Устройство для непрерывной обработки пленочного материала — SU 1039438 (original) (raw)
" ПАТЕН ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗО(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ОБРАБОТКИ ПЛЕНОЧНОГО МАТЕРИАЛА,содержащее рабочую камеру с отверстиями на торцовых стенках для входа ивыхода материала, закрепленные набоковой стенке катода в виде установленного на валу перпендикулярно направлению движения пленки с возможностью вращения барабана и смонтиро"ванный параллельно оси катода .стержнеобразный анод, узел подачи электроэнергии к катоду и аноду и направляющие ролики, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с цепью расширения техно 51) В 29 З 7/20; В 29 3 Э 7 22 логических возможностей за счет обработки пленочного материала низко- температурной плазмой плазменного газа при пониженном давлении, оно снабжено передней и задней подготовительными вакуумными камерами, одним концом соединенными с рабочей камерой, а другим - с атмосферой и выполненными по меньшей мере из двух уплотнительных камер, каждая из которых снабжена парой вертикально расположенных по отношению друг к другу уплотнительных роликов, узлом вакуумирования рабочей камеры и подготовительных вакуумных камер и узлом синхронного вращения катода и уплотнительных роликов.2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что узел вакуумирования выполнен в виде вакуумных линий, сообщающих вакуумные насосы с рабочей камерой и с распопоженными симметрично относительно рабочей камеры и попарно соединенными уппотнительными камерами передней и задней подготовительных вакуумных камер.3. Устройство по п.1, о т п и ч а ю щ е е с я тем, что узел синхронного вращения выполнен в виде приводного трансмиссионного вава для передачи ведущего усилия катоду и уплотнительным роликам.Изобретение относится к полимерному машиностроению, в частности к устройствам для непрерывной обработки пленочного материала из пластмасс, например иэ поливинилхлоридной смолы, низкотемпературной плазмой.. Известно устройство для обработки поверхности полимерных материалов коронным разрядом, содержащее рабочую камеру с установленными в ней электродами и входными и выходными каналами для полимерного материала 1 .Недостатком известного устройства является нестабильный процесс активации поверхности полимерного матери" ала из"эа подсоса воздуха в камеру 15 активации.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для непрерывНой обработки пленочно го материала, содержащее рабочую камеру с отверстиями иа торцовых стенках для входа и выхода материала, закрепленные на боковой стенке катод в виде установленного на валу пер пеидикулярно направлению движения пленки с возможностью вращения барабана и смонтированный параллельно оси катода стержнеобразный анод, узел подачи электроэнергии к катоду и аноду и направляющие ролики 2 .Недостаток данного устройства состоит в том, что в нем невозможно осуществить плазменную обработку при пониженном давлении, в результате которой у обрабатываемой полимерной пленки появляется ряд полезных свойств, таких как сродство к воде, пониженное аккумулирование статического электричества на поверхности, повышенная способность печати, у 40 уменьшенное склеивание и адгезивное слипание поверхностей, устойчивостьк износу и др.Цель изобретения - расширение технологических возможностей устройства 45 за счет обработки пленочного материала низкотемпературной плазмой плазменного газа при пониженном давлении.Поставленная цель достигается тем, что устройство для непрерывной обработки пленочного материала, содержащее рабочую камеру с отверстиямина торцовых стенках для входа и выхода материала, закрепленные"на 55 боковой стенке катод в виде установленного на валу перпендикулярно направлению движения пленки с возмож- е ностью вращения барабана и смонтированный параллельно оси катода стрежне 60 образный анод, Узел подачи электроэнергии к катоду и аноду и направляющие ролики, снабжено передней и задней подготовительными вакуумными камерами, одним концом соединенными с рабочей камерой, а другим - с атмос.