基于UV辐射改性的装饰封边条封边技术可行性论证Word格式.docx

基于UV辐射改性的装饰封边条封边技术可行性论证Word格式.docx

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一．某公司的laserTec技术设备实质分析

针对某公司的宣传资料（不会写真正的技术细节或为了宣传而“避重就轻”地误导读者）中关键信息的分析：

●胶颗粒通常要在一个相对高的温度下被融化，然后成为液态胶应用旋转的涂胶辊作用于工件。

laserTec极大地简化了加工过程。

分析：

可能使用激光技术使固体胶样瞬间高温液化，而不是传统的加热升温，从而简化了热熔胶使用过程。

所使用的“胶”还属“激光热液化胶后常温压力固化胶”。

●使用某laserTec,所有的自由边都能够加工并且一个无形的过渡（不可见的接合处）可在加工过程中实现。

这就是“无接缝高强度”目标。

●使用新型二极管激光器具有巨大的成本效益，尤其相对于其他激光系统。

某公司使用的是新型的激光热液化胶后常温压力固化技术。

（他们使用的是激光的能量，并与激光波长无关。

）

●胶量和温度的独立设置不再需要，

胶是预先均匀粘贴在封边条上，温度由激光辐射提供，因此用于涂抹胶和控制涂抹胶量的设置，提供温度的设置可以不再需要。

●用某laserTec，你可以处理所有的标准边缘类型，包括聚氯乙烯，ABS，聚丙烯，有机玻璃，木贴面和三聚氰胺。

UV辐射系统在粘接前已进行了表面处理和表面改性，对低能表面的预处理，能大大提高胶在低能表面的粘接强度。

●自由流动的聚合物浸润承板和硬质结构，导致两材料间机械锚定（粘附）。

为了“无接缝高强度”目标，胶一定要有“流淌”性，这样一来才能浸润渗透粘接板材的缝隙，实现无缝粘合。

●昂贵的聚氨酯胶并不需要，与之相关的后勤工作都是多余的。

目前普遍采用基于EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚树脂）的普通廉价的封边热熔胶生产技术，其主要的局限是耐热性能较差。

而基于HMPU（聚氨脂）的热熔胶，是目前国内性能最好的一类热熔胶，可以保证高质量板材的封边，但价格较贵。

材料中宣传的机器采用的应该是专门为机器制备的专用的热熔胶，推断应是采用改性的价格较为便宜的胶体系，而不是采用用于低能表面的昂贵的聚氨酯胶体系，这主要应该是得益于激光的表面预处理技术，使低能表面的粘接强度大幅提高，从而可以不需要使用聚氨酯胶。

从某公司的宣传资料中可见，该公司宣传的本质上是一台先进的热熔胶机。

传统的热熔胶机是通过热力把固态的热熔胶熔解，熔解后的胶成为一种液体，通过热熔胶机的热熔胶管和热熔胶枪，送到被粘合物表面，热熔胶冷却后即完成了粘合。

而该材料中宣传的机器应该是：

激光对封边上已有的胶进行热液化，流淌渗透粘接板材的缝隙之间，实现无缝粘合。

对于“laserTec技术存在的前提”该宣传材料中没有提到的！

那就是：

一定要事先利用UV辐射系统对于聚氯乙烯，ABS等低能表面材料进行前期预处理，从而大大提高低能表面基材的粘接强度。

才能不采用用于低能表面的昂贵的聚氨酯胶体系。

同时，采用基于EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚树脂）普通廉价和全透明的封边热熔胶，在出厂前预先粘贴在封边条上。

只有在这样的前提下，在封边现场“laserTec技术”才能激光对封边上已有的胶进行热液化，流淌渗透粘接板材的缝隙之间，实现无缝粘合。

二．在与某公司新产品比较后提出的问题和形成的研究方向

目前的问题：

1）在装饰封边条粘接前,对粘接表面进行处理是目前装饰封边条使用的必经工艺。

一般使用生态不友好的常规化学和研磨处理方法。

2）由于粘接化学物质层的厚度大和泛黄,在装饰封边条的边缘上,因磨损会使化学物质层外露,加上在使用时与污垢接触，在材截面和装饰封边条之间形成一条深色的“缝”，严重影响了使用装饰封边条产品的质量和销售价格。

