[實用新型]大氣常壓低溫等離子體連續絲束纖維處理設備

有效

• 申請號: 201620998642.X
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN206448088U
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 萬京林;張凱;萬良淏
• 申請（專利權）人: 南京蘇曼等離子科技有限公司
• 主分類號: D06M10/02
• 分類號: D06M10/02
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司32252
• 代理人: 戴朝榮

技術領域

本實用新型涉及材料表面處理技術，具體為一種大氣常壓低溫等離子體連續絲束纖維處理設備。

背景技術

碳纖維或高分子纖維是一種性能優秀的新型材料，但是未經表面處理的碳纖維或高分子纖維表面光滑，表現出憎水性，與高聚物的界面結合較差，致使復合材料的強度不高，碳纖維或高分子纖維的優異性不能得到充分利用。國內行業中對碳纖維或高分子纖維表面處理的傳統方法是在具有一定電解質濃度的酸性溶液中，在一定溫度條件下，對碳纖維或高分子纖維材料進行一段時間的表面氧化處理，但這種處理方法存在操作繁瑣、間歇性工作且工業污染嚴重的缺陷。

等離子體表面處理技術為一種新的材料表面處理技術，一般用于處理碳纖維或高分子纖維的方法包括兩種，其中一種為射流式，即在一個大氣壓下，利用氮氣作為表面處理介質，用噴槍產生的射流式等離子體對運動中的纖維進行等離子轟擊，提高材料的表面能，與傳統的材料處理方式相比，該方法具有清潔無污染、操作方便、可持續性工作的優點，但同時也存在1）處理面積小，較難做到四周全面處理；2）材料帶電，安全上有隱患；3）氣體的轟擊使纖維束松散等不足；另一種為真空中產生等離子體，對絲束纖維做表面處理，但該方法設備體積龐大，價格和成本高昂，無法在線快速的完成處理。

發明內容

本發明的技術目的是針對現有的可產生低溫等離子體的設備存在的缺點，提供一種在大氣常壓下均勻放電產生的低溫等離子體對連續的絲束纖維類材料進行工業化連續在線處理的設備，其技術方案為：

一種大氣常壓低溫等離子體連續絲束纖維處理設備，包括等低溫離子體發生裝置、放料裝置和卷收裝置，其特征在于：所述低溫等離子體發生裝置的進料口一側和出料口一側對應設有若干交錯布置的輔助導輪，從放料裝置方向傳來的絲束纖維依次繞過所述交錯布置的輔助導輪，使得絲束纖維循環往復多次通過等離子體發生裝置的放電區域后，再傳向卷收裝置；所述輔助導輪為金屬導輪，通過導電介質接地。

在上述方案的基礎上，進一步改進或優選的方案還包括：

所述低溫等離子體發生裝置包括集風罩和設置在集風罩內的兩只低溫等離體子放電電極，絲束纖維從兩放電電極之間穿過，所述集風罩的左右兩側設有進料口和出料口，集風罩的后側設有與抽風系統連接的出風口，集風罩前側的蓋板在對準放電電極的位置設有進風口，使得進風集中吹向電極。

集風罩內，所述兩放電電極的上下方分別設有一個擋板，避免上下方向的氣流帶動絲線過于靠近放電電極。

上文中，為了便于闡明方案所使用的“上下”、“左右”、“前后”為三者之間的相對參照，非絕對方位，根據等離子體發生裝置集風罩在設備上安裝方位的變化，其絕對方位會發生相應變化。

所述等離子體發生裝置設有放電間隙調整機構，所述放電間隙調整機構包括可移動的電極安裝座上，所述電極安裝座設置在其一放電電極的兩端，所述電極安裝座通過調節螺栓與所述集風罩連接，旋擰調節螺栓，該放電電極向遠離或靠近另一放電電極的方向平行移動。

所述放電電極為條狀的剛玉介質或石英介質覆蓋表面的方形電極，所述調節螺栓的兩側對稱設有兩個用于調節平衡的輔助調節螺栓。

所述放電電極的兩端分別固定在對應的電極安裝座上，并卡在限位塊的限位凹槽內，所述限位塊也固定在對應的電極安裝座上。

所述放電電極包括外部的剛玉或石英方形管和設置在剛玉或石英方形管內的空心銅管，所述剛玉或石英方形管的內壁與空心銅管外壁之間的環形管腔中填充有金屬和金屬氧化物的混合粉末，所述空心銅管的兩端與通風系統連接，用于放電電極內部的散熱。

所述放電電極的長度為不大于250mm,兩只放電電極的間距可調整的放電范圍是0～20mm。

所述等離子體發生裝置設有差分輸出高頻高壓電源，兩只放電電極分別與所述差分輸出高頻高壓電源的輸出端連接，連接兩放電電極的電源輸出端電壓相等、相位相反，使得兩只放電電極之間的電壓為兩個差分電壓絕對值之和，約為每路電壓的兩倍，而在兩只放電電極的中間位置，兩個差分電壓的矢量之和為零。

所述絲束纖維經過放電區域時，位于兩電極的中間位置，放電電極中間位置的電位于地電位接近或相等，這樣在處理導電材料，如碳纖維時，使材料上的感應電壓將至最低甚至為零。

有益效果：