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连续法大气压低温等离子体聚四氟乙烯表面处理清洁生产技术
2010年我国含氟聚合物产能约8万多吨,占世界总产能的三分之一,产量近6万吨,其中PTFE约占80%,已成为世界第二大生产国。根据国家氟化工十二五规划,到2015年我国含氟聚合物产能将达到13.4万吨,产量达到9.4万吨,其中PTFE约占70%。随着战略性新兴产业的兴起,PTFE应用范围已经从传统领域扩展到环保、生物医药、新能源、电子信息等新兴产业领域。如在环保领域,PTFE膜接触器应用于烟道气处理;在生物医药领域,PTFE中空纤维管用作血浆过滤器;在新能源领域,PTFE用作锂电池隔膜和太阳能电池背板;在电子信息领域,PTFE用作驻极体材料。而这些应用,无一不涉及到对PTFE的表面处理。传统的湿化学法已经不能适应,正如氟化工十二五规划中所述:产品结构不合理,中低端产品为主,高端产品仍然依赖进口;应用开发不力,加工技术和设备落后。 大气压低温等离子体材料表面改性是一种新型的表面改性方法,这种方法可以有效地改善材料表面性能,且凭借其独特的优点使其具有其它传统方法不可比拟的优势,是一项值得深入研究的有广阔应用前景的技术。本项目采用大气压低温等离子体改性PTFE材料,替代传统的湿法化学处理方法,从而提高其表面的粘接性、吸湿性、可染色性、及生物相容性等性能,开发出适合对PTFE表面处理的高放电均匀性、高放电电离效率和大面积的均匀等离子体在线清洁处理技术,从而达到对PTFE表面改性的有效调控,取代传统的化学表面处理方法,推动相关产业的技术进步和PTFE在新兴行业中的应用,对于提升PTFE产品档次,促进PTFE在新兴行业的应用具有现实意义。 本项目所采用的常压低温等离子体设备为大面积、均匀连续处理设备,如图所示,可以实现稳定均匀DBD模式运行,配合上收卷、送卷,臭氧抽气等装置,可实现在线连续运行。目前已在实验室实现电极长度为1.5米的的大面积放电,如图(a)所示,将进一步结合在线处理要求,深入研究等离子在线处理工艺,开发如图(b)所示的在线处理样机。处理宽度0.5m,处理速度1-5m/min可调;处理厚度0.05-0.5mm;处理后PTFE表面水接触角不大于50°;PTFE表面微观形貌:表面刻蚀程度均匀。 技术特点及创新性 针对目前PTFE表面处理中采用的湿法化学处理方法安全性、环保性、节能性差的缺点,采用大气压低温等离子表面处理技术,通过研究放电参数、处理结构及处理气体对PTFE表面改性影响的规律,获取最优改性处理条件,找到最适合取代化学处理方法的PTFE表面状态;通过研究在PTFE表面接枝不同的分子链,使其表面产生新的分子结构和新的功能,解决表面处理后老化效应等问题;开发新型的DBD等离子体处理样机,提高等离子体大面积处理均匀性;实现对PTFE表面处理的在线连续性、经济性、清洁性和安全性。