УСТАНОВКА ДЛЯ МОДИФИКАЦИИ РУЛОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Область техники
Полезная модель относится к плазмохимическим установкам атмосферного давления для модификации полимерных и тканных рулонных материалов в приповерхностной области жидкого катода газового разряда и может быть использована в производстве мембран, упаковочных, электроизоляционных, текстильных материалов.
Уровень техники
Известна установка для обработки текстильных и полимерных материалов при низком давлении [Кутепов А.М., Захаров А.Г., Максимов А.И. Вакуумно-плазменное и плазменно-растворное модифицирование полимерных материалов., «Наука» 2002. - с.383], представляющая собой вакуумную камеру для обработки тканей и полимерных пленок, разделенную на отсек предварительной обработки и отсек плазменной обработки. Рулон исходного материал устанавливается внутрь вакуумной камеры и протягивается через перемоточные валы на приемный вал. В камере создается низкое давление и происходит процесс обработки в разряде пониженного давления.
Недостатком аналога является наличие вакуумной системы, что приводит к большим энергозатратам и времени обработки материала.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков, т.е. прототипом, является установка для плазменной обработки полимерных пленок и тканей при атмосферном давлении в воздухе, содержащая корпус, перемоточные валы, источник питания коронного разряда и электроды. Установка позволяет проводить модификацию поверхности полимерных и текстильных рулонных материалов при воздействии коронного разряда на их поверхность. Обрабатываемый материал протягивается через разрядный промежуток, образованный острием анодов и промежуточным перемоточным металлическим валом - катодом. Обработка осуществляется в непрерывном действии. [Кутепов А.М., Захаров А.Г., Максимов А.И. Вакуумно-плазменное и плазменно-растворное модифицирование полимерных материалов., «Наука» 2002. - с.384].
Недостатками прототипа является недостаточная эффективность процесса модификации, а также невозможность прививать на поверхность функциональные группы требуемого состава.
Сущность полезной модели
Задачей полезной модели является повышение эффективности процессов модификации и прививки новых функциональных групп на поверхность обрабатываемого материала.
Поставленная задача была решена путем создания установки для модификации рулонных материалов, содержащая корпус, валы для перемотки рулонного материала, источник питания разряда, катод и анод, в которой, катод представляет собой рабочую ячейку с раствором, а анод установлен над рабочей ячейкой с возможностью перемещения поперек обрабатываемого материала, за рабочей ячейкой установлены дополнительная ячейка с раствором большего объема, за которой расположен насос для насыщения раствора кислородом, а между ячейками установлены два водяных насоса для обмена раствором.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели.
на фиг.1 приведена схема установки;
на фиг.2 приведена схема рабочей ячейки;
Установка состоит из следующих частей и узлов: пластиковый корпус 1 содержит в себе монтажную панель 2, разделенную на две части: рабочая исполнительная и управляющая электрическая. На рабочей части монтажной панели закреплен ведомый вал 16, на котором закрепляется рулон обрабатываемого материала. Параллельно с ведомым валом расположена рабочая ячейка 9 содержащая анод, закрепленный на подвижной траверсе и катод, установленный у основания ячейки. Конец полотна рулонного материала протягивается через пластину, установленную на стойках в рабочей ячейке, и крепится на ведущем валу 15. За рабочей ячейкой располагается дополнительная ячейка 8 большего объема, заполненная раствором. Через систему трубопровода и рабочую ячейку с помощью двух водных насосов 10 циркулирует раствор. К дополнительной ячейке подведен воздушный насос 7 для насыщения раствора кислородом. В управляющей электрической части монтажной панели расположена система предохранителей 6, блок питания 3, обеспечивающий стабильное питание всей электронной системы, в которую входит контроллер управления 13, пульт управления 11, а также водные насосы. Установка имеем встроенный источник питания разряда, состоящий из платы высоковольтного инвертора 12 и трансформатора 14.
Установка работает следующим образом: после того как протянутое через рабочую ячейку 9 полотно рулона будет закреплено на ведущем валу 15, объем заполняется раствором электролита из дополнительной ячейки 8 так, чтобы полотно материала было покрыто раствором. Высота раствора над материалом может варьироваться. С помощью пульта управления настраивается шаг протяжки полотна в продольном направлении (шаг намотки), и скорость сканирования разрядом обрабатываемого материала в поперечном направлении. Производится включение источника питания разряда, поджег разряда между металлическим анодом и жидким катодом. На пульте 11 запускаем процедуру работы и анод начнет сканирование. Выбор параметров сканирования и тока разряда позволяет проводить обработку всей поверхности материала.
Предлагаемая установка позволяет решить поставленную задачу, а именно, повысить эффективность процесса модификации и прививки новых функциональных групп на поверхность обрабатываемого материала.