ферой и выполненными по меньшей мере из двух уплотнительных камер, каждая из которых снабжена ларой вертикально расположенных по отношению друг к другу уплотнительных роликов, узлом вакуумирования рабочей камеры и подготовительных вакуумных камер и узлом синхронного вращения катода и уплотНительных роликов .Кроме того, узел вакуумирования ,выполнен в виде вакуумных линий, сообщающих вакуумные насосы с рабочей камерой и с расположенными симметрично относительно рабочей камеры и попарно соединенными уплотнительными камерами передней и задней подготовительных вакуумных камер.Узел синхронного вращения выполнен в виде приводного трансмиссонного вала для передачи ведущего усилия катоду и уплотнительным роликам.На фиг.1 изображена конструктивная схема устройства, вид сбоку в разрезе; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - конструктивная схема рабочей камеры, осевой разрез; на фиг.4 - схема устройства с двумя рабочими плазменными камерами, соединенными последовательно.Устройство содержит рабочую плазменную камеру 1 барабанообразной формы с передним.2 и задним 3 отверстиями, выполненными на торцовых стенках камеры 1 для входа и выхода материала. Отверстия 2 и 3 имеют форму узких щелей с шириной и высотой, достаточными для торо, чтобы не, Гсоприкасаться с движущимсяю пленочным материалом. На боковой стенке рабочей камеры 1 закреплен катод 4, выполненный н виде установленного на валу 5 перпендикулярно направлению движения пленки с возможностью вращения барабана. Катод 4 преимущественно выполнен иэ металла.Параллельно оси катода 4 смонтирован стержнеобразный анод 6, снабженный при необходимости охлаждающим устройством (не показано). В рабочей камере 1 размещено множество анодов б, но иногда для получения требуемого эффекта плазменной обработки достаточно одного анода 6. Параллельное размещение анодов б относительно оси катода 4 дает воэможность сохранять одинаковое их расстояние от поверхности катода 4 по всей его длине, что обеспеяивает однородность электрического поля,. а следовательно, однородность интенсивности низкотемпературной плазмы. Аноды 6 подключены к общей силовой клемме высокочастотного генераьора (не показан), а катод 4 подключен к земляной клемме генератора.103.9438 Для подачи материала в рабочей камере 1 смонтированы направляющиеролики 7,Для вакуумного уплотнения рабочейкамеры 1 устройство снабжено перЕдней 8 и задней 9 подготовительньэ 4 ивакуумными камерами, одним концомсоединенными с рабочей камерой 1, адругим - с атмосферой. Передняя изадняя подготовительные вакуумные,камеры 8 и 9 разделены перегородками 1010 по меньшей мере на две уплотнительные камеры. Устройство (фиг, 1и 2) включает в себя четыре уплотнительные камеры в каждой из подгото" .вительных вакуумных камер 8 и 9. 15Уплотнительные камеры снабжены .парой вертикально расположенныхпо отношению друг к другу уплотнительных роликов 11 и 12. Для размещения и перемотки пленочного материала служат подающая и приемнаябобины 13 и 14 и натяжные ролики15 и 16.Рабочая камера 1 и уплотнительныекамерыв подготовительных вакуумных камерах 8 и 9;вакуумируются каждая отдельным вакуумным насосом.На фи 1.2 изображено вцдолнение уэлавакуумирования в виде вакуумныхлиний 17-20, сообщающих вакуумныенасосы 21-24 с рабочей камерой 1 и срасположенными симметрично относи-.тельно рабочей камеры 1 и попарносоединенными уплотнительными камерами передней 8 и задней 9 подготовительных вакуумных камер.35Синхронное вращение катода 4,уплотнительных роликов 11 и 12, атакже приемной бобины 14 обеспечивается общим линейным валом 25,привЬлдимым во вращение двигателем 2640трансмиссиями 27 для уплотнительныхроликов 11 И 12 в передней подготовительной вакуумной камере 8,28 - для катода4 в рабочей камере 1, 29 - для уплоТнителвных роликов 11 и 12.в задней 45подготовительной вакуумной камере 9и 30 - для приемной бобины 14,Подающая бобина 13 и натяжныеролики 15 и 16 смонтированы с воэможностью свободного вращения.Вал 5 (фиг.3) закреплен на боковойстенке рабочей .камеры 1 посредствоМуплотнения 31, а аноды б электрическиизолированы изолятором 32.