一種連續(xù)處理紗線材料的等離子體系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及等離子體技術(shù)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種連續(xù)處理紗線材料的等離子體系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]等離子體技術(shù)，是應(yīng)用等離子體發(fā)生器產(chǎn)生的部分電離等離子體完成一定工業(yè)生產(chǎn)目標(biāo)的手段。將等離子體技術(shù)應(yīng)用于紡織行業(yè)，其中一種較為常用的是大氣壓介質(zhì)阻擋放電技術(shù)。該技術(shù)將其中一個(gè)或兩個(gè)電極用絕緣介質(zhì)覆蓋，或?qū)⒔橘|(zhì)直接懸掛在放電空間，或采用顆粒狀的介質(zhì)填充其中，當(dāng)在兩個(gè)放電電極之間充滿某種工作氣體，并在兩電極間施加104?10 6V電壓，采用500W?1KW高頻或脈沖電源激發(fā)工作氣體可產(chǎn)生絲狀放電等離子體，主要電極形式為平板電極。該種方法主要是絲狀放電，存在處理不均勻，容易灼燒纖維等缺點(diǎn)。
[0003]另一種較為常用的是采用功率1KW?10KW的射頻或高頻電源激發(fā)真空室內(nèi)的微量氣體產(chǎn)生低氣壓等離子體，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是能產(chǎn)生均勻穩(wěn)定的輝光放電，對(duì)紡織材料處理均勻，效果較好。但是由于低氣壓等離子體的運(yùn)行需抽真空、設(shè)備投資大、操作復(fù)雜，不適于連續(xù)狀紗線材料的加工處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種連續(xù)處理紗線材料的等離子體系統(tǒng)，以解決上述問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于連續(xù)處理紗線材料的等離子體系統(tǒng)，包括高頻電源、氣體流量計(jì)、等離子體放電管以及進(jìn)氣管道；
[0006]等離子體放電管包括中空的介質(zhì)管、內(nèi)置于介質(zhì)管的高壓電極、均勻纏繞在介質(zhì)管外部的地電極和位于介質(zhì)管兩端的一對(duì)絕緣塞；絕緣塞的橫截面上設(shè)置有多個(gè)用于讓紗線通過(guò)且使介質(zhì)管管腔內(nèi)的氣體流出的小孔；
[0007]高頻電源與高壓電極和地電極電連接；
[0008]進(jìn)氣管道與介質(zhì)管連通；
[0009]氣體流量計(jì)設(shè)置于進(jìn)氣管道上，用于監(jiān)測(cè)并調(diào)控進(jìn)氣管內(nèi)的氣體流量。
[0010]其中，介質(zhì)管為直的石英管。
[0011]其中，絕緣塞的橫截面中心位置設(shè)有中心通孔，高壓電極插入中心通孔并固定。
[0012]其中，還包括紗線傳送裝置，該裝置包括退繞、傳動(dòng)導(dǎo)輥、張力控制裝置以及卷繞槽筒和卷繞裝置臺(tái)架。
[0013]其中，還包括設(shè)備臺(tái)架，用于放置所述高頻電源、氣體流量計(jì)、等離子體放電管，以及固定傳動(dòng)導(dǎo)車?yán)ァ?br>[0014]其中，絕緣塞上的小孔的數(shù)量為1?20。
[0015]其中，還包括用于保護(hù)等離子體放電管及防止人體觸電的安全防護(hù)罩，罩在等離子體放電管的外部，為絕緣安全防護(hù)罩。
[0016]其中，高頻電源的功率為0?500W，頻率為10?20KHZ，電壓為0?10KV。
[0017]其中，用于處理芳綸時(shí)，高頻電源的電壓5KV，功率100W，通入氬氣流量lL/min，氧氣流量0.lL/min。
[0018]其中，用于處理100英支純棉精紡紗線時(shí)，高頻電源的電壓5KV，功率80W，通入氬氣流量lL/min0
[0019]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種連續(xù)處理紗線材料的等離子體系統(tǒng)，設(shè)有管狀介質(zhì)層，高壓電極內(nèi)置于介質(zhì)管，地電極纏繞在介質(zhì)管外部，介質(zhì)管兩端設(shè)有絕緣塞，絕緣塞上設(shè)置有多個(gè)讓紗線通過(guò)的小孔，進(jìn)氣管道與介質(zhì)管連通，這樣將兩個(gè)電極以及介質(zhì)層集合為一簡(jiǎn)單的中空復(fù)合管狀結(jié)構(gòu)，其管腔則是等離子體產(chǎn)生環(huán)境，紗線可通過(guò)絕緣塞上的孔經(jīng)過(guò)管腔內(nèi)部連續(xù)傳動(dòng)，管腔內(nèi)的等離子體可均勻充分地對(duì)紗線進(jìn)行作用，可實(shí)現(xiàn)對(duì)紗線材料的加工處理，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而高效，可在通入少量氬氣、氦氣或者氧氣甚至僅使用空氣的情況下產(chǎn)生均勻的輝光或半輝光放電等離子體，節(jié)約成本。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明提供的用于連續(xù)處理紗線材料的等離子體系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的等離子體放電管的示意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的絕緣塞以及高壓電極的橫截面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于連續(xù)處理紗線材料的等離子體系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括高頻電源、氣體流量計(jì)、等離子體放電管以及進(jìn)氣管道。
