[发明专利]一种大型高功率真空等离子体处理装置

说明书

本发明涉及一种大型高功率真空等离子体处理装置，包括底座、移动罐体、等离子体处理模块、固定罐体、控制系统和真空泵。所述等离子体处理模块具有用于固定绕满物料的物料桶和空的物料桶，所述物料桶之间排列有滚筒，绕满物料的物料桶上的物料从物料桶引出后，往复绕过各滚筒，最后缠绕于空的物料桶之上，位于滚筒之间安装有极板，所述的极板连接13.56MHz射频电源实现双输出放电而产生等离子体，对穿过其中的物料进行处理。本发明可实现对物料工业级射频(13.56MHz)双输出放电的等离子处理，通过等离子体光化学反应在物料表面接枝化学基团或聚合高分子膜，在不损伤基体的前提下，赋予材料表面新的性能，可满足产业化应用的要求。

技术领域

本发明涉及等离子体处理技术领域，尤其是一种大型高功率真空等离子体处理装置。

背景技术

随着等离子体处理技术的不断发展，等离子体技术逐渐被用来对材料进行改性作业。等离子体中含有大量的电子、离子、激发态原子和分子及自由基等活性粒子，这些活性粒子在材料(金属、半导体、高分子材料)表面能引起刻蚀、氧化、还原、裂解、交联和聚合等物理、化学反应，从而实现对材料表面的改性。这种技术尤其适用于天然高分子材料(棉、毛、丝、麻)和合成高分子材料(化纤、塑料、合成橡胶等)，优化表面性能。高分子膜和纺织材料在材料、化工、医疗、生物技术等领域有广泛的应用。通过等离子体表面改性，可在不损伤基体的前提下，赋予材料表面新的性能，如吸水性(或疏水性)、可染性、粘接性、耐磨性、抗静电性及生物相容性等。目前尚未有对高分子膜和纺织材料进行等离子体处理的工业级设备，因而限制了该产业的发展。另外，现有等离子体处理技术通常采用低频电源(约500kHz)放电产生等离子体，这种放电形式存在着能量低、非活性电场、仅限于刻蚀作用等不足之处，因此其表面改性效果不明显。为在高分子膜或纺织布料表面通过接枝化学基团或发生光聚合反应进行改性，并实现产业化应用，设计开发一种工业级射频(13.56MHz)双输出放电的高功率真空等离子体技术具有非常重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中之不足，本发明提供一种大型高功率真空等离子体处理装置，以实现在高分子膜或纺织布料表面通过接枝化学基团或发生光聚合反应进行改性的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大型高功率真空等离子体处理装置，包括底座，还具有：

固定罐体：固定在底座一侧；移动罐体：可在底座上相对于固定罐体作往复移动，并可与固定罐体形成密闭罐体；离子体处理模块：安装在固定罐体与移动罐体之间且可相对移动罐体移动；控制系统：安装在固定罐体旁侧，用于控制装置运转和监测密闭罐体内部状态；真空泵：安装在底座旁，用于将密闭罐体抽真空使密闭罐体内部达到处理要求的真空度。

所述的等离子体处理模块包括对称布置的一对物料桶，所述物料桶之间排列有滚筒，一物料桶上的物料往复绕过所述滚筒后缠绕于另一物料桶上，所述滚筒之间安装有产生等离子体的极板，所述的极板连接13.56MHz射频电源实现双输出放电。

为实现移动罐体向固定罐体移动构成等离子处理所需的密闭罐体，所述的底座上间距设有一对平行的导轨，移动罐体底部固定有与导轨滑动配合的动滑块，固定罐体底部与固定在长导轨端部的定滑块固接。

进一步地，为及时控制移动罐体移动到位时的停止，所述的导轨之一的端部设有控制移动罐体移动到位的限位块，限位块上安装有行程开关。

所述移动罐体的筒体内部底侧设有滑动座，滑动座的上平面设有滑轨，离子体处理模块通过与滑轨滑动配合实现相对于移动罐体的移动；所述的移动罐体下方安装有推动其在导轨上往复移动的气缸，气缸的活塞杆伸出时移动罐体与固定罐体分离，气缸的活塞杆缩回时移动罐体与固定罐体贴合形成密闭罐体。

具体说，所述的等离子体处理模块具有相距设置的左墙板、右墙板，所述物料桶、滚筒转动设置在所述左墙板与右墙板之间，所述极板两侧分别对应与左墙板、右墙板绝缘固接，所述的左墙板底面固定有与所述滑轨滑动配合而实现等离子体处理模块相对于移动罐体作移动的墙板滑块。