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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
神奇辉光人体感应导电球,辉光球
探究课题:观察研究气体分子电离发光现象
南京师范大学课程资源研究所 2021-08-23
一种黄曲霉毒素的连续式等离子体—紫外耦合降解装置
本实用新型提供了一种黄曲霉毒素的连续式等离子体—紫外耦合降解装置,所述装置设计有等离子体发射器、等离子体发生器、紫外光源、传送带、总控制面板。该装置主要用于粮食中黄曲霉毒素的降解。该装置利用紫外光源和等离子体协同降解黄曲霉毒素,可用于工业化连续生产。该装置结构简单,操作方便,可以快速连续化地降解每粒表面的黄曲霉毒素,降解过程低温、无溶剂残留,无环境污染,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
一种空气等离子切割机单传感器引弧电路及其控制方法
本发明公开了一种空气等离子切割机单传感器引弧电路及其控 制方法。该引弧电路包括输入电源、移相全桥模块、滤波模块、引弧 吸收模块、维弧模块、检测模块、高频模块、控制模块。本发明的控 制方法仅用一个电流检测霍尔来实现引弧的控制,具体方法如下:先 获取引弧电路的参数,计算出适合的占空比增加速度,再结合检测到 的输出电压和输出电流信号,进行引横弧控制,最后把控制信号送入 驱动模块,产生驱动信号并送入移相全桥。本发明的控制方法使得引 弧电阻上的电流电压波形为锯齿波,大大减小了引弧电阻的功率等级, 提高了切割机
华中科技大学 2021-04-14
一种两级可调的水蒸汽等离子体旋流燃烧器
本发明公开了一种两级可调的水蒸汽等离子体旋流燃烧器,包括第一级等离子体点火装置、第二级等离子体调节器和水蒸汽供气系统。第一级等离子体点火装置包括一次风管道、内燃烧室、浓淡分离器、旋流发生器、第一级水蒸汽进气管道、中心风管道和第一级等离子体发生器;第二级等离子体调节装置包括第二级水蒸汽进气管道、第二级等离子体发生器、内二次风进气管道和外二次风进气管道。本发明通过两级水蒸汽等离子体发生器解决燃烧难以稳定和NOx污染物排放高的问题。特别适用于贫煤、无烟煤等难以着火点燃、NOx 生成量高的煤种,具有低氮稳燃的效果。
华中科技大学 2021-04-13
工4k危废和城市垃圾等离子体气化多联产工艺模拟
本发明提供一种易装卸四瓣式梁柱装配结构,包括梁柱连接件、立柱、横梁和限位插件;梁柱连接件包括由四个垂直侧板组成截面呈正方形的中空结构,两个立柱固定在中空结构内;中空结构四个面的外壁分别设置U形固定件,U形固定件包括两个垂直板和一个水平板,水平板上设置水平板限位孔和限位凸条,横梁的连接端顶部开设上限位槽,底部设置下限位槽;上限位槽内设置竖向限位孔,限位插件包括水平限位条和竖直限位条,安装后,水平限位条卡接在上限位槽内,竖直限位条穿过竖向限位孔并插入水平板限位孔内,限位凸条卡接在下限位槽内。本发明便于装卸,可回收利用,简化了施工操作,降低了施工难度,提高了施工效率,为装配式建筑提供了新的选择。
南京工程学院 2021-01-12
一种用于白内障手术的低温等离子体组织消融系统及控制方法
本发明涉及一种用于白内障手术的低温等离子体组织消融系统及控制方法,包括:智能能量平台;组织抽吸模块;组织消融电极,用于将生成的等离子体直接作用于目标组织,组织消融电极包括:由内向外依次同轴布置的阴极、绝缘套管、阳极,绝缘套管与阳极之间存在的间隙构成组织抽吸通道,组织抽吸通道与组织抽吸模块连接;设在阳极外围的持握手柄;设在持握手柄上的阴极长度控制滑块,以控制阴极伸出绝缘套管的长度;设在持握手柄内的温度传感器;以及设在智能能量平台的阻抗传感器,温度传感器对电极周围的温度进行检测,阻抗传感器对阴极和阳极之间的阻抗进行检测。本发明提高白内障手术的安全性和有效性,同时有效防止电极腐蚀现象的发生。
上海理工大学 2021-01-12
阴离子聚合技术制备液体橡胶
阴离子聚合技术是指采用碳负离子进行聚合的一种技术。上世纪八十年代 国外已经实现了工业化,目前在国内燕山石化、巴陵石化和独山子石化已经实 现产业化,随着国内轮胎行业对合成橡胶性能要求的逐步提高,阴离子聚合技 术愈发引起人们的重视。 阴离子聚合技术在链增长反应中,如果无杂质可以一直保持活性,因而属 于“活性”聚合。迄今为止,阴离子聚合仍是实现聚合物分子结构设计最为精确、 有效的方法,可以进行可控合成,具体包括:⑴可控分子量,可以根据需要设 计合成几百-几十万;⑵可控分子链的微观结构,通过加入不同量的极性溶剂, 77 可以控制合成 1,4-结构含量从 10%-90%;⑶可控官能团的位置,可以精确地在 链端和链中引入官能团。
山东大学 2021-04-13
创新离子渗氮表面改性技术
技术先进性、成熟度和知识产权情况:近年来课题组开展了离子预氧化催渗快速离子渗氮技术研究,发现了离子预氧化对离子渗氮具有明显催渗作用,相关研究成果已发表如下论文4篇、获授权发明专利1件:1) Jingcai Li, Xingmei Yang, Shukai Wang, Kunxia Wei, Jing Hu*,A rapid D.C. plasma nitriding technology cata
常州大学 2021-04-14
阴离子聚合技术制备液体橡胶
阴离子聚合技术是指采用碳负离子进行聚合的一种技术。上世纪八十年代国外已经实现了工业化,目前在国内燕山石化、巴陵石化和独山子石化已经实现产业化,随着国内轮胎行业对合成橡胶性能要求的逐步提高,阴离子聚合技术愈发引起人们的重视。 阴离子聚合技术在链增长反应中,如果无杂质可以一直保持活性,因而属于“活性”聚合。迄今为止,阴离子聚合仍是实现聚合物分子结构设计最为精确、有效的方法,可以进行可控合成,具体包括:⑴可控分子量,可以根据需要设计合成几百-几十万;⑵可控分子链的微观结构,通过加入不同量的
山东大学 2021-04-14
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