亲水性表面就展延成一薄水层,而在亲油性表面却形成小水滴。

水滴外表层的切线与固体表面间所形成的接触角(夹角),即表示该表面润湿性能的强弱,接触角越大,润湿性能越差。

润湿性视化学组成及表面结构而异。

对塑料进行印刷或烫箔时,塑料表面的可湿性必须比油墨或箔的可湿性高,否则其展延、转移及附着均会发生困难。

几种聚合物的表面性能大致如下:
聚乙烯(PE)31-33mN/m 聚丙烯(PP)29-30mN/m 涤纶聚酯(PET) 4142mN/m
通常用作油墨溶剂的表面能为;乙醇22mN/m、醋酸乙酯24mN/m,而水为72mN/m,就难以湿润塑料,所以水基油墨一般不用来印塑料。

塑料是一种复合物质,含一种或多种聚合物及多种添加剂,如填充料、抗氧化剂、润滑剂、抗静电剂、颜料等。

虽然塑料的主体聚合物的化学结构(基团)决定油墨或底胶的可湿性和附着力,但其添加剂会从塑料内部向表面迁移,而影响塑料的表面能。

所以,塑料存放的时间越长,或某些添加剂的含量(如润滑剂)越高时,其表面能的变化也越大。

故塑料在印刷前还需对其表面能进行测试,并作电晕处理,以免发生转移或附着力不足的问题。

一般来说,20-40千赫的中频处理大多就可以了。

特殊处理(如复杂的产品)则可采用特定的电极进行处理。

UV油墨比溶剂性油墨要求塑料薄膜有更高的表面能,水基油墨系统含醇量高的也要求较高的表面能力,而且要求在狭的范围内,才能有好的附着力。

以不同类型油墨印聚乙烯时;要求聚乙烯的表面能不低于如下:
溶剂型油墨38-42mN/m UV油墨42-46mN/m 水溶性墨42-48mN/m 水基墨38-42mN/m
对聚乙烯上涂料肘,要求聚乙烯的表面能不低于如下:
溶剂型胶38-42mN/m uV,涂料42-46mN/m 乳剂42-48mN/m 无溶剂胶粘剂4448mN/m
二、可湿性和附着力的测试
在工业性实践中,聚合物表面能的测定是通过测试油墨按照DINIS08296或ASTMD2578-99a来进行的。

按DINIS08296法,是以已知不同表面能的墨在拟测的薄膜上刷上约100mm长的墨条,并观察其90%以上的墨条边在2秒钟内是否发生收缩并形成墨滴,如有,则换低一级表面能的墨再刷墨条,进行同样的观察,直至不收缩和出现墨滴,此测试墨的表面能即相对应为该薄膜的表面能。

此种方法是测试表面能中间数值的方法,小出入不计。

按ASTMD2578-99a方法是以棉絮垫蘸测试墨涂出约25X25mm的方块,参照上述相同的方法进行观察,测得的是薄膜的最低表面能数值。

此种测试方法由于墨层厚薄均匀度难以掌握,其准确性不及DINISO 8296法,DINIS08296的误差大约在±1mN/m范围内,而ASTMD2578-99a的误差大约在±2mN/m。

所以在工业实践中,多采用DIN S08296法,且更简易、快速。

(在我国有国家标准GBl0003-88对电晕处理效果测试方法的规定)但不论采用哪种方法,均可用同一种Sofial测试墨,有30到72mN/m二十一种表面能级的测试墨(每种相差2mN/m)。

达因试笔(38mN/m)可以用作电晕处理后表面能的一种快速测试工具,但不适合作为已印好或涂布好表面的系统测试。

当测试笔在电晕处理过的表面划出一条线,如果是连续成线的,说明该材料表面能不低于38mN/m,如断断续续不连成线,说明该材料表面能不到38mN/m,处理不足或甚至未处理,不符合印刷加工要求。

如果塑料薄膜内含大量添加剂或覆有涂膜,用以上测试墨或测试液测试时,往往会发生化学反应,影响准确性。

在这种情况下,宜以蒸馏水作接触角测试。

对漆料、涂料、油墨等的附着力作快速测定,可按照ASTMD3359-97作胶带粘拉测试。

三、电晕处理
电晕处理器由电极、高电位器及走卷导辊组成,当电压超过1-2mm的牛气间隙的电离电阻时,就会产生连续放电,由于导辊上的电介质使放电获得均一的分散。

电极装在罩室内,以防接触。

为了降温及排除所产生的臭氧,用排气风扇把电晕处理器附近的空气往外吹散。

但为了不让臭氧向外排放,还须让排气先通过一个空气净化器。

电晕处理增加基材的附着性能是通过下列原理的:
·移除表面上被吸收的原子和分子。

·促进原子的接触,增进湿润。

·增进表面能,调节极性。

·创造能起化学反应的原子基或功能团。

电晕处理对塑料表面所产生的物理及化学影响是复杂的,其效果主要通过:方面来控制,1、特定的电极系统,2;导辊上的电介质,3、特定的电极功率。

至于走卷速度、卷的宽度及塑料种类的变化,只需调节电机功率,有的是门动控制的,其效果的重复性有保证。

电晕处理的作用在于:
·从电极上释出的电子受高压的加速而冲向走卷。

·电子与空气分子相撞击产生部分臭氧及氧化氮。

·电子与塑料膜(例如聚乙烯)撞击后,使碳氢链或碳碳链断裂。

·受电晕影响的空气与这些自由基发生反应,主要是氧化。

由于不同的化学结构有不同的原子键,所以对塑料电晕处理的效果也视塑料的化学结构而异。

不同的塑料需要进行不同强度的电晕处理。

已证实:BOPP薄膜在生产后还会发生结构状态的变化,在几天内,聚合物由无定,形变化成晶体形,从而影响电晕处理的效果。

经过电晕处理后,塑料表面层的功能团有较高的移动性,在储存中,不少塑料出现电晕处理效果的影响附着力的负面影响。

实际.上相对湿度也会影响电晕处理的效果,但一般来说并不严重,如果采用连机电晕处理,则可不必考虑。

要把塑料表面处理达到一定的表面能,就需要把电晕处理的量(D)达到一定数值,其公式是:D=P÷(CBXV)
D=电晕处理量P=电动机功率(瓦) CB=电晕处理宽度(米) V=走卷速度(米/分)
一般情况来说,电晕处理器是按照要求最高的功率设定,对于要求低些的薄膜,把功率调低来处理。

电晕处理的效果与电极的设计有较大关系。

多片电极的效果最好(如Softal公司的专利),这一系统的特点是电晕处理的能力是通过平行成排的电极片播散出来的。

在热膨胀的情况下,电极片可以在不改变极片间隙的情况卜移动。

另一优点是;由于放电的均一性,可避免长持续的放电通道。

据对比,多片电极比一般金属电极(如单片电极或U型电极)的效果,可能要高出5到10mN/m。

而且处理后的塑料在储存一个月后,其表面能的衰减情况前者却反而比后者弱。

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