新一代装饰封边条粘接工艺技术的特征和分解

通过对某公司装饰封边条粘接样品的解剖和显微分析了解到：

a）某公司装饰封边条质地（对比国产的）较软，用钢质镊子可在正反面扎出“坑”。

这样在一定的压力下，可与胶合板材截面中的凹凸行成对应的“凸凹”，形成“无接缝”的视觉现状。

某公司装饰封边条韧性（对比国产的）较好。

弯曲120度不断（国产的在弯曲120度断裂）。

某公司装饰封边条在250度热风管压紧加热时，只有热风管口压紧的痕迹而不软化（国产的软化并软化速度快）。

b）某公司装饰封边条与胶合板材截面中的凹凸形成对应的“凸凹”连接中，有透明的胶状物。

由于国产的装饰封边条质地硬，没有与胶合板材截面中的凹凸形成对应的“凸凹”连接，其中有不均匀分布的厚度大和泛黄的胶状物。

通过上述的解剖和显微分析，归纳出将开发的新一代装饰封边条粘接工艺技术的几个技术特征：

1）装饰封边条质地（对比国产的）较软，这样在一定的压力下，可与胶合板材截面中的凹凸行成对应的“凸凹”，形成“无接缝”的视觉现状。

2）胶层在固化前必须流动性大和在固化后必须透明，易渗入胶合板端面缝隙，形成“无接缝”式的透明薄胶层。

3）先快速固化定位，而后经常温（长时间）或150度左右（数分钟热压）固化程度达70%-80%，

新一代装饰封边条粘接工艺的前提技术基础

“laserTec”技术存在的前提技术基础是：

事先利用UV辐射系统对于聚氯乙烯，ABS等低能表面材料进行前期预处理，大大提高低能表面基材的粘接能力。

因此，UV辐射光表面处理方法的实现是十分重要的。

三。

以提高粘接强度为目的，对UV辐射光表面处理方法进行可行性论证。

准分子激光紫外（UV）辐射提供了一种新的粘接前表面处理和表面改性技术。

其优势已有许多文献报道。

如果建立一套193nm激光UV辐射系统进行粘接前表面处理和表面改性，那么这个技术方案无需论证，只要成套买（150万）来进行“工艺参数”实验摸索即可。

本论证报告的方向：

代替“准分子紫外激光”并在以提高粘接强度为目的方面，超过“准分子紫外激光”的小型和价格适度的UV辐射光表面处理系统。

从200-150nm的电磁波定义为远紫外辐射。

狭窄波段（200-180nm）是聚合物光化学改性可行和高效的区域；

光的能量超过大多数典型的有机聚合物化学键的强度，因此能非常有效地产生光化学反应。

几乎所有有机化合物（饱和的脂肪族碳氢化合物和碳氟化合物除外）在这区域内有强的吸收。

现已确定，这种辐射在穿透有机聚合物约300nm时吸收强度达到95%。

聚合物对光子的吸收遵守比耳定律。

结果表明，辐照范围内有大量的化学键断裂。

一般地，在这段波长范围内有机分子辐照寿命是兆分之一秒级。

聚合物链的键断裂常伴随着再结合过程，因此反应的最后结果是失去小的气体分子（CO，CO2，H2）和聚合物线型结构的断裂产生的降解。

由于空气的存在，氧气捕俘自由基末端，引发氧化产物，进一步光分解而产生较小碎片。

延长辐照时间可控制聚合物蚀刻。

当光电子以高强度和短周期脉冲传输时，辐照范围内碎片的浓度一般达到很高值，当它超过极限值时，导致碎片自发发射到气相（消融的光分解）。

因为短的激光脉冲时间，实际上没有热量流过辐照区域的边界。

因而在没有热损害的情况下达到高精度。

准分子紫外激光的粘接前表面处理和表面改性技术的核心参数：

激光波长和激光能量。

激光波长种类：

170nm，193nm，222nm，248nm，308nm和351nm（一个准分子激光器在同一时间只能有一种激光峰值波长的种类，波宽很窄）

由于200-180nm波段是聚合物光化学改性可行和高效的区域，当193nm激光的能量强度超过6.6eV时，几乎所有的有机材料的化学键直接发生破坏（有机键能几乎都小于6.6eV）。

