一种多孔膜材料等离子体接枝处理设备及接枝处理工艺制造技术

一种多孔膜材料等离子体接枝处理设备及接枝处理工艺，属于多孔膜材料接枝技术领域。其特征在于：包括依次密封连接的放卷装置室(1)、初步等离子体处理室(2)、雾化处理室(3)和密封连接的预处理反应室(4)、二步等离子体处理室(5)和收卷装置室(6)；所述的放卷装置室内设有放卷装置，所述的初步等离子体处理室(2)和二步等离子体处理室(5)内设有等离子体发生设备；所述雾化处理室内设有烯类单体接枝液雾化处理装置；使用该接枝处理设备的多孔膜材料等离子体接枝处理工艺。本发明专利技术实现了处理后多孔膜材料呈干态状态，且表面无残余烯类单体，杜绝了多孔膜材料介质处理产生废水废液的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种多孔膜材料等离子体接枝处理设备及接枝处理工艺


[0001]一种多孔膜材料等离子体接枝处理设备及接枝处理工艺，属于多孔膜材料接枝


技术介绍

[0002]目前社会各行业对功能性多孔膜材料应用越来越多，在多孔膜材料上进行烯类单体接枝处理，是制备功能性膜材料的一种有效途径。目前常用接枝处理方法包括：辐射接枝、光引发接枝、共聚合法接枝、化学接枝。
[0003]大连理工大学的专利CN201010211258.8公开了一种利用常压低温等离子体技术制备的复合膜，等离子体辐照预涂接枝单体的多孔膜，引发同步辐照接枝反应；等离子辐照后接枝反应；后处理得到复合膜；其中多孔膜不溶于芳烃，接枝单体对醇、芳烃有较强的亲和性。该专利技术实现了在常压下，利用低温等离子体技术引发接枝填充聚合所制备的复合膜具有良好的选择性和渗透通量。该专利技术提供了常压低温等离子体复合膜的基本方法，但是该方法中在预涂覆接枝单体时需要在单体溶液中浸泡预涂覆时间长达24h，其长时间的涂覆造成接枝单体的浪费，造成环境污染，工艺时间过长；同时因为涂覆后的多孔膜的状态相对老化，接枝反应的时间也需要接近24h，整个制备过程相当耗费时间。所以该专利技术技术基本不具备实际的工业应用价值。
[0004]专利技术人在研发过程中也尝试各种办法，为了去除长时间浸泡实现连续化生产，提出过的一种方案是：材料在光或等离子预处理后，采用光引发剂、烯类单体连续浸渍后，在紫外光条件下进行接枝的方式进行连续生产，并申报了相关的专利技术和技术专利；但是在实际应用后专利技术人发现，这种方式仍然存在接枝单体溶液浪费、接枝过程产生废水废液的问题；而且在生产过程中需要将环境温度提高到80℃以上，这种工艺的高温需求在提高能耗的同时，会让多孔膜材料发生熟化反应，影响材料的性能。而且材料的接枝率控制不够精确，无法满足一些对接枝率要求较高的下游产业的要求。
[0005]可见，目前的接枝处理方法进行多孔膜材料单体接枝处理，仍存在设备造价昂贵、连续化生产控制难、接枝单体溶液浪费严重、生产综合成本高等问题。为了解决这些问题，专利技术人经过继续研究提供了本专利技术的以下技术方案。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种实现连续化生产、接枝单体完全利用的多孔膜材料等离子体接枝处理设备及工艺。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：该多孔膜材料等离子体接枝处理设备，其特征在于：包括依次密封连接的放卷装置室、初步等离子体处理室、雾化处理室和密封连接的预处理反应室、二步等离子体处理室和收卷装置室；所述的放卷装置室内设有放卷装置，所述的初步等离子体处理室和二步等离子体处理室内设有等离子体发生设备；所述雾化处理室内设有烯类单体接枝液雾化处理装置；各室均连接有抽真空装置；相邻两室
间开设有的卷材通道，卷材通道处采用耐腐蚀弹性体密封。
[0008]本专利技术的等离子体接枝处理设备能够对多孔膜材料进行连续的接枝处理。多孔膜材料在经过初步等离子体处理室的等离子处理后，烯类单体接枝液雾化处理装置将烯类单体直接喷雾在多孔膜材料上，再经过预处理反应室预反应，可以在二步等离子体处理室内通过等离子体处理直接快速的完成接枝。本专利技术的应用无需使用单体的水溶液对多孔膜材料长时间的停留浸泡，省去了这个过程中的放卷、浸泡、干燥、收卷等工序，使得本专利技术的设备能够对多孔膜材料进行连续的等离子体接枝处理，本设备满足工业应用需求。