[0024]等離子體放電管包括中空的介質(zhì)管、內(nèi)置于介質(zhì)管的高壓電極、均勻纏繞在介質(zhì)管外部的地電極和位于介質(zhì)管兩端的一對(duì)絕緣塞；絕緣塞的橫截面上設(shè)置有多個(gè)用于讓紗線通過(guò)且使介質(zhì)管管腔內(nèi)的氣體流出的小孔。
[0025]高頻電源與高壓電極和地電極電連接；進(jìn)氣管道與介質(zhì)管連通；氣體流量計(jì)設(shè)置于進(jìn)氣管道上，用于監(jiān)測(cè)并調(diào)控進(jìn)氣管內(nèi)的氣體流量。
[0026]優(yōu)選地，作為一種可實(shí)施方式，參見(jiàn)圖1所示，該系統(tǒng)包括:
[0027]一個(gè)高頻電源1，功率0?500W，頻率10?20KHZ，電壓0?10KV ;兩個(gè)數(shù)顯式氣體流量計(jì)2 ;呈T型的等離子體放電管4 ;以及配套的進(jìn)氣管道3。進(jìn)氣管道3內(nèi)部實(shí)心箭頭所指方向?yàn)闅怏w流動(dòng)方向。
[0028]其中，T型等離子體放電管4為等離子體激發(fā)裝置，結(jié)構(gòu)如圖2所示，采用電感式單介質(zhì)阻擋亞輝光等離子體放電結(jié)構(gòu)，包括:一根中空石英管A，進(jìn)氣管道垂直于石英管而且與石英管管腔連通，二者組成T字型。進(jìn)氣管道上設(shè)有一個(gè)進(jìn)氣接頭C。石英管A兩端設(shè)有一對(duì)絕緣開(kāi)孔塞B。
[0029]其中，中空石英管A可以和進(jìn)氣接頭C以下的進(jìn)氣管道一體成型。
[0030]中空石英管的管腔直徑為1cm?10cm之間，石英管的管壁厚度在0.1cm?0.5cm之間。
[0031]石英管A內(nèi)置一個(gè)高壓電極D及一個(gè)纏繞在石英管外面的地電極E。優(yōu)選地，地電極均勻地呈螺旋狀纏繞在石英管外部。
[0032]其中，絕緣塞如圖3所示，絕緣塞B中心設(shè)有中心通孔，高壓電極D的兩端分別插入兩個(gè)絕緣塞的中心通孔，可固定高壓電極D，中心通孔四周設(shè)有小孔F，用于讓紗線通過(guò)以及供工作氣體流出。小開(kāi)孔F的數(shù)量根據(jù)實(shí)際需要可在1?20之間選用，本發(fā)明實(shí)施例不列舉。
[0033]優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括安全防護(hù)罩8，用以保護(hù)T型等離子體放電管及防止人體觸電。
[0034]優(yōu)選地，還包括設(shè)備臺(tái)架5，用以放置等離子體放電管、安全防護(hù)罩，以及安裝紗線傳動(dòng)導(dǎo)輥7。
[0035]該系統(tǒng)還設(shè)有一套紗線傳送裝置，具體地，同樣參見(jiàn)圖1所示，包括退繞6，傳動(dòng)導(dǎo)輥7，張力控制裝置9以及卷繞槽筒10、卷繞裝置臺(tái)架11。圖1中所示空心箭頭為紗線傳動(dòng)方向。
[0036]紗線傳送裝置可方便地調(diào)節(jié)紗線卷繞速度，對(duì)紗線運(yùn)行速度進(jìn)行控制。其中，卷繞槽筒10可調(diào)控紗線傳送速度。
[0037]等離子體處理過(guò)程為:紗線從退繞紗筒6退繞后，經(jīng)導(dǎo)輥7、絕緣塞小開(kāi)孔F進(jìn)入管狀常壓等離子體發(fā)生裝置進(jìn)行處理，主要工作參數(shù)為:電源功率:0?500W ;頻率:10?20KHZ ;電壓:0?10KV ;處理速度:0?50m/min ;氣體流量:0?5L/min。紗線經(jīng)等離子體處理后，從另一端絕緣塞的開(kāi)孔出來(lái)，經(jīng)傳動(dòng)導(dǎo)輥7和紗線張力控制裝置9后，經(jīng)卷繞槽筒10進(jìn)行卷繞。
[0038]在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，優(yōu)選地，為了提高生產(chǎn)效率，等離子體放電管4的數(shù)量可以為多個(gè)，即同一高頻電源對(duì)應(yīng)多個(gè)等離子體放電管4，多個(gè)內(nèi)置的高壓電極并聯(lián)在高頻電源的正極，多個(gè)地電極則并聯(lián)在高頻電源的負(fù)極。同時(shí)設(shè)置與之配套的進(jìn)氣管道和氣體流量計(jì)，這樣一臺(tái)該系統(tǒng)能夠處理的紗線數(shù)量則成倍增長(zhǎng)，生產(chǎn)效率成幾倍增加。
[0039]例如，將100英支純棉精紡紗線從退繞紗筒6退繞后，經(jīng)導(dǎo)輥7后進(jìn)入管狀常壓等離子體發(fā)生裝置進(jìn)行處理，電壓設(shè)為5KV，功率設(shè)為80W，通入氬氣流量lL/min，處理速度10m/min。紗線經(jīng)等離子體處理后，經(jīng)導(dǎo)輥和紗線張力控制裝置9后