Plasmakäsittelyt

Plasmakäsittelyt ovat pintamodifikaatiomenetelmiä, joissa materiaalin pintaan vaikutetaan ionisoidun kaasun eli plasman avulla. Plasma koostuu ionisoituneista atomeista ja molekyyleistä, vapautuneista elektroneista sekä radikaaleista ja UV-säteilystä. Kun plasman partikkelit osuvat pintaan, ne voivat poistaa epäaineita, aktivoida pinnan kemikaalisia ryhmiä ja muokata pinnan rakennetta sekä energiaa. Tutkimuksessa korostuvat ympäristöystävällisyys ja märkäkemikaalien tarve väheneminen, koska prosessi on yleensä kuiva.

Yleisiä plasmatekniikoita ovat alipaineplasmat ja ilmassa tapahtuvat plasmaprosessit, kuten dielektrisesti esteen purkaus (DBD) sekä corona-käsittely. Välineellisesti plasmat voivat olla matalan paineen glow-plasmoja, tai ilmassa harjoitettavia plasmaprosesseja sekä plasmapolymerointia (PECVD) ja pakkatransferoitujen pinnoitteiden luomista. Näiden tekniikoiden valinta riippuu halutusta pintamuutoksesta, materiaalista ja tuotantoympäristöstä.

Vaikutukset pinnalle voivat olla kemiallisia ja/tai fysikaalisia. Yleisiä tuloksia ovat pintakostettavuuden ja wettävyyskyvyn paraneminen, polarisoituvien funktio-ryhmien lisääntyminen (-OH, -COOH), epäorgaanisten epäpuhtauksien poistaminen sekä pienimuotoinen mikrorakenteen muokkaus. Näin parantuvat liimaus-, maalaus- ja päällyste-adhesiot sekä jälkikäsittelytottumukset. Efektit ovat usein pinnallisia ja käsittelyn vaikutus voi ajan myötä haihtua ympäristöolosuhteissa (hydrophobic recovery).

Sovelluksia on laajasti: pakkaus- ja muoviteollisuus, tekstiilit, metallipinnat sekä lääketieteelliset laitteet, joissa halutaan parempaa tarttuvuutta, puhdistusta tai sterilointia. Plasmakäsittelyt tarjoavat hajuttoman ja kuivan vaihtoehdon perinteisille märkäprosesseille, mutta ne vaativat erityisosaamista, laitteita ja prosessivalvontaa.