[0009]优选的，所述的烯类单体接枝液雾化处理装置包括两个雾化喷头，两个雾化喷头在所述雾化处理室的卷材进入侧的卷材通道处相对设置，两个雾化喷头的间距在0.5cm～3cm。经专利技术人实用验证，两个雾化喷头的间距在0.5cm～3cm时，多孔膜卷材在两者间经过，按照工艺要求行进时，能够在材料两面均匀的挂附，雾化均匀，不会形成积聚的大液滴。能够在后续处理中实现均匀的接枝。
[0010]优选的，所述的等离子体发生设备为中频等离子体发生设备或射频等离子体发生设备。中频等离子体发生设备或射频等离子体发生设备均能满足本专利技术连续化生产的需求。
[0011]优选的，所述的初步等离子体处理室、雾化处理室、预处理反应室和二步等离子体处理室的室内设有用于延长材料停留时间的导辊，所述的导辊均设置在能够调节固定位置的滑道内。通过导辊位置和数量来调整材料在本室的停留时间，在更小的空间内即可对不同室的处理时间进行协调配合。
[0012]优选的，所述的初步等离子体处理室的前部分割有初步等离子体处理前真空缓冲室，初步等离子体处理室的后部分割有初步等离子体处理后真空缓冲室；所述的二步等离子体处理室的前部分割有二步等离子体处理前真空缓冲室、二步等离子体处理室的后部分割有二步等离子体处理后真空缓冲室。在等离子体处理的前、后都设置真空缓冲室，对真空度的变化形成过渡，使得材料在进行离子体处理时更快的达到反应条件，提高反应效率；而在处理完后不会因为真空度骤变影响处理效果。保证本专利技术能够连续化运行。
[0013]一种使用处理设备的多孔膜材料等离子体接枝处理工艺，工艺步骤包括：
[0014]1)将充分干燥的含光敏剂的卷装多孔膜材料，安置到放卷装置室，然后多孔膜材料以展开状态依次通过初步等离子体处理室、雾化处理室、预处理反应室、二步等离子体处理室和收卷装置室；
[0015]2)将各室密封，然后用惰性气体反复置换设备中空气2～5次；
[0016]3)各室再次抽真空后开启放卷装置、收卷装置及烯类单体接枝液雾化处理装置，调整喷雾量以控制多孔膜材料上的烯类单体所占的质量百分比在0.05％～10％；
[0017]4)烯类单体接枝液雾化装置调整好上述喷雾量后，再依次开启初步等离子体处理室和二步等离子体室内的等离子体发生设备，对多孔膜材料进行等离子体接枝处理，处理速度在3m/min～15m/min。
[0018]多孔膜材料在经过初步等离子体处理室的等离子处理后，多孔膜材料的表面处于激发状态，此时再将烯类单体直接喷雾在多孔膜材料上，能够快速的将单体吸引、并均匀吸附，两者达到长时间浸泡的接触效果。预处理反应室是在真空状态下使烯类单体和多孔膜材料进行预反应，使两者更紧密地接触，从而可以在二步等离子体处理室内直接通过等离
子体处理快速完成接枝反应，实现了处理后多孔膜材料呈干态状态，且表面无残余烯类单体，杜绝了多孔膜材料介质处理产生废水废液的问题。本专利技术无需像传统方法那样使用单体的水溶液对多孔膜材料长时间的停留浸泡，省去了这个过程中的放卷、浸泡、干燥、收卷等工序，大大的缩短了工期，本专利技术能够对多孔膜材料进行连续的等离子体接枝处理，大大的提高了工作效率，满足工业应用需求。
[0019]优选的，步骤3)中再次抽真空后放卷装置室、初步等离子体处理室、二步等离子体处理室内工作时的真空度在80Pa以下；雾化处理室、收卷装置室和预处理反应室内工作时的真空度在200Pa以下；预处理反应室内预反应的时间为5min～20min。各室在所述的真空度条件下能够加快接枝处理的效率，在反应时间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
～6g/m2；然后充分干燥控制多孔膜材料水分含量低于1％，收卷。9.根据权利要求6所述的一种多孔膜材料等离子体接枝处理工艺，其特征在于：收卷装置室(6)工作时为常压状态，收卷装置室(6)内充填有惰性气体。10.根据权利要求6所...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐继亮，方琼谊，方开东，宋朋远，杨刚，于召光，张野，
申请(专利权)人：莱州联友金浩新型材料有限公司，
类型：发明
国别省市：