一種材料表面光催化脫脂裝置及光催化脫脂方法
【專利摘要】一種材料表面光催化脫脂裝置及光催化脫脂方法，屬于材料表面處理【技術(shù)領(lǐng)域】。其特征是，材料表面光催化脫脂裝置由供料機(jī)（1）、前壓輥（2）、供水機(jī)構(gòu)（3）、外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管（4）、光源（5）、清洗器（6）、積液槽（7）、后壓輥（8）、烘干機(jī)（9）和收料機(jī)（10）構(gòu)成；將納米光催化綠色降解油脂、微反應(yīng)器加快反應(yīng)速度和納米光催化條件下流動水增加氧化基團(tuán)相結(jié)合，實現(xiàn)材料（11）表面油脂的光催化脫脂。本發(fā)明的優(yōu)點是，材料（11）表面脫脂過程在室溫下進(jìn)行，無需脫脂劑、短流程、綠色環(huán)保、節(jié)能、長效、實施方便、對人體無害、低成本、油脂去除徹底、對制品表面無損傷，裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，投資少，易于實現(xiàn)自動化，脫脂后材料（11）的表面光潔度高。
【專利說明】一種材料表面光催化脫脂裝置及光催化脫脂方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于材料表面處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是提供了一種材料表面光催化脫脂裝置及光催化脫脂方法。
技術(shù)背景[0003]材料在進(jìn)行涂裝、電鍍及其他防護(hù)處理之前必須經(jīng)過表面處理，以除去材料表面的加工潤滑油和防銹油等油脂。特別是，隨著高新【技術(shù)領(lǐng)域】的快速發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，對材料的表面處理質(zhì)量也提出了越來越高的要求。脫脂就是為了去掉材料在制備加工和保存過程中留在其表面的油脂，從而保持材料表面的光潔度，是材料表面進(jìn)行涂裝、電鍍等之前的基本前處理工序。脫脂對涂裝和電鍍等具有重要影響，涂層和鍍層等與基體的結(jié)合情況以及干燥性、裝飾性和耐蝕性等往往與基體表面的脫脂程度有直接關(guān)系。因此，材料表面的脫脂處理在工程領(lǐng)域受到了高度重視，也是科研人員的重點研究內(nèi)容之一。
[0004]傳統(tǒng)的脫脂是依靠脫脂劑對油脂的溶解作用和皂化作用，依靠表面活性劑對油脂的潤濕、滲透、分散等物理作用，使油脂變?yōu)榭扇芙饣蚩煞稚⒌模瑥亩褂椭x開材料表面，讓新的清洗劑占據(jù)表面，達(dá)到清潔。因材料表面有相對穩(wěn)定的液膜，故溶解后的油脂離開材料表面以及更新表面上的清洗劑等往往較難，一般都需要加以攪拌、擦拭等。
[0005]目前，材料表面主要的脫脂方法包括化學(xué)脫脂、有機(jī)溶劑脫脂、電解脫脂、表面活性劑脫脂以及超聲波脫脂。
[0006]化學(xué)脫脂是最傳統(tǒng)的脫脂方法，其原理主要是發(fā)揮脫脂劑的皂化作用、乳化作用和絡(luò)合作用，通過潤濕、滲透、卷離、分散和增溶的方式，將材料表面的油脂去除?；瘜W(xué)脫脂成本低，操作方便，便于連續(xù)化生產(chǎn)，應(yīng)用十分廣泛。但是，化學(xué)脫脂的脫脂效果比較差，使用溫度高(有時脫脂溫度高達(dá)80°C)，處理時間長，通常還要借助壓力噴射或攪拌等機(jī)械作用。
[0007]有機(jī)溶劑脫脂是利用相似相溶的原理。常用的有機(jī)溶劑有煤油、汽油、甲苯、三氯乙烯和四氯化碳等。有機(jī)溶劑脫脂具有速率快、不腐蝕制品等優(yōu)點；但具有脫脂不徹底、易燃、毒性大、成本高等缺點，有機(jī)溶劑的蒸汽在空氣中達(dá)到一定濃度時，遇火即能爆炸，在生產(chǎn)中必須搞好通風(fēng)、防火、防爆等安全措施，必須在密閉設(shè)備中進(jìn)行。
[0008]電解脫脂是將制品掛在堿性電解液的陰極或陽極上，利用電解時電極的極化作用和產(chǎn)生的大量氣體將油脂除去的方法。電解脫脂一般都需要高溫(有時脫脂溫度高達(dá)80°C),不僅能耗成本高，而且會給環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。