如果设计制造出：

输出波段在200-180nm范围内都有能量强度，能量强度超过6.6eV的UV辐射光束，就可以获得基于粘接前表面处理和表面改性的，可代替准分子紫外激光的远UV辐射光束。

氘（刀的音）灯输出波段在160-400nm范围内。

主要在“紫外分光光度计（从190nm开始）”中用作光源。

正因为如此，一般对氘灯输出波长范围理解从190nm开始并相对光强度很弱。

主要的问题在于：

“紫外分光光度计（从190nm开始）”中的光检测器的“响应”范围和强度在190nm处很弱。

而不是氘灯输出波段在190nm左右范围内强度很弱。

通过对有关氘灯输出波段范围的研究文献和在波段200-180nm范围具体定性对氘灯输出的检测，可以证实：

在波段200-180nm范围氘灯输出能量强度很强。

获得了“在波段200-180nm范围具有高能量”的光源。

而后通过成熟的“UV分光”，“UV辐射光束整形”和“多束能叠加”等技术，就可以发明一种代替“准分子紫外激光”的，小型和价格适度的，粘接前表面处理和表面改性的UV辐射光表面处理系统。

其中，“UV分光”技术可通过具体实验在三种方法中找到最夹方法：

棱镜分光后提取200-180nm范围的能量，

光栅分光后提取200-180nm范围的能量，

滤光片直接提取200-180nm范围的能量。

“UV辐射光束整形”包括：

光束传输，聚焦，光束工作面的能量分布均匀，高脉冲产生器等。

“多束能叠加”：

根据粘接前表面处理和表面改性需要的能量强度，多组“200-180nm范围的能量”叠加技术。

基于聚合物光化学改性可行和高效的区域位在200-180nm波段的理论依据，为了粘接前表面处理和表面改性需要的“氘灯”UV辐射系统，与193nm激光UV辐射系统比优势如下：

1.价格便宜（10万左右），体积小，使用方法简单和使用成底，批量生产容易。

2.输出波段在200-180nm范围内都有能量强度，通过对UV辐射光的聚焦和多束能叠加，很容易实现总能量强度超过6.6eV的UV辐射光束。

3.针对不同材料装饰封边条封边，可调配最佳参数。

四。

基于激光热辐射的封边热熔胶（EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚树脂））均匀平粘贴在装饰封边条上的粘接工艺方案

整套技术示意图

图中：

黑粗曲线为装饰封边条：

已粘接前表面处理和表面改性的。

在出场前已将普通廉价和全透明的封边热熔胶（EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚树脂））平粘贴在装饰封边条上了。

1．要封边的胶合板材。

2．工作平台。

3．加热和加压装置系统：

可根据具体情况设置。

4．进行热熔胶的热液化的激光。

技术特征：

1）在出场前已进行UV光谱辐射封边条的表面处理和表面改性的。

并将普通廉价和全透明的封边热熔胶（EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚树脂））平粘贴在装饰封边条上了。

2）使用半导体激光光束对全透明封边热熔胶进行热液化。

3）在装饰封边条和要封边的胶合板材上加压，常温固化。

可行性论证：

根据文献报道：

UV辐射光（激光）表面处理后胶黏剂剪切强度比未处理提高200%—600%，比常规方法提高100-200%，与预期结果一致，热塑性复合材料吸收系数最高，效果最好。

激光处理后除形态变化外，UV激光处理的粘接件也发生化学变化，特别是氧的形成和消除，由于碳酸键的断裂形成羟基和羧基，聚碳酸酯表面极性增强等等。

因此，低能表面由于UV辐射光（激光）表面处理，使其粘接性能大幅提高，可以不采用