一种整卷织物的等离子体处理设备
技术领域
本申请/实用新型涉及等离子体处理的技术领域，具体地说是一种整卷织物的等离子体处理设备。
背景技术
随着高性能结构材料技术和先进材料加工技术的快速发展，人们对材料的韧性和刚性、环保性、循环利用性和使用寿命等提出了更高的要求。因此通过对材料表面处理改变材料表面的形态、化学成分、组织结构等以提高材料各方面性能在今年来得到了迅速发展。在物理处理、化学处理和机械处理等众多表面处理方法中，等离子体表面处理技术因其清洁高效、能耗低、无废弃物等优点而快速发展。目前，针对不同的产业应用，不同条件下的等离子体处理已经出现明显分工，需要连续处理的大面积天然或合成材料一般采用常压等离子体进行处理，半导体、生物医用材料等一般采用低压等离子体进行处理。
由于传统的“湿法”织物处理工艺温度高、时间长、劳动强度大，并伴有一定的化学污染，功效较低。现代工艺采用“干法”的等离子体处理技术，将织物或纤维表面与等离子体相互作用，达到织物表面的清洁和活化作用，从而大大提高织物的吸湿性和其它性能，使整个工艺过程的温度降低，时间缩短，劳动强度减轻，并消除了污染，获得了比常规化学处理工艺更为显著的效果。
目前，用于织物的等离子体处理方式主要分为两种。一种是在大气压环境下对织物进行连续的等离子体处理，这种方式需要高电压才能实现放电，且放电温度较高，对不耐热的织物无法有效处理，且单位时间内处理织物的面积有限，无法提高生产效率。另一种是事先将整卷织物放进反应仓内，在10～100Pa的低压环境下对织物进行等离子体处理，织物通过从放料辊展开后通过放电区再经收料辊收料的方式得到处理，这种方式可以实现稳定辉光放电，但在这种情况下，等离子体只能对织物的表面进行处理，对织物内部的处理效果很差，存在“夹生”现象。
造成织物内部与表面处理效果不均匀的原因主要是处理时反应气体的流动方向是沿着织物表面进行的，反应气体不能均匀到达织物内部，因此，尽管达到了均匀的放电，但织物内外表面的反应气体成分不一致，导致沿织物厚度方向上的处理效果存在较大的差异。因此，如何提供一种稳定辉光放电环境，并且能够使反应气体均匀流经织物厚度方向，以实现对整卷织物的均匀等离子体处理，在保证工作效率的同时兼顾等离子体对整卷织物处理的均匀性，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种用于整卷织物的等离子体处理设备。事先将整卷织物放进反应仓内，通过特殊的进气结构和相适配的放电电极结构，以实现在提供稳定的辉光放电环境的同时，实现反应气体沿织物厚度方向上的均匀分布，从而大大提高对织物内部的处理均匀性，最终达到对整卷织物进行均匀等离子体处理的目的。
为了达到上述目的，本申请提供如下技术方案。
一种等离子体处理设备，包括等离子体发生单元、抽真空单元及结构单元。所述等离子体发生单元构成设备主体，结构单元设置在等离子体发生单元各组件之间，起连接和紧固作用，抽真空单元设置在等离子体发生单元底部；
所述等离子体发生单元，其包括正极单元和负极单元，所述正极单元设置于整卷织物的内部，所述负极单元设置于整卷织物的外部，所述正极单元包括电源、卡套式锥螺纹直通管接头、加长电极柱、固定端绝缘板、电源绝缘套、卷绕套筒、上盖绝缘板，所述负极单元包括腔体，其位置关系为：在所述加长电极柱和卡套式锥螺纹直通管接头连接一端，设置固定端绝缘板，在所述固定端绝缘板的外部，设置有电源绝缘套，在所述固定端绝缘板的下方，设置有卷绕套筒，在所述卷绕套筒的上部位置，设置上盖绝缘板，所述加长电极柱设置于腔体的中心，通过卡套式锥螺纹直通管接头与电源相连，在所述卡套式锥螺纹直通管接头上部设置工作气体导入装置，所述卷绕套筒穿过电源绝缘套下方套管，卷绕套筒上部限位装置与电源绝缘套上方凹槽嵌合，加长电极柱与卡套式锥螺纹直通管接头连接后穿过固定端绝缘板中间圆孔进行吊装，固定端绝缘板下部凸起与电源绝缘套上方凹槽嵌合；
