تولید سامانه پلاسمایی ایرانی برای اصلاح نانومقیاس سطوح در صنایع چاپ و بستهبندی
به گزارش بخش اقتصاد وبانگاه بر اساس دادههای منتشرشده در ایسنا، یک شرکت دانشبنیان مستقر در مرکز رشد دانشگاه شهید بهشتی پس از یک دهه فعالیت تحقیقاتی، موفق به طراحی و ساخت سامانهای با فناوری پلاسما شده است که قابلیت اصلاح و فعالسازی سطوح را در ابعاد نانومتری دارد.
این دستگاه قادر است رولهایی تا عرض سه متر را با سرعت ۴۰۰ متر در دقیقه پردازش کرده و خواص سطوح پلیمری و فلزی را بهبود بخشد. افزایش چسبندگی، رنگپذیری، آبدوستی و ایجاد گروههای فعال شیمیایی روی سطح از جمله مزایای این فناوری است. کاربرد این فناوری در حوزههای چاپ، بستهبندی، تولید کامپوزیت و اصلاح منسوجات، نشاندهنده نقش رو به رشد پلاسما در صنایع پیشرفته کشور است.
پلاسما به عنوان حالت چهارم ماده، گازی است که به صورت جزئی یا کامل یونیزه شده و شامل مولکولها، یونها و الکترونهای آزاد است. این محیط به دلیل وجود ذرات باردار، به میدانهای الکتریکی و مغناطیسی واکنش نشان میدهد و با تحریک، ذرات پرانرژی تولید میکند.
برخورد این ذرات با سطح مواد باعث شکستن پیوندها، ایجاد رادیکالهای آزاد و فعال شدن سطح میشود، بدون آنکه ساختار تودهای ماده تغییر کند. این ویژگی پلاسما را به ابزاری مهم برای اصلاح سطح در صنایع مختلف از جمله نساجی، چاپ، بستهبندی، الکترونیک و ساخت کامپوزیتها تبدیل کرده است.
اصلاحات ایجاد شده توسط پلاسما شامل افزایش انرژی سطحی، بهبود رطوبتپذیری، کاهش بارهای الکترواستاتیکی، افزایش چسبندگی، بهبود جذب مواد شیمیایی، افزایش کارایی پوششدهی و ایجاد ساختارهای نانومقیاس است. این اصلاحات، ویژگیهایی هستند که کیفیت محصول نهایی را در بسیاری از صنایع تعیین میکنند.
این دستگاه ایرانی برای پردازشهای سطحی گوناگون طراحی شده و با استفاده از الکترودهای سرامیکی، تخلیه الکتریکی پایدار و یکنواختی ایجاد میکند که امکان پردازش سطحی مواد مختلف از جمله پلیمرها، پلاستیکها و رولهای فلزی را فراهم میکند.
ایجاد تغییرات در مقیاس نانومتری روی سطح مواد از ویژگیهای مهم این دستگاه است. در حین پردازش پلاسمایی، گروههای فعال مانند هیدروکسیل و اکسیژنی روی سطح باقی میمانند که باعث افزایش انرژی سطحی و بهبود قابلیت پیوند رنگ، چسب و سایر پوششها میشود. این تغییرات به ویژه برای صنایع چاپ و بستهبندی، که یکنواختی و دوام چسبندگی جوهر اهمیت دارد، حیاتی است.
این دستگاه قادر به پردازش رولهایی با عرض ۴۰ سانتیمتر تا ۳ متر و سرعت صفر تا ۴۰۰ متر بر دقیقه است، که آن را برای واحدهای صنعتی بزرگ و خطوط تولید پرسرعت مناسب میسازد. همچنین، قابلیت پردازش انواع فیلمهای پلیمری شامل PE، PP، PET، PVC، پلیکربنات، نایلون و پلیاستایرن را دارد.
یکی از تمایزهای مهم این دستگاه نسبت به روشهای معمول اصلاح سطح، امکان ایجاد ساختارهای نانومقیاس و تغییرات کنترلشده در لایههای سطحی مواد است. ایجاد این تغییرات نانویی نه تنها موجب افزایش چسبندگی و رنگپذیری میشود، بلکه مسیرهای شیمیایی تازهای را برای پیوند و واکنش فراهم میکند.
کاربردهای این دستگاه شامل افزایش چسبندگی و رنگپذیری، اصلاح سطوح پلیمری و منسوجات، بهبود خواص ضد الکتریسیته ساکن، بهینهسازی چسبندگی در تولید کامپوزیتها، پلیمریزاسیون و رسوبگذاری، و ایجاد ساختارهای نانو است. این کارکردها نشان میدهد که این دستگاه برای صنایع چاپ و بستهبندی، تولیدکنندگان کامپوزیت، کارخانههای نساجی و صنایع پیشرفته نیازمند اصلاح سطح، کاربرد مستقیم دارد.