[實用新型]用氘燈UV輻射光對封邊條表面處理與表面改性的裝置

有效

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• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN202492488U
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設計）人: 吳堅;郭威;陳濤;劉世炳
• 申請（專利權）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: C08J7/12
• 分類號: C08J7/12;C08L27/06;C09J5/02;G09B5/08;H04L29/06
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 吳蔭芳

技術領域

本實用新型涉及一種關于裝飾用封邊條表面處理與表面改性的工藝方案，屬于機械加工工藝領域。?

背景技術

封邊條是以聚氯乙稀為主要原料，加入增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、染料等助劑，一起混煉壓制而成的熱塑卷材。其表面有木紋、大理石、布紋等花紋、圖案同時表面光澤柔和，具有木材的真實感和立體感；具有一定的光潔度和裝飾性，具有一定的耐熱、耐化學品、耐腐蝕性、表面有一定的硬度。封邊條的主要功能是對板材斷面進行固封，達到免受環(huán)境和使用過程中的不利因素（主要為水分）對板材的破壞，和阻止板材內部的甲醛揮發(fā)，同時達到裝飾的效果。把封邊條和板材粘接起來的常規(guī)方法是使用聚氨酯膠體系的熱熔膠，這種膠系價格十分昂貴，也增加了家具的成本。如果粘接前對封邊條進行表面處理與表面改性，則能大大提高低能表面基材的粘接能力，從而可以使用普通廉價的熱熔膠代替昂貴的聚氨酯膠體系。?

傳統(tǒng)的改進封邊條與圖層粘接性能的表面處理方法包括：機械打磨、擦涂溶劑、酸性或腐蝕性蝕刻后溶劑膨脹和電暈處理。這些處理方法都有局限性，往往適用于這種材料的處理方法并不適用于其他的材料，這就促使人們尋找新的替代的處理方法。?

準分子激光紫外（UV）輻射提供了一種新的粘接前表面處理和表面改性技術。但是價格很高，以波長為193nm的準分子激光器為例，它工作所需的氣體氟化氬價格就很高，而且維護起來也比較麻煩。本專利實質是：代替“準分子紫外激光”并在以提高粘接強度為目的，獲得小型和價格適度的、工作環(huán)境要求不高的UV輻射光表面處理系統(tǒng)。?

將200-150nm的電磁波定義為遠紫外輻射。狹窄波段（200-180nm）是聚合物光化學改性可行和高效的區(qū)域；光的能量超過大多數(shù)典型的有機聚合物化學鍵的強度，因此能非常有效地產生光化學反應。幾乎所有有機化合物（飽和的脂肪族碳氫化合物和碳氟化合物除外）在這區(qū)域內有強的吸收。現(xiàn)已確定，這種輻射在穿透有機聚合物約300nm時吸收強度達到95%。?

聚合物對光子的吸收遵守比耳定律。結果表明，輻照范圍內有大量的化學鍵斷裂。一般地，在這段波長范圍內有機分子輻照壽命是兆分之一秒級。聚合物鏈的鍵斷裂常伴隨著再結合過程，因此反應的最后結果是失去小的氣體分子（CO，CO₂，H₂）和聚合物線型結構的斷裂產生的降解。?

由于空氣的存在，氧氣捕俘自由基末端，引發(fā)氧化產物，進一步光分解而產生較小碎片。延長輻照時間可控制聚合物蝕刻。當光電子以高強度和短周期脈沖傳輸時，輻照范圍內碎片的濃度一般達到很高值，當它超過極限值時，導致碎片自發(fā)發(fā)射到氣相（消融的光分解）。?

因為短的激光脈沖時間，實際上沒有熱量流過輻照區(qū)域的邊界。因而在沒有熱損害的情況下達到高精度。?

準分子紫外激光的粘接前表面處理和表面改性技術的核心參數(shù)：激光波長和激光能量。?

激光波長種類：170nm，193nm，222nm，248nm，308nm和351nm（一個準分子激光器在同一時間只能有一種激光峰值波長的種類，波寬很窄）?

由于200-180nm波段是聚合物光化學改性可行和高效的區(qū)域，當193nm激光的能量強度超過6.6eV時，幾乎所有的有機材料的化學鍵直接發(fā)生破壞（有機鍵能幾乎都小于6.6eV）。?

如果設計制造出：輸出波段在200-180nm范圍內都有能量強度，能量強度超過6.6eV的UV輻射光束，就可以獲得基于粘接前表面處理和表面改性的UV輻射光束。?

氘燈輸出波段在160-400nm范圍內。主要在“紫外分光光度計（從190nm開始）”中用作光源。正因為如此，一般對氘燈輸出波長范圍理解從190nm開始并相對光強度很弱。主要的問題在于：“紫外分光光度計（從190nm開始）”中的光檢測器的“響應”范圍和強度在190nm處很弱。而不是氘燈輸出波段在190nm左右范圍內強度很弱（如圖1）。?

通過對有關氘燈輸出波段范圍的研究文獻和在波段200-180nm范圍具體定性對氘燈輸出的檢測，可以證實：在波段200-180nm范圍氘燈輸出能量強度很強。?

獲得了“在波段200-180nm范圍具有高能量”的光源。而后通過成熟的“UV分光”，“UV輻射光束整形”和“多束能疊加”等技術，就可以實用新型一種代替“準分子紫外激光”的，小型和價格適度的，粘接前表面處理和表面改性的UV輻射光表面處理系統(tǒng)。。?

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