本公开内容描述了材料表面处理系统和方法，该系统采用副产品处理系统来接收由于等离子体的施加而产生的副产品，该副产品处理系统配置为降解副产品并将降解的副产品从材料表面处理中排出。所披露的副产品处理系统在从材料处理系统排出之前对副产品改性，以减少或消除副产品对周围大气的污染。除副产品对周围大气的污染。除副产品对周围大气的污染。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于等离子体处理系统的臭氧降解的系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是2020年7月29日提交的题为"Systems And Methods For Ozone Degradation For A Plasma Treatment System(用于等离子体处理系统的臭氧降解的系统和方法)"的美国临时专利申请第63/058,247号的非临时专利申请，其全部内容在此通过引用纳入。
技术介绍
[0003]一些材料表面处理系统利用高电压电极通过放电处理物品表面，如箔或薄膜。常规的处理系统用于改变被处理材料的特性。这种系统可采用电晕和等离子体处理系统，该电晕和等离子体处理系统采用电晕电极和等离子体电极来产生用于处理材料的等离子体。然而，采用电晕和等离子体处理系统会产生副产品，这些副产品如果不被处理可能会造成大气污染。因此，制造商将从减轻副产品问题的材料表面处理的系统或方法中受益。
技术实现思路
[0004]所公开的是用于材料表面处理的系统和方法。特别的，系统和方法采用副产品处理系统来接收由等离子体的应用而产生的副产品，副产品处理系统配置为降解副产品以及从材料表面处理中排出降解的副产品。
[0005]结合所附权利要求书，从以下详细描述中，本专利技术的这些和其他特征和优点将是显而易见。
[0006]说明书附图
[0007]在细阅了以下详细描述和附图后，本专利技术的益处和优点对于相关领域的那些普通技术人员来说将变得更加显而易见，其中：
[0008]图1为根据本公开的各方面，材料表面处理系统的示例示意图。
[0009]图2为根据本公开的各方面，材料表面处理系统的另一个示例示意图。
[0010]图3为根据本公开的各方面，提供了可由图1
‑
2的材料表面处理系统示例执行以处理来自材料表面处理过程的副产品的机器可读指令示例的代表性流程图。
[0011]这些图不一定是按比例绘制的。在适当的情况下，可使用类似或相同的附图标记来表示类似或相同的部件。
具体实施方式
[0012]本公开内容描述了材料表面处理系统和方法，其采用副产品处理系统来接收由等离子体的应用而产生的副产品，该副产品处理系统配置为降解该副产品并从材料表面处理中排出降解的副产品。在一些示例中，在材料表面处理期间对气体和/或大气气体进行处理受到等离子体放电的影响。所以，这些气体可能产生一种或多种副产品。在从材料处理系统中排空之前，所公开的副产品处理系统对副产品进行改性，以减少或消除副产品对周围大气的污染。
[0013]在一些例子中，副产品包括臭氧。臭氧(O3)是由三个氧原子组成的高活性气体，通过自然或人工过程产生。然而，当暴露在大气中时，臭氧可能通过与大气中的气体、敏感材料和/或有机化合物或结构的相互作用而污染周围环境。
[0014]臭氧是成问题的，因为它可能在很长一段时间内保持挥发性。例如，空气中的臭氧在较冷的温度下可有几个月的半衰期，而在标准温度和压力(STP)下有几天的半衰期。然而，臭氧在高温下的半衰期可能只有几秒钟(譬如，在250摄氏度或更高温度下)。此外或可替代地，臭氧可以通过暴露于特定的辐射能量，例如紫外线范围内的波长(譬如，280
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100纳米的紫外线C(UVC)范围)而被降解。
[0015]在公开的示例中，副产品处理系统被配置为从材料表面处理系统接收副产品，以便在捕获和/或排出副产品之前降解副产品。例如，基于材料处理过程的等离子体副产品从材料处理环境中排出且由副产品处理系统接收。副产品处理系统可以包括气室、歧管或其他结构，以接收、汇集和/或隔离副产品。一旦进入副产品处理系统，副产品降解装置使副产品经受一种或多种旨在降解副产品的技术。例如，技术可以包括施加热量(譬如，通过一个或多个加热元件)、辐射(譬如，通过一个或多个辐射源)和/或一个或多个材料(譬如，催化剂、氯气等化学品、结构化捕获物等)来降解和/或以其他方式减轻副产品的污染特性。
[0016]对于臭氧副产品，施加高能辐射和/或热量可以使臭氧(O3)降解为氧气(O2)。因此，通过将来自材料表面处理环境的臭氧副产品引导通过副产品处理系统，一部分臭氧可以被降解为氧气。其结果是释放到工作环境和/或大气中的较低比例的副产品含有污染性臭氧。
