[发明专利]一种橡胶鞋材表面脱模剂的等离子体快速清洗方法

说明书

技术领域

本发明属于制鞋粘接技术领域，涉及一种橡胶鞋材表面脱模剂的等离子体快速清洗方法。

背景技术

橡胶是制鞋工业中广泛使用的材料，由于橡胶的表面能小，必须进行表面改性的预处理才能进行粘接。目前制鞋工业中橡胶鞋材的刷胶粘接工艺前处理是先表面进行碱水（活性剂）清洗，再水洗、烘干，然后刷橡胶处理剂。在这个工艺生产过程中存在严重的环境污染问题（废水、橡胶处理剂的含笨类等剧毒挥发性有机污染物）。橡胶表面改性的方法主要有两种，一是化学技术改性（表面卤化、氟化、氯化、溴化和碘化、表面氧化和共价功能化改性。二是物理技术改性（表面涂层、等离子处理与等离子聚合改性、g射线、紫外线和电子束的辐射引发表面接枝聚合等。由于环境污染问题、能效问题，橡胶表面的等离子体改性技术显示出独特的优势。它将为制鞋业带来革命性突破。国内外学术界开展等离子体橡胶表面改性研究的工作很多，且有很多专利。但这些众多的研究成果在国内外都未见形成生产力，台湾隆典实业研发出的鞋用等离子体清洗机也未能被市场所接受。其深层次原因有三个：其一国内研究沿袭国际的研究方法和研究思路，未见创新性突破。其二常规的等离子体表面改性技术也需要对橡胶进行水洗的预处理，不能解决企业的废水污染问题。其三处理时间长，无法嫁接到生产流水线。因此，无论国内还是国外未见等离子体处理橡胶鞋材走向应用的例证。为了解决这个问题，基于我们的CN201220136649.2 和 CN103564985A专利，经过大量的实验研究，发明了一种橡胶鞋材表面脱模剂的等离子体快速清洗方法。

发明内容

要解决的技术问题：为了淘汰制鞋业橡胶鞋材粘接前的水洗预处理及采用橡胶处理剂的对环境污染的工艺，本发明提供一种橡胶鞋材表面脱模剂的等离子体快速清洗方法，该技术不仅不需要进行水洗的预处理，且不需要橡胶处理剂，简化工艺、减少成本和人力、无环境污染。

技术方案：本发明公开了一种橡胶鞋材表面脱模剂的等离子体快速清洗方法，所述的方法包括以下步骤：

（1）在大气压环境下对橡胶鞋材加温，加热至橡胶鞋材表面温度为80~90℃；

（2）利用加湿空气，在20~60Pa的气压范围下，进行平均电子能量大于4eV的低温等离子体辉光放电清洗5~200秒，去除材料表面的脱模剂；

（3）抽本底真空低于10Pa，降低真空腔中的氧元素含量后，采用甲胺，在20~100Pa的气压范围下，进行平均电子能量大于4eV的低温等离子体辉光放电对橡胶鞋材进行改性4-20秒。

进一步的，所述的一种橡胶鞋材表面脱模剂的等离子体快速清洗方法，步骤（3）中采用甲胺，在30~100Pa的气压范围下，进行平均电子能量大于4eV的低温等离子体辉光放电对橡胶鞋材进行改性4-20秒。

进一步的，所述的一种橡胶鞋材表面脱模剂的等离子体快速清洗方法，所述的低温等离子体辉光放电包括电容耦合、电感耦合、微波激励、射频激励、直流放电、交流放电。

进一步的，所述的一种橡胶鞋材表面脱模剂的等离子体快速清洗方法，步骤（2）中等离子体辉光放电清洗20~120秒。

进一步的，所述的一种橡胶鞋材表面脱模剂的等离子体快速清洗方法，步骤（2）中等离子体辉光放电清洗30~50秒。

进一步的，所述的一种橡胶鞋材表面脱模剂的等离子体快速清洗方法，步骤（2）中等离子体辉光放电清洗40秒。

将橡胶鞋材在大气压环境中加热至表面温度80~90℃，使其表面的脱模剂（主要成分是石蜡）软化，在大气压环境中加热的目的是抑制橡胶内部的小分子物质外逸到鞋材表面。

由于石蜡是固态高级烷烃的混合物，主要成分的分子式为CnH2n+2，其中n=17～35。具有一定湿度的空气在等离子体气氛中产生具有脱氢作用的氧基团，羟基和氮氧激发态下产生的红外，紫外光，这些基团对石蜡具有很好的分解作用，加之对鞋材进行了预加热，因而具有快速清除脱模剂的显著效果。

进行等离子体放电，甲胺分解出氨基和氮、氢、碳氢等亲水性基团。这些亲水基团利于水性胶扩散渗透，利于胶的涂敷均匀。接枝到鞋料表面的氨基利用其共价键与水性胶结合，形成很强的粘接力。

为了有足够的能量达到清洗的目的和使甲胺分解出氨、氮、氢、碳氢等基团的目的，无论采用何种形式的放电（电容耦合、电感耦合、微波激励、射频激励、直流放电、交流放电等），保证等离子体平均电子能量大于4eV。