同时为低温等离子体材料表面改性的大规模工业应用提供实践。研发出适应工业化生产的PTFE表面处理新技术和新设备,从而提高其表面的粘接性、吸湿性、可染色性、及生物相容性等性能,而且改性只涉及表面纳米级别范围内,基体性能不受影响,对于提升PTFE产品档次,促进PTFE在新兴行业的应用具有现实意义。 ●应用前景: 以聚四氟乙烯复合胶带为例,该产品是采用PTFE乳液浸渍玻璃纤维基布,生产出聚四氟乙烯漆布,再进行单面表面处理后,涂上一层有机硅胶粘剂。该产品表面光滑,有着良好的抗粘性,耐化学腐蚀和耐高温性以及优秀的绝缘性能,并具有反复粘贴功能,广泛应用于在造纸、食品、环保、印染、服装、化工、玻璃、医药、电子、绝缘、砂轮切片、机械等领域,还可应用于浆纱机的滚筒、热塑脱模等行业。该产品预计全国年用量达1000多万㎡。再以太阳能电池组件背板为例,其主流产品是TPT。该产品是由上下两层PVF(聚氟乙烯)和PET(聚对苯二甲酸二乙酯俗称涤纶)薄膜三层复合而成。该产品的生产就涉及到对PVF的表面处理。相对于PTFE来说,PVF的表面处理就比较容易。据统计1兆瓦组件需要8800-10000平方米的背膜,2007年我国组件量为1717兆瓦,消耗各种背膜1500-1700万平方米,全部依赖进口。据《2008年中国光伏太阳能行业研究与投资前景分析报告》预测,2008年世界组件量为将上升40%,约为5600兆瓦,我国组件量约为2400兆瓦,需要背膜约1900-2400万平方米,PVF表面处理量达3800-4800万平方米。 目前,国内外相关研究大多实验室阶段,国外一些知名的大公司,如道康宁、3M以及德国的一些公司,也正致力于该技术研究。从目前报道资料情况上看,国外仅道康宁公司有应用报道,国内尚无相关产品推出。因此技术属于自主創新技术,将填补国内空白,达到国际先进水平。本技术具有应用的普遍性,不但可用于PTFE的表面处理,更可用于其它氟树脂和难粘高分子材料的表面处理,具有广阔的市场前景。本技术还可以推广到其他高分子材料处理领域,以及保护性包装、生物材料处理、薄膜沉积、生物医学应用等领域,在提高材料表面性能,开创材料新的应用领域方面发挥着至关重要的作用。
南京工业大学 2021-01-12
基于电导检测的阻垢剂性能快速自动评价装置
本发明涉及一种利用检测仪表和计算机构成的用于水处理剂阻垢性能快速自动评价装置,包括滴定剂容器,恒流加药泵,磁力搅拌器,电加热棒,测定池,其特征在于,滴定剂容器内Na2CO3经恒流加药泵送入测定池,测定池内有CaCl2和被测阻垢剂;利用检测仪表,计算机和配套软件实现电导率自动检测系统,加药量,磁力搅拌,溶液温度自动调节系统;随着滴定剂的加入,电导率增加,当滴定剂加入量达到某一特定值,电导率值突然下降,计算机记录对应滴定剂量,以此用来进行相同条件下的不同阻垢剂阻垢性能评价.这种装置准确率高,重复性好,评定快捷,操作方便,可用于电力,石油,化工,冶金,建材,供热,轻工等行业使用的水处理剂阻垢性能快速自动评价.