[0009]表面活性劑脫脂(也稱為乳化劑脫脂)是利用表面活性劑的親水性的極性基團(tuán)向水和親油性的非極性基團(tuán)向油的特性，使油脂在材料表面的附著力下降，在攪拌及加熱作用下，油脂從材料表面離開從而達(dá)到脫脂效果。但是，目前脫脂效果好的表面活性劑往往價格較貴，使用濃度高，原料投資大；一般的表面活性劑往往容易產(chǎn)生大量泡沫，影響正常操作。
[0010]超聲波脫脂是借助于超聲波振蕩，使脫脂劑中產(chǎn)生小氣泡，由于小氣泡不斷生長破裂產(chǎn)生強大的機(jī)械力沖擊材料表面，使油脂脫除浮于液面。超聲波脫脂的能耗較高，且超聲波脫脂通常是和化學(xué)脫脂與電解脫脂聯(lián)合使用。
[0011 ] 在現(xiàn)有的脫脂方法中，一般都要采用脫脂劑等化學(xué)試劑，存在的問題較多。就以脫脂劑而言，目前所用脫脂劑往往是含磷的水基清洗劑，排放的廢液中會含有大量的磷，將造成環(huán)境污染和水體污染，導(dǎo)致江河中藻類的大量繁殖，影響魚類的生長等。盡管也開始采用無磷脫脂劑，但其配方中都含有陰離子表面活性劑烷基苯磺酸鈉，這種表面活性劑雖然有很強的乳化力和脫脂力，但在脫脂時很容易產(chǎn)生大量穩(wěn)定性很強的泡沫，不易漂洗且費水費時，同時表面活性劑易殘留在制品表面而造成脫脂不徹底，會竄到后道工序的設(shè)備上，影響后道工序的加工處理，危害生產(chǎn)安全，導(dǎo)致返工甚至停產(chǎn)。[0012]綜上可知，現(xiàn)有的材料表面脫脂方法存在著工藝流程長、所需設(shè)備昂貴、環(huán)境污染較大、能源浪費嚴(yán)重、成本高以及脫脂效果難以滿足不斷發(fā)展的高質(zhì)量要求等問題。
[0013]目前世界各國對環(huán)境保護(hù)的要求日益嚴(yán)格，對材料表面質(zhì)量的追求不斷提高，因此研制開發(fā)一種無需脫脂劑、短流程、綠色環(huán)保、節(jié)能、長效、對人體無害、低成本、油脂去除徹底、對制品表面無損傷、設(shè)備投資少且實施方便的材料表面脫脂新裝置及方法，具有十分迫切而重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明是將納米光催化降解有機(jī)物和微反應(yīng)器加快化學(xué)反應(yīng)等新原理引入材料表面脫脂【技術(shù)領(lǐng)域】而提出的。通過將光源置于外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管內(nèi)，保證光源與有機(jī)物(如油脂)分別處于納米半導(dǎo)體薄膜的兩側(cè)，解決通常情況下有機(jī)物介于光源與納米半導(dǎo)體薄膜之間無法實現(xiàn)材料表面有機(jī)物納米光催化降解的問題；將材料通過微張力與外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管外表面緊密接觸，構(gòu)成微反應(yīng)器，提高納米光催化降解有機(jī)物的效率；通過在納米光催化與微反應(yīng)器構(gòu)成的光催化微反應(yīng)器中輸入流動水，有利于捕獲空穴，起到光催化氧化劑的作用，增加有機(jī)物表面的氧化基團(tuán)，進(jìn)一步提高有機(jī)物的光催化降解效率。在此基礎(chǔ)上開發(fā)一種材料表面光催化脫脂裝置及方法，充分發(fā)揮納米光催化綠色降解油脂、微反應(yīng)器和流動水共同作用提高納米光催化降解油脂效率等作用，達(dá)到無需脫脂劑、短流程、綠色環(huán)保、節(jié)能、長效、實施方便、對人體無害、低成本、油脂去除徹底、對制品表面無損傷且在室溫下就能完成材料表面脫脂等目的，解決目前材料表面脫脂裝置及方法存在的前述問題。
[0015]一種材料表面光催化脫脂裝置，其特征在于，由供料機(jī)(I)、前壓輥(2)、供水機(jī)構(gòu)
(3)、外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)、光源(5)、清洗器(6)、積液槽(7)、后壓輥