[0017]在一些示例中，副产品降解装置可以包括辐射源(譬如，紫外光源)和/或加热元件(例如，电阻式加热器)，以降解副产品。例如，紫外光源提供UVC波段的光(譬如，波长在280
‑
100纳米之间)。
[0018]此外或可替代地，副产品处理系统可以包含其他装置和/或技术，以进一步影响臭氧降解。例如，副产品处理系统可以包括一个或多个催化剂，和/或一个或多个带有材料的表面处理，以加速副产品的降解。副产品降解装置可布置成与电极和/或材料共线，并可包括多个副产品处理装置(譬如，在整个副产品处理系统的不同位置)。副产品处理装置的布置和/或类型，以及过滤器、催化剂等的添加，可以被优化以确保为特定的应用降解最大数量的臭氧。
[0019]材料表面处理系统可以被配备成处理各种材料(譬如，塑料，如聚乙烯和聚丙烯)，这些材料的表面具有抑制与表面处理结合的低表面张力，，这些材料例如是印刷油墨、涂料和/或粘合剂。采用材料表面处理系统针对特定的应用(如油墨、涂料、粘合剂和/或薄层)来改变特定材料(譬如，塑料和/或柔性基材)的特性。例如，塑料薄膜通常需要某种类型的表面处理，以实现与油墨、粘合剂等的适当化学结合。这与像纸这样的多孔材料形成对比，在这种材料上，墨水能够渗透到介质中。
[0020]各种材料都可以使用这种系统和方法进行有效处理(例如，聚乙烯、聚丙烯、尼龙、乙烯基、PVC、PET、金属化表面、箔、纸和纸板堆)。
[0021]已经实施了各种技术来为此类材料提供所需的材料特性。例如，电晕处理是一种表面处理，其采用相对低温的电晕放电来改变材料的表面特性。采用一个或多个电极的电晕处理，以合理的成本提供理想的粘附特性。电晕电极产生高电压放电，并且对改变工作材
料(如塑料、纸、箔等)的表面能量是有效的。
[0022]另一个示例是等离子体处理，其中将气体注入电极放电中以处理材料表面。例如，一些材料更容易接受等离子体处理，而不是电晕处理，以实现所需的材料特性，如粘合特性。
[0023]与电晕处理相比，等离子体处理往往与更高的成本和复杂性相关，例如使用更复杂的电极和更多的过程控制。因此，更多的等离子体处理的实施在行业中受到限制。然而，一些材料更适合于等离子体处理而不是电晕处理(譬如，含氟聚合物、聚丙烯等)。
[0024]如本文所公开的，电晕和等离子体处理系统，其分别采用电晕电极和等离子体电极，可以被用于降解副产品并从材料表面处理中排出降解的副产品，如以下示例所提供的。
[0025]较佳地，所公开的材料表面处理系统和方法被配置为纳入副产品处理系统，例如在预先存在的排空管或路径中。因此，现有的材料表面处理系统可以本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种材料表面处理系统，包括：电极，所述电极产生放电以产生由电离的处理气体组成的等离子体，并在处理环境中将所述等离子体施加到所述电极附近的材料；以及副产品处理系统，所述副产品处理系统用于接收由于所述等离子体的施加而产生的副产品，所述副产品处理系统配置为降解所述副产品以及从所述材料表面处理中排出所述降解的副产品。2.根据权利要求1所述的材料表面处理系统，其中，所述副产品包括臭氧。3.根据权利要求1所述的材料表面处理系统，其中，所述副产品处理系统包括紫外光源，所述紫外光源用于降解所述副产品。4.根据权利要求3所述的材料表面处理系统，其中，所述紫外光源提供的光的波长在240
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260纳米之间。5.根据权利要求3所述的材料表面处理系统，其中，所述紫外光源布置在气室中，所述气室配置为从所述处理环境接收所述副产品以及从所述材料处理系统排出所述降解的副产品。6.根据权利要求3所述的材料表面处理系统，其中，所述紫外光源布置为与所述电极共线。7.根据权利要求1所述的材料表面处理系统，其中，所述副产品处理系统包括加热元件，所述加热元件用于降解所述副产品。8.根据权利要求1所述的材料表面处理系统，其中，所述副产品处理系统还包括一个或多个催化剂，所述催化剂用于加速所述副产品的降解。9.根据权利要求1所述的材料表面处理系统，其中，所述副产品处理系统包括一个或多个由材料组成的表面，所述一个或多个由材料组成的表面用于加速所述副产品的降解。10.根据权利要求9所述的材料表面处理系统，其中，所述材料包括碳、碳纤维或惰性表面处理。11.一种材料表面处理系统，包括：电极，所述电极产生的放电用于产生由电离的处理气体组成的等离子体，并在处理环境中将所述等离子体施加于所...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗里，
申请(专利权)人：伊利诺斯工具制品有限公司，
类型：发明
国别省市：
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