东北电力大学 2021-04-30
发泡水泥构件自动生产线
发泡水泥构件是以普通硅酸盐水泥、硫铝酸水泥、粉煤灰等为主要原料,添加特制配方的发泡剂,在模箱里膨胀定型后,使用特制的自动切割设备切割成相应尺寸的发泡水泥构件。发泡水泥构件内部为蜂窝状闭孔结构,具有良好的保温性能、质轻、吸水率低、不燃、可锯可钉,是理想的A级防火保温材料,可广泛运用于防火隔离带、门芯板、内墙保温、屋面、楼面保温、楼道保温,用途极为广泛。 发泡水泥构件生产线主要由发泡搅拌机、切割机、热缩包装机、恒温养护设备、自动运输线及数十个铁板模箱等构成。基于可编程控制器(PLC)、工控上位机、称重、PID、温控等多种功能单元进行控制系统的硬件构成设计和软件监控组态、生产线顺序控制程序设计,以实现发泡水泥构件生产线自动控制。该生产线自动控制系统是综合应用现代机械电子、气压传动、自动控制、网络通信、组态监控等技术研发的一套自动化装备,系统具有动态实时运行显示,系统操作方便,工作稳定,可靠。
天津职业技术师范大学 2021-04-10
聚丙烯酰胺干粉自动上料系统
我国由于特殊的地质条件,大庆油田、胜利油田、大港油田等三次采油已经开始广泛采用聚丙烯酰胺驱油技术。国内外的聚丙烯酰胺上料都是由人工来完成的,工人的劳动强度大,粉尘飞扬,需戴口罩,帽子等才能工作,当吸收的PAM大于5000PPM时因肠胃粘膜对营养的吸收被粘阻而有害。 本项目应用现代机械、电气、气压传动和PLC控制技术集成设计制作了拥有自主知识产权的自动切袋倒料装置;并采取多项措施保证人与粉尘的隔离;基于PLC开发了自动控制系统;并应用皮带输送、螺旋输送和负压输送等多种输送方式构建了聚丙烯酰胺干粉的自动上料系统。本项目解决了袋装粉料上料时的粉尘污染,有效预防尘肺、呼吸道等职业病的发生,填补了国内聚丙烯酰胺干粉自动上料系统技术空白;具有显著的社会效益。本项目已在胜利油田得到了推广应用。
天津职业技术师范大学 2021-04-10
自动化移液枪头移装系统
自动化移液枪头移装系统,装盒机构和用于输送移液枪头的传送机构,装盒机构包括取枪头机构、用于枪头盒平台、电动推杆、用于搭载枪头盒平台并可带动枪头盒平台沿两个互为垂直的方向运动的水平工作台;取枪头机构包括枪头获取装置,及控制机构;枪头盒平台的边缘,远离电动推杆的一端,设置有用于执行扣合盒盖的扣盖机构;扣盖机构包括安装于工作平台上的扣盖条,沿枪头盒被推动的方向,扣盖条向枪头盒平台的内侧、上方倾斜。可完成取移液枪头、放移液枪头,以及移液枪头装盒结束后,自动扣合枪头盒的盒盖的移液枪头装盒全流程操作。整合装盒过程中,不需人工干预,可提高移液枪头的装盒效率。
青岛农业大学 2021-04-11
具有自动防污功能的气敏报警器
本实用新型涉新颖性、创造性在于研发了具有自动防污功能的气敏报警装置.属于电子技术领域. 气敏传感器容易污损,导致工作不正常.它包括以下部分:分别是第1分隔舱、第2分隔舱、单片机控制部分、步进电机、遮污片. 第1分隔舱由污损检测传感器部分和气敏传感器组成. 污损检测传感器由检测外界光环境的光敏传感器、污损传感器组成.其中污损传感器由光线导筒、污损光敏传感器、标定调节螺栓组成.当单片机检测外界光环境的光敏传感器检测到光线而污损传感器由于光线导筒被油污堵塞光线无法通过,此时单片机软件可以判断出光线导筒被油污堵塞, 第2分隔舱开始工作. 其有益效果是,可自动更换气敏传感器,从而确保安全。
东北师范大学 2021-04-29
基于SPW光纤传感器的自动监测系统
