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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
北京大学电感耦合等离子体化学气相沉积公开招标公告
电感耦合等离子体化学气相沉积招标项目的潜在投标人应在北京市丰台区广安路9号国投财富广场6号楼1601室获取招标文件,并于2022年07月11日14点00分(北京时间)前递交投标文件。
北京大学 2022-06-21
中国地质大学(武汉)“串联电感耦合等离子体质谱仪”竞争性磋商公告
中国地质大学(武汉)“串联电感耦合等离子体质谱仪”竞争性磋商
中国地质大学(武汉) 2022-06-23
一种LED紫外耦合等离子体的果蔬气调保鲜库
本实用新型提供了一种LED紫外耦合等离子体的果蔬气调保鲜库,由果蔬保鲜库、温度湿度传感器、总控、制冷机组、冷风机、等离子体发生装置、LED紫外光源、等离子体发射器、鼓风机、气体输送管路、搁物架、气调装置组成。LED紫外光源设置成阵列式,可进行紫外杀菌处理,等离子体发射器通过功率调节按钮、时间调节按钮、启动按钮实现对气体的等离子处理,结合制冷机组、气调装置等实现对果蔬保鲜库的紫外耦合等离子气调处理。本实用新型气调库结构简单,操作方便,不仅能高效、快速地杀灭微生物,降解乙烯含量,而且能降解果蔬农药残留,诱导果蔬气孔缩小,抑制果蔬的生理代谢,且保持果蔬原有的色、香、味及营养成分,增加果蔬的贮藏期。
青岛农业大学 2021-04-11
一种黄曲霉毒素的重力沉降式等离子体降解装置
本实用新型提供了一种黄曲霉毒素的重力沉降式等离子体降解装置,所述黄曲霉毒素的重力沉降式等离子体降解装置设有等离子发射器、等离子体发生器、传送带装置、控制面板。本实用新型提供一种黄曲霉毒素的重力沉降式等离子体降解装置,主要用于粮食表面黄曲霉毒素的降解,它是利用物料的重力,在等离子发生器两个极板之间,自由落体,减少动力消耗。当物料到达两个极板下部时,完成物料中黄曲霉毒素的降解。该装置可以快速连续化地降解每颗粮食表面的黄曲霉毒素,降解过程低温、无溶剂残留,无环境污染,低能耗,且处理后的物料保持原有的色香味及营养品质。
青岛农业大学 2021-04-11
一种等离子体催化反应器及其空气净化器
本实用新型公开了一种等离子体催化反应器及其空气净化器,该反应器中从下至上依次设置相互平 行的下多尖端电极层、网状电极层、高比电阻多孔催化剂层和上多尖端电极层;铺设有高比电阻多孔催 化剂层的网状电极层设置在贴近下多尖端电极层处。高比电阻多孔催化剂层在放电环境下容易出现反电 晕现象,此时电晕电流迅速增大,使得放电功率增大,从而产生高密度的等离子体。本实用新型利用多 电极放电和催
武汉大学 2021-04-14
非平衡等离子体产生装置及颗粒状粉末表面改性处理系统
本发明公开了一种非平衡等离子体产生装置及颗粒状粉末表面 改性处理系统,包括腔体、屏蔽网以及设置在腔体内的高压电极单元 和低压电极单元;高压电极单元设置在高压电极绝缘盖板的下表面, 高压电极单元包括多个均匀阵列排布的高压线电极,在高压电极绝缘 盖板上设置有多个均匀阵列排布的第一通孔;各个高压线电极的一端 与高压电极引线的一端固定;高压线电极的另一端通过高压电极固定 螺栓固定,高压电极引线的另一端通过第一通孔引出;并将各个高压 电极引线连接后作为非平衡等离子体产生装置的脉冲高压输入端。本 发明采用了高压
华中科技大学 2021-04-14
一种产生大气压弥散放电非平衡等离子体的系统
本发明公开了一种产生大气压弥散放电非平衡等离子体的系统, 包括:直流电源、谐振充电电路、Tesla 变压器谐振升压电路、脉冲陡 化电路、限流电阻、线型电极,谐振充电电路包括充电晶闸管、充电 电感、滤波电容、原方电容,Tesla 变压器谐振升压电路包括放电晶闸 管、Tesla 变压器、副方电容,脉冲陡化电路包括三电极火花开关和触 发极电阻,直流电源的正极连接到充电晶闸管的阳极,直流电源的负极接地,充电晶闸管的阴极连接到充电电感的一端,充电电感的另一 端连接到放电晶闸管的阳极,滤波电容直接与直流电源并联
华中科技大学 2021-04-14
大型复杂金属表面等离子体与脉冲放电复合抛光加工装置
本发明涉及一种大型复杂金属表面等离子体与脉冲放电复合抛 光加工装置,目的是解决常规金属表面精密加工和抛光方法的不足及 加工和抛光效率低、易产生加工应力和表层损伤等问题。该装置包括 射频电源、射频电源匹配器、高压直流脉冲电源、脉冲电源极性调节 装置、高压直流脉冲电源阻抗、等离子体炬、加工保护罩、控制电路 和联动机构;本发明是在大气压下对金属的表面的精密加工和抛光, 不需要真空室和特制的抛光液,可降低设备成本并扩大其使用范围。 加工效率是传统抛光方法的几倍,并且是无应力加工,无表面和亚表 层损伤、无表面污染,抛光工件的表面粗糙度可达到 Ra-0.2μm。 
华中科技大学 2021-04-13
一种黄曲霉毒素的螺旋式等离子体降解装置
本实用新型提供了一种黄曲霉毒素的螺旋式等离子体降解装置,所述黄曲霉毒素的螺旋式等离子体降解装置设有等离子发射器、等离子体发生器、螺旋塔装置、控制面板。本实用新型提供了一种黄曲霉毒素的螺旋式等离子体降解装置,主要用于粮食表面的黄曲霉毒素的降解。物料在重力和螺旋离心力的作用下,缓慢的从螺旋塔上部流到下部,保证每颗物料都均匀地受到等离子体的作用。该装置可以进行连续化作业,降解速度快,效率高,处理环境温度低,无溶剂残留,无环境污染,且能保证物料的色香味及营养成分不被破坏。
青岛农业大学 2021-04-13
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