اصلاح مستقیم سطوح پلی اتیلن به وسیله پلاسمای غیرتعادلی جرقه لغزان در فشار اتمسفر با گاز هوا

موضوع تحقیق: سطوح پلی اتیلن را اغلب به دلایل مختلفی همانند پاکسازی و حکاکی سطح[۱]، تغییر عملکرد سطح و رسوب سطحی اصلاح می کنند. یکی از سطوحی که در کاربردهای ظروف بادی می بایست اصلاح شود تا چسبندگی مناسب برچسب ها به آن محقق شود، سطوح بطری های شوینده های بهداشتی است که مورد هدف این پژوهش است. در این مقاله از دستگاه پلاسمای جرقه لغزان در فشار اتمسفر با گاز هوا برای اصلاح سطح ورقه های پلی اتیلن به منظور ایجاد تغییر در ساختار آن ها استفاده شده است. روش تحقیق:  به منظور بررسی تغییرات ایجاد شده در شیمی و فیزیک سطح پلی اتیلن بعد از اصلاح پلاسمایی از آزمون های مختلفی مانند­­­­­­­­­­­ آزمون هایAFM ­، SEM وXPS استفاده شده است. همچنین آزمون طیف سنجی گسیل نوری(OES) برای شناسایی عناصر پلاسما استفاده شده است. نتایج اصلی: زاویه تماس[۲] بین قطره آب و سطح پلی اتیلن بعد از ۴۰ ثانیه اصلاح به۹۶/۴۶ درجه رسیده است، در حالی که این زاویه تماس قبل از اصلاح پلاسمایی ۵۳/۶۶ درجه بوده است. کاهش در اندازه زاویه تماس قطره آب و سطح نمونه، بیانگر آبدوست شدن سطح پلی اتیلن بعد از اصلاح پلاسمایی است. با استفاده از روش Owens-Wendt-Rabel Kaelble انرژی سطحی پلی اتیلن قبل و بعد از اصلاح پلاسمایی محاسبه شده است. انرژی سطحی پلی اتیلن از mj.m-۲  ۲۰/۴۲ در نمونه کنترل به mj.m-۲ ۳۲/۶۰ در نمونه اصلاح شده افزایش پیدا کرده است. افزایش در زبری سطح نمونه اصلاح شده با پلاسمای جرقه لغزان توسط آزمون AFM تایید شد. زبری سطح پلی اتیلن در نمونه کنترل  nm۱۸/۴۷ بوده درحالی که، زبری در نمونه اصلاح شده به nm ۸۶/۵۹ افزایش یافته است. آزمون XPS حضور گروه های عاملی اکسیژن دار و نیتروژن دار را روی سطح نمونه اصلاح شده تایید کرد. همچنین این آزمون تشکیل پیوندهای C−C=O و C−O−C را در سطح پلی اتیلن اصلاح شده، نشان داد.   [۱]  Cleaning and etching [۲]  Contact angle

کلیدواژه ها:

Plasma gliding arc ، polyethylene ، surface energy ، hydrophilicity ، surface roughness ، پلاسمای جرقه لغزان ، پلی اتیلن ، انرژی سطحی ، آب دوستی ، زبری سطح