通过分析液体对入射光线的折射率,可以检测液体中所含的成份。而光纤表面等离子体波(SPW)传感器是一种最近提出的新型光纤传感器,体积小,灵敏度高,测试装置简单,其原理涉及到量子力学,电动力学,电磁场理论,光波导理论,波动光学,金属光学等领域,属于多学科交叉的边缘学科,将其与光谱仪和计算机结合,就可构成新型的液体成份检测仪器。对不同的溶液及不同的溶质,预先测出其折射谱存储下来供以后比对,即可形成系列化的分析测试设备。特别是可以与通信网络相连,实现在线式/便携式、自动化/智能化的实时检测/监测网络。我国目前为了和国际接轨,对于药品检验、生化检验、绿色食品、尤其是污染治理的要求逐步提高,所以,基于光纤SPW传感器的系列仪器和测试系统有利于社会发展,应用领域广阔,经济效益巨大。
东南大学 2021-04-10
太阳能自动跟踪光伏发电驱动系统
本发明提供一种太阳能自动跟踪光伏发电驱动系统,旨在提供一种以太阳能为能源的用于太阳能集热板转动的驱动系统,它包括太阳能槽式集热板、太阳能自动跟踪仪、太阳能电池组件、电机箱、电机、传动齿轮、转动轴、蓄电池。本系统在太阳光自动跟踪仪的带动下能全天候跟踪太阳光,通过太阳能电池组件的光伏发电为太阳能槽式集热板的转动提供动力源,使该系统具有很高的光能利用率和传质效率,采用固定式太阳能电池的效率一般在10%左右,而采用自动跟踪技术可使太阳能电池效率率达到20%左右。太阳能发电所提供的驱动动力源,使本系统摆脱外接电源的束缚,做到了高效节能,自给自足。
天津城建大学 2021-04-11
粉体加工系统优化改造与自动控制
1 成果简介粉状物料的加工工艺遍及建材、化工、冶金、机械、矿山、医药、食品、肥料、农药等工业部门。随着我国加工业产业结构调整和社会环境的变化,企业的能源和人工成本都在急剧增加。市场的国际化进程加快,也对产品质量的提高和稳定性提出了越来越高的技术要求。而我国大多数的粉体加工厂中,广泛存在没有过程自动控制手段,工艺不合理造成成本偏高,不能适应市场需求的变化。 该技术结合我们 30 年粉体加工技术研发的经验,与自控专业技术人员共同组合了粉体加工系统优化与自动控制的综合技术。2 应用说明该技术按照系统工程的思想处理优化与自控之间的关系,它涉及到加工系统的众多影响因素:物料特性、工艺流程、技术指标、外加剂、设备组合与参数选定等,而优化的目标又是降低成本、减少操作人员、提高产品质量和质量的稳定性等多个方面。我们从多因素多目标的系统综合分析入手,借助信号采集无线传输、计算机在线分析、电气动执行元器件配合等现代控制技术,实现系统的优化与自动控制。 具体的优化与控制内容如下:粉体加工系统标定,能耗分析;原料与产品的粒度组成与颗粒形貌分析;加工物料物性分析与加工系统的匹配;改善料仓结构及料位控制系统,避免料仓结拱,提高给料稳定性;分级机技术改造,提高分级效率和产品细度;外加剂的应用,改善粉体物料的流动性,提高工作效率;调整设备结构,保证合理的机内物料滞留量;通过加工设备工作状态的监控,自动控制给料系统、调整闭路系统循环负荷率,合理搭配加工单机的工作状态。3 效益分析不同产品和生产线都有差异,需根据具体情况系统分析。4 合作方式技术服务。5 所属行业领域先进制造。
清华大学 2021-04-13
一种自动夹持钢索拉力试验机
本实用新型公开了一种自动夹持钢索拉力试验机,该试验机包括液压动力单元和机械单元,机械单元包括楔形夹紧装置、加载导向装置和行走装置;液压动力单元的执行元件包括加载油缸和夹紧油缸;钢索自由端由夹紧油缸驱动的楔形夹紧装置的两个楔形卡板直接夹紧;钢索组件端与加载导向装置的导向体连接件的扁平吊耳通过销轴连接,导向体连接件的螺杆端连接力传感器,导向体由加载油缸驱动。本实用新型液压缸驱动的自动夹紧方式,夹持方便,对钢丝绳损伤小,省去了钢丝绳试样制备过程中的打散、清洗、弯钩和灌铅等工序,大大提高了拉伸效率;结构紧凑,性能可靠,可车载移动;满足大行程、高安全性的钢索及其组件在出厂前的合格性检测。
浙江大学 2021-04-13
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