所述抽真空单元，其包括真空泵、真空快卸连接器，所述真空快卸连接器设置在负极单元底部，真空快卸连接器与真空泵相连；
所述结构单元，其包括腔盖、压紧绝缘板、锁紧螺栓、挡圈，其位置关系为：腔盖设置于上盖绝缘板上方，在所述卷绕套筒的下部位置，设置压紧绝缘板、锁紧螺栓、挡圈，腔盖的空心边缘与上盖绝缘板的凹槽边缘重合，电源绝缘套下方套管穿过腔盖空心部分抵于上盖绝缘板的凹槽上，所述卷绕套筒穿过压紧绝缘板空心部分，卷绕套筒的下表面与压紧绝缘板的底面位于同一平面上，卷绕套筒与压紧绝缘板之间采用机械连接，具体连接方式为：在卷绕套筒与压紧绝缘板下表面设置有挡圈，锁紧螺栓穿过挡圈中央螺纹孔并拧紧；
优选地，所述腔盖采用空心圆盘状结构，所述上盖绝缘板采用上方有圆形凹槽的空心圆盘状结构，所述电源绝缘套采用上方有圆形凹槽且下方有套管的组合结构形式，所述卷绕套筒采用多孔的薄壁套管结构，所述加长电极柱采用空心圆柱结构，从圆柱体外表面向外延伸出若干孔道与卷绕套筒上的孔相连接，使加长电极柱内部与卷绕套筒外部连通，所述固定端绝缘板采用中间有圆孔的结构形式；
优选地，所述卷绕套筒的外径与上盖绝缘板的空心直径相适配，所述上盖绝缘板的凹槽直径与腔盖的空心直径相适配，所述腔盖空心直径与电源绝缘套下方套管的外径相适配，所述固定端绝缘板的下部形状与电源绝缘套上方凹槽的形状相同，所述固定端绝缘板中间圆孔直径与加长电极柱的直径相适配。
优选的，所述加长电极柱采用铝质材料，所述卷绕套筒采用绝缘材料。
本申请的优点和效果如下：
(1)在本实用新型披露的等离子体发生单元中，正极单元设置于整卷织物的内部，负极单元设置于整卷织物的外部，这种结构形式使得等离子体更容易穿过目标产品，在保证处理质量的同时，大大提升处理效率。
(2)在本实用新型披露的正极单元中，卷绕套筒采用了一种多孔的结构形式，在所述加长电极柱和卷绕套筒之间有许多有利于等离子体穿过的通道，使得设备的工作效率大幅度提高。
(3)本实用新型披露的负极单元设置于整卷织物的外部，即作为等离子体发生单元的一部分，又作为等离子体处理设备的外壳，使得所述设备的整体结构更加简洁，体积更加小巧，节省占用空间。
(4)在本实用新型披露的腔盖作为结构单元的一部分，直接与所述正极单元连接，放置于设备的腔体上，当所述设备需要装卸织物时，可以将其与正极单元作为一个整体直接取下，大大降低了工作人员的操作难度。
(5)本实用新型披露的正极单元设置于所述设备内部，通过卡套式锥螺纹直通管接头与电源相连，并在正极单元与结构单元的连接部分设置有绝缘板，大大提高了所述设备工作时的安全性能。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
根据下文结合附图对本申请具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述及其他目的、优点和特征。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本申请实施例提供的一种整卷织物等离子体处理设备的立体图；
图2为本申请实施例提供的一种整卷织物等离子体处理设备的剖视图；
