تولید دستگاه ایرانی اصلاح سطوح با فناوری پلاسما

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما، این دستگاه با توان پردازش رول‌هایی تا سه متر و سرعتی تا ۴۰۰ متر بر دقیقه، می‌تواند خواص کلیدی سطوح پلیمری و فلزی را بهبود دهد؛ از جمله افزایش چسبندگی، رنگ‌پذیری، آب‌دوستی و ایجاد گروه‌های فعال شیمیایی روی سطح. کاربرد این فناوری در حوزه‌هایی مانند چاپ، بسته‌بندی، تولید کامپوزیت و اصلاح منسوجات، نمونه‌ای از نقش فزاینده پلاسما در صنایع پیشرفته کشور است. توسعه این دستگاه می‌تواند نیاز صنایع داخلی به تجهیزات وارداتی در حوزه اصلاح سطح و فرآیند‌های نانومقیاس را کاهش دهد.

نیاز روزافزون صنایع به کنترل خواص سطحی مواد، از چاپ و بسته‌بندی گرفته تا تولید قطعات پلیمری و کامپوزیتی، باعث شده فناوری‌های اصلاح سطح به یکی از توانمندساز‌های اصلی در صنایع پیشرفته تبدیل شوند.

کیفیت چسبندگی جوهر، دوام پوشش‌ها، رفتار آب‌دوستی یا آب‌گریزی، سرعت رنگ‌پذیری و حتی مقاومت الکترواستاتیکی مواد، همگی به شرایط سطحی سازه‌های پلیمری و فلزی وابسته‌اند.

از سوی دیگر، صنایع کشور در سال‌های اخیر با هزینه‌های سنگین واردات دستگاه‌های اصلاح سطح مواجه بوده‌اند؛ تجهیزاتی که بسیاری از آنها مبتنی بر فناوری پلاسما و در برخی موارد جزو تجهیزات راهبردی به شمار می‌روند. در چنین شرایطی، توسعه یک سامانه بومی که بتواند اصلاح سطح را با کیفیت بالا و در مقیاس صنعتی انجام دهد، به‌عنوان یک نیاز فناورانه مطرح بوده است.

این شرکت، با استفاده از پشتوانه ۱۵ سال فعالیت آزمایشگاهی و حضور متخصصان حوزه پلاسما، موفق به طراحی و ساخت دستگاه ایرانی «کرونا پرینت» شده است؛ دستگاهی مبتنی بر فناوری پلاسما که برای اصلاح و فعال‌سازی سطح مواد مختلف و ایجاد تغییرات در ابعاد نانومتری طراحی شده است.

فناوری پلاسما و نقش آن در اصلاح سطح

پلاسما حالتی از ماده است که در آن گاز به صورت کامل یا جزئی 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 می‌تواند در اثر تحریک، ذرات پرانرژی تولید کند.

برخورد این ذرات با سطح مواد سبب شکستن پیوندها، ایجاد رادیکال‌های آزاد و فعال شدن سطح می‌شود، بدون آنکه ساختار توده‌ای ماده دستخوش تغییر شود. همین ویژگی باعث شده پلاسما به ابزاری کلیدی برای اصلاح سطح در صنایع نساجی، چاپ، بسته‌بندی، الکترونیک و ساخت کامپوزیت‌ها تبدیل شود.

اصلاحات ایجادشده توسط پلاسما می‌تواند شامل افزایش انرژی سطحی، بهبود رطوبت‌پذیری، کاهش بار‌های الکترواستاتیکی، افزایش چسبندگی، بهبود جذب مواد شیمیایی، افزایش کارایی پوشش‌دهی و ایجاد ساختار‌های نانومقیاس باشد. این اصلاحات، ویژگی‌هایی هستند که در بسیاری از صنایع، کیفیت محصول نهایی را تعیین می‌کنند.

ویژگی‌ها و قابلیت‌های دستگاه کرونا پرینت

دستگاه ایرانی کرونا پرینت به منظور انجام طیف وسیعی از پردازش‌های سطحی طراحی شده است. این دستگاه با استفاده از الکترود‌های سرامیکی، یک تخلیه الکتریکی پایدار و یکنواخت ایجاد می‌کند که امکان پردازش سطحی مواد مختلف از جمله پلیمرها، پلاستیک‌ها و رول‌های فلزی را فراهم می‌سازد.