(8)、烘干機(jī)(9)、收料機(jī)(10)構(gòu)成。其中，供料機(jī)(I)、前壓輥(2)、供水機(jī)構(gòu)(3)、外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)、光源(5)、清洗器(6)、后壓輥(8)、烘干機(jī)(9)、收料機(jī)(10)布置在一條直線式生產(chǎn)線上，積液槽(7)布置在供水機(jī)構(gòu)(3)、外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)、光源(5)和清洗器(6)所對應(yīng)位置的正下方。由前壓輥(2)、供水機(jī)構(gòu)(3)、外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)、光源(5)、清洗器(6)、積液槽(7)、后壓輥(8)組成的脫脂單元重復(fù)布置，數(shù)量為廣20個，并且間隔脫脂單元的布置水平高度一致，相鄰脫脂單元的布置水平高度可以不同。光源(5)安裝于外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管
(4)內(nèi)的中部，光源(5)固定，外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)可以繞著軸向自由旋轉(zhuǎn)；前壓輥(2)、外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)和后壓輥(8)均是由材料(11)前進(jìn)時帶動而被動轉(zhuǎn)動，前壓輥(2)和后壓輥(8)的輥徑相同且位于同一水平高度，外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)與材料(11)通過微張力緊密接觸。供料機(jī)(I)和收料機(jī)
(10)的線速度保持一致，收料機(jī)(10)對后壓輥(8)建張，前壓輥(2)對供料機(jī)(I)建張。
[0016]一種采用上述材料表面光催化脫脂裝置對材料表面進(jìn)行光催化脫脂的方法，其特征在于，表面有油脂的材料(11)從供料機(jī)(I)送出，通過前壓輥(2)后與外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)緊密接觸；同時材料(11)將供水機(jī)構(gòu)(3 )提供的流動水帶入材料
(11)與外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)之間的接觸區(qū)域；來自外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)內(nèi)部光源(5)的光線或太陽光與納米半導(dǎo)體薄膜作用發(fā)生光催化反應(yīng)，在納米半導(dǎo)體薄膜表面產(chǎn)生電子和空穴，對接觸區(qū)域內(nèi)材料(11)表面的油脂進(jìn)行降解；表面油脂降解后的材料(11)緊接著通過清洗器(6 )，被清洗器(6 )提供的清洗液洗刷，完成一個脫脂單元的脫脂過程；過程中所有的流動水、光催化脫脂產(chǎn)物及清洗液直接流入積液槽(7 )中；一個脫脂單元的脫脂完成后的材料(11)將通過后壓輥(8 );經(jīng)過所有脫脂單元徹底完成脫脂的材料(11)進(jìn)入烘干機(jī)(9)進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為8(T20(TC ;最后到達(dá)收料機(jī)(10)，獲得具有高表面光潔度的材料(11)。
[0017]所述供料機(jī)(I)用于提供表面有油脂的材料(11);所述前壓輥(2)用于對來自供料機(jī)(I)的材料(11)施加 一定張力；所述供水機(jī)構(gòu)(3)用于提供輸入材料(11)與外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)之間的接觸區(qū)域的流動水；所述外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)用于透過來自光源(5)的光線或太陽光，與納米半導(dǎo)體發(fā)生光催化反應(yīng)，在納米半導(dǎo)體薄膜表面產(chǎn)生電子和空穴，所述納米半導(dǎo)體薄膜是納米二氧化鈦薄膜、納米氧化鋅薄膜、納米氧化硅薄膜或經(jīng)過摻雜改性的納米半導(dǎo)體薄膜。
[0018]所述外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)是外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的石英玻璃管、外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的高硅氧玻璃管或外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的普通透明玻璃管。