图3为本申请实施例提供的一种整卷织物等离子体处理设备的俯视图；
图4为本申请实施例提供的一种整卷织物等离子体处理设备正极单元的剖视图。
其中，1-卡套式锥螺纹直通管接头，2-固定端绝缘板，3-电源绝缘套，4-加长电极柱，5-卷绕套筒，6-腔盖，7-上盖绝缘板，8-腔体，9-压紧绝缘板，10-挡圈，11-锁紧螺栓，12-真空快卸连接器。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本申请的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本申请的范围和精神。另外，为了清除和简洁，实施例中省略了对已知功能和构造的描述。
应该理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“本实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“一个实施例”或“本实施例”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身并不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。
实施例1
本实施主要介绍本实用新型的一种整卷织物等离子体处理设备的基本结构和连接方式。
如图1所示，其展示了整卷织物等离子体处理设备的三维结构；如图2所示，其展示了整卷织物等离子体处理设备的剖视图；如图3所示，其展示了整卷织物等离子体处理设备的俯视图；如图4所示，其展示了整卷织物等离子体处理设备正极单元的结构组成。
结合图1、2、3、4所示，本申请实施例提供的一种整卷织物等离子体处理设备，所述设备包括等离子体发生单元、抽真空单元及结构单元。所述结构单元设置于等离子体发生单元内部，抽真空单元设置于等离子体发生单元底部。
进一步的，所述等离子体发生单元，其包括一个正极单元和一个负极单元。
其中，所述正极单元包括电源(注：图中未示出)、卡套式锥螺纹直通管接头1、加长电极柱4、固定端绝缘板2、电源绝缘套3、卷绕套筒5、上盖绝缘板7，所述负极单元包括腔体8。所述正极单元各结构之间的连接方式为：所述腔盖6设置于上盖绝缘板7上，腔盖6的中间空心的边缘与上盖绝缘板7的凹槽边缘对齐，电源绝缘套3下方套管穿过腔盖6空心部分抵于上盖绝缘板7的凹槽上，所述卷绕套筒5穿过电源绝缘套3下方套管，卷绕套筒5上部限位装置与电源绝缘套3上方凹槽嵌合，加长电极柱4与卡套式锥螺纹直通管接头1连接后穿过固定端绝缘板2中间圆孔进行吊装，固定端绝缘板2下部凸起与电源绝缘套3上方凹槽嵌合。
优选的，所述结构单元，其包括腔盖6、压紧绝缘板9、锁紧螺栓11、挡圈10。所述结构单元与正极单元之间的连接方式为：所述所述卷绕套筒5穿过压紧绝缘板9空心部分，卷绕套筒5的下表面与压紧绝缘板9的底面位于同一平面上，卷绕套筒5与压紧绝缘板9之间采用机械连接，具体连接方式为，在卷绕套筒5与压紧绝缘板9下表面设置有挡圈10，锁紧螺栓11穿过挡圈10中央螺纹孔并拧紧。
优选的，所述抽真空单元，其包括真空泵(注：图中未示出)、真空快卸连接器12。所述腔体8底面中央位置设有圆孔，通过真空快卸连接器12与真空泵连接。所述所述结构单元与正极单元连接后，作为一个整体设置于腔体8上。
实施例2
本实施是在实施例1的基础上进行的，主要介绍一种整卷织物等离子体处理设备的结构形式。
一种整卷织物等离子体处理设备，进一步的，将所述正极单元作为上述设备的主要部分进行描述，将其它结构作为上述设备的配套部分进行描述。