Противо 66ложная боковая стенка 33 выполненасъемной с уплотнительным фланцем 34. Пленочный материал., проходящий через эти камеры, сначала подвергает. ся действию плазменной атмосферы на одну его поверхность в первой рабочей камере, а затем вводится во вторую рабочую камеру, где действию плазменной атмосферы подвергается другая поверхность пленочного, матери ала. Таким образом, пленочный материал( Устройство работает следующим образом.Пленочный материал с подающей бобины 13 захватывается парой уплотни тельных роликов 11 и 12 в передней подготовительной вакуумной камере,8 и вводится в рабочую плазменную каиеру 1, направляемый группой направляющих роликов 7 через переднее От верстие 2, непосредственно соприкасаясь с поверхностью вращающегосякатода 4Поверхность пленочногоматериала, не соприкасающаяся с поверхностью катода 4, подвергаетсядействию низкотемпературиой плазмы,генерируемой в пространстве междукатодом 4 и анодом 6, непрерывно помере вращения катода 4.Повергнутый .плазменной обработкеленочный материал,. направляемыйруппой направляющих роликов 7,выводится через заднее отверстие 3 изаднюю подготовительную вакуумнуюкамеру 9.в атмосферу, также захватываясь парой уплотнительных роликов11 и 12, и наматывается на приемнуюбобину 14.Уплотнительные камеры переднейи задней подготовительных вакуумныхкамер 8 и 9 рассчитаны таким образом,чтобы не позволить войти воздухув рабочую камеру 1, т.е. давлениев крайних камерах примерно равно атмосферному давлению, а давление вовнутренних уплотнительных камерах,прилегающих к рабочей камере 1, примерно равно давлениюв плазменнойрабочей камере 1.Плавное перемещение пленочногоматериала через устройство управляется ссинхронизированйым вращениемкатода 4 и уплотнительиых роликов11 и 12.Возможен вариант, когда пленочныйматериал, производимый каландрирующей или шприц-машиной непосредственно поступающий с машины, вводится впереднюю подво=овительную вакуумнуюкамеру 8.. В рабочей камере 1 съемная крышкаснимается для облегчения заправкипленочонго материала, а также длячистки внутренней поверхности рабочей камеры 1, электродов и направляющих роликов 7,При последовательной обработкенизкотемпературной плазмой верхнейи нижней поверхностей пленочногоматериала путем использования двух .рабочих плазменных камер 1 одинаковой конструкции, соединенных последовательно (фиг,4) боковые стенкирабочйхкамер, поддерживающие соответствующие электроды и направляющиеролики 7, устанавливаются на корпусахкамер с поворотом на 180 д относительно друг друга,может обрабатываться низкотемпературной плазмой на обеих поверхностях в течение единого непрерывного процесса, так что достигается значительное повышение рабочей эффективности,Когда обработка плазмой требуется только на одной поверхности пленочного материала, можно установить боковые стенки рабочих камер в одном направлении, чтобы пленочный материал подвергался действию плазменной ат мосферы на ту же самую поверхность два раза, что будет соответствовать удвоенному времени действия плазмы,Когда эффект действия плазмы, который предположительно пропорцио нален времени экспонирования плазменной атмосферой, за один проход требуется тот же самый, скорость прохождения пленки через рабочие камеры может быть удвоена. следовательно, эффективность плазменной обработки может быть повышена увеличением только числа плазменных рабочих камер спарой передней и задней подготовительных вакуумных камер, подсоединенных спереди и сзади последовательно расположенных рабочих камер. Числорабочих камер может также составлятьтри или более, в соответствии с требуемой рабочей эффективностью приповьпаенной скорости перемещенияпленки через рабочие плазменные ка- .меры. Изобретение позволяет обеспечивать высокую эффективность плазменной обработки непрерывного пленочного материала, многообразие возможностей устройства, удовлетворяющего разнообразным требованиям,соответст вующим материалу обрабатываемой пленки и необходимому характеру эффектов плазменной обработки./61КИПИ Гпо дела35, Мо Тираж 647осударственногм изобретенийсква, Ж"35 Ра Подписнокомитета СССРоткрытийская наб д.4/5