یکی از ویژگی‌های مهم این دستگاه، ایجاد تغییرات در مقیاس نانومتری روی سطح مواد است. در حین پردازش پلاسمایی، گروه‌های فعال مانند هیدروکسیل و اکسیژنی روی سطح باقی می‌مانند که منجر به افزایش انرژی سطحی و بهبود قابلیت پیوند رنگ، چسب و سایر پوشش‌ها می‌شود. این تغییرات خصوصاً برای صنایع چاپ و بسته‌بندی، که یکنواختی و دوام چسبندگی جوهر اهمیت بالایی دارد، حیاتی است.

این دستگاه توانایی پردازش رول‌هایی با عرض ۴۰ سانتی‌متر تا ۳ متر و سرعت صفر تا ۴۰۰ متر بر دقیقه را دارد؛ ویژگی‌ای که آن را مناسب واحد‌های صنعتی بزرگ و خطوط تولید پرسرعت می‌سازد. علاوه بر این، کرونا پرینت قابلیت پردازش انواع فیلم‌های پلیمری شامل PE، PP، PET، PVC، پلی‌کربنات، نایلون، و پلی‌استایرن را داراست.

کاربرد‌های صنعتی و نقش نانوفناوری در عملکرد دستگاه

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 نه‌تنها موجب افزایش چسبندگی و رنگ‌پذیری می‌شود، بلکه می‌تواند مسیر‌های شیمیایی تازه‌ای را برای پیوند و واکنش فراهم کند.

از کاربرد‌های کلیدی این دستگاه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

افزایش چسبندگی و رنگ‌پذیری: لایه‌نشانی جوهر یا چسب روی پلیمر‌ها به‌صورت یکنواخت و بادوام.

اصلاح سطوح پلیمری و منسوجات: بهبود ساختار سطحی برای افزایش آب‌دوستی یا کنترل نفوذپذیری.

بهبود خواص ضد الکتریسیته ساکن: جلوگیری از تجمع بار‌های الکتریکی در مواد پلیمری.

بهینه‌سازی چسبندگی در تولید کامپوزیت‌ها: ایجاد سایت‌های فعال روی الیاف و تقویت‌کننده‌ها.

پلیمریزاسیون و رسوب‌گذاری: استفاده از پلاسما برای لایه‌نشانی نانومتری.

ایجاد ساختار‌های نانو: فعال‌سازی سطح برای رشد یا اتصال نانوساختارها.

این کارکرد‌ها نشان می‌دهد که دستگاه کرونا پرینت نه تنها برای صنایع چاپ و بسته‌بندی، بلکه برای تولیدکنندگان کامپوزیت، کارخانه‌های نساجی و حتی صنایع پیشرفته نیازمند اصلاح سطح، کاربرد مستقیم دارد.

گامی در جهت خودکفایی و توسعه فناوری پلاسما در کشور

شرکت پلاسما فناور جم با تکیه بر دانش فنی بومی و نیروی انسانی متخصص، توانسته است سامانه‌ای مقیاس‌پذیر و صنعتی را توسعه دهد که قابلیت رقابت با نمونه‌های خارجی را داراست. بومی‌سازی این فناوری می‌تواند وابستگی صنایع کلیدی کشور را به تجهیزات خارجی کاهش دهد و زمینه را برای توسعه فناوری‌های مبتنی بر پلاسما و نانوفناوری در مقیاس صنعتی فراهم سازد.

به گفته مدیران این شرکت، هدف اصلی آنها توسعه فناوری‌های پلاسما و ارائه راهکار‌هایی برای صنایع مختلف کشور است؛ راهکار‌هایی که بتوانند کیفیت محصولات را ارتقا داده و هزینه‌های تولید را کاهش دهند. توسعه دستگاه کرونا پرینت نمونه‌ای از تبدیل تحقیقات دانشگاهی به محصول صنعتی است؛ محصولی که ظرفیت اثرگذاری مستقیم بر چندین صنعت مهم کشور را دارد.