所述加长电极柱4设置于正极单元的中心，其上部与卡套式锥螺纹直通管接头1连接，加长电极柱4通过卡套式锥螺纹直通管接头1与电源相连，在所述卡套式锥螺纹直通管接头1上部设置工作气体导入装置。
优选的，所述卷绕套筒5采用一种多孔的薄壁套管结构，所述加长电极柱4采用空心圆柱结构，从圆柱体外表面向外延伸出若干孔道与卷绕套筒5上的孔相连接，使加长电极柱4内部与卷绕套筒5外部连通，所述上盖绝缘板7采用上方有圆形凹槽的空心圆盘状结构，所述腔盖6采用一种空心圆盘状结构，所述电源绝缘套3采用一种上方有圆形凹槽且下方有套管的组合结构形式，所述固定端绝缘板2采用一种中间有圆孔的结构形式。
优选的，所述卷绕套筒5的外径与上盖绝缘板7的空心直径相适配，所述腔盖6的外径与腔体8的内径相适配，所述上盖绝缘板7的外径与腔体8的内径相适配，所述上盖绝缘板7的凹槽的形状与腔盖6的空心部分的形状相同，所述腔盖6空心直径与电源绝缘套3下方套管的外径相适配，所述固定端绝缘板2的下部形状与电源绝缘套3上方凹槽的形状相同，所述固定端绝缘板2中间圆孔直径与加长电极柱4的直径相适配。
值得说明的是，上述卡套式锥螺纹直通管接头1为现有技术，上述结构的连接部位均设置有密封装置，以保证设备内的密封性，其密封装置属于本领域公知常识，本实用新型不予赘述。
优选的，所述压紧绝缘板9采用一种空心圆盘状结构，压紧绝缘板9的直径和中间空心部分直径都小于腔盖6，所述挡圈10采用一种中间设置有螺纹孔的圆盘状结构。
优选的，所述卷绕套筒5的外径与压紧绝缘板9的空心直径相适配，所述压紧绝缘板9的外径相较于腔体8的内径略小。所述压紧绝缘板9与腔体8不直接连接，腔体8内的空气可以通过压紧绝缘板9与腔体8之间的缝隙排出。
优选的，所述加长电极柱4和腔体8均采用铝质材料，所述卷绕套筒5采用绝缘材料，所述卷绕套筒5不会对加长电极柱4和腔体8之间放电造成影响。
值得说明的是，上述真空快卸连接器12为现有技术，真空快卸连接器12内设置有密封装置，以保证设备内的密封性，其密封装置属于本领域公知常识(例如：O型圈等)，本实用新型不予赘述。
实施例3
本实施例是在前述实施例1或2的基础上进行的，主要介绍一种整卷织物等离子体处理设备的工作原理。
结合图2、4所示，所述设备的工作过程分为装料过程、处理过程，具体内容如下：
装料过程：首先取下所述正极单元和结构单元，拧松锁紧螺栓11，依次拆下挡圈10、压紧绝缘板9，将需要处理的织物整卷缠绕在卷绕套筒5上，再依次安装上压紧绝缘板9、挡圈10，拧紧锁紧螺栓11，将组装好的正极单元和结构单元放回腔体8上；
处理过程：打开真空泵，抽出一部分空气，在设备内营造出一种稳定的低压环境，设备内压力在10～100pa之间，打开设置于卡套式锥螺纹直通管接头1上部的工作气体导入装置，工作气体进入加长电极柱4内部，通过加长电极柱4表面的孔道流到卷绕套筒5的外部，由于整卷织物两个端头处于密封状态，被约束的工作气体只能从整卷织物内部孔隙间流过，从整卷织物内部流出的气体穿过压紧绝缘板9与腔体8之间的缝隙，从腔体8下方的真空快卸连接器12排出，打开电源开关，加长电极柱4和腔体8之间产生稳定辉光放电，充斥工作气体的空间中产生等离子体，均匀的沿整卷织物厚度方向穿过，完成对目标产品的处理，整卷织物内部的处理效果与织物表面的处理效果基本一致。至此，整卷织物等离子体处理方式得以实现。
对所有公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