[0019]所述光源(5)是紫光燈、高壓汞燈或日光燈；也可以取消所述光源(5)，只在外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)的內(nèi)部透過太陽光。
[0020]所述清洗器(6 )用于提供對光催化脫脂后的材料(11)表面進(jìn)行清潔的清洗液；所述積液槽(7)用于收集流動水、光催化脫脂產(chǎn)物及清洗液；所述后壓輥(8)用于與收料機(jī)(10)配合給材料(11)施加一定張力；所述烘干機(jī)(9)用于對脫脂徹底并完成表面清潔處理的材料(11)進(jìn)行烘干處理；所述收料機(jī)(10)用于收集并輸出烘干后的材料(11)。
[0021]所述材料(11)是金屬板材、金屬帶材或金屬箔材。
[0022]本發(fā)明的主要優(yōu)點在于:
1、材料表面光催化脫脂主要利用納米半導(dǎo)體薄膜的光催化降解有機(jī)物特性，具有短流程、消耗少、長效穩(wěn)定、實施方便、對人體無害、成本低、油脂去除徹底、對制品表面無損傷、脫脂均勻性好等優(yōu)點，有利于獲得具有高表面光潔度的材料。
[0023]2、材料表面光催化脫脂過程中輸入流動水，不僅提高了光催化脫脂效率，而且有利于分解后的產(chǎn)物快速離開材料表面，進(jìn)一步加速對底層油脂的光催化分解，縮短光催化脫脂的時間。
[0024]3、材料表面光催化脫脂時無需任何脫脂劑、不用其他化學(xué)試劑，脫脂后的產(chǎn)物主要是水和二氧化碳，綠色環(huán)保。
[0025]4、材料表面光催化脫脂過程在室溫下就能完成，節(jié)約能源。
[0026]5、材料表面光催化脫脂裝置的結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，投資少，易于實現(xiàn)自動化，減少人工，節(jié)省場地。
【專利附圖】

【附圖說明】[0027]圖1為本發(fā)明的材料表面光催化脫脂工藝流程示意圖。其中(I)為供料機(jī)；(2)為前壓輥；(3)為供水機(jī)構(gòu)；(4)為外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管；(5)為光源；(6)為清洗器；(7)為積液槽；(8)為后壓輥；(9)為烘干機(jī)；(10)為收料機(jī)；(11)為材料。
【具體實施方式】
[0028]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)行具體描述，有必要在此指出的是本實施例只用于對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員可以根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容做出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。
[0029]結(jié)合附圖1對本發(fā)明的材料表面光催化脫脂裝置具體說明如下:
材料表面光催化脫脂裝置由供料機(jī)(I)、前壓輥(2)、供水機(jī)構(gòu)(3)、外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)、光源(5)、清洗器(6)、積液槽(7)、后壓輥(8)、烘干機(jī)(9)、收料機(jī)(10)構(gòu)成。其中，供料機(jī)(I)、前壓輥(2)、供水機(jī)構(gòu)(3)、外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)、光源(5)、清洗器(6)、后壓輥(8)、烘干機(jī)(9)、收料機(jī)(10)布置在一條直線式生產(chǎn)線上，積液槽(7)布置在供水機(jī)構(gòu)(3)、外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)、光源(5)和清洗器(6)所對應(yīng)位置的正下方。由前壓輥(2)、供水機(jī)構(gòu)(3)、外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)、光源(5)、清洗器(6)、積液槽(7)、后壓輥(8)組成的脫脂單元重復(fù)布置，數(shù)量為廣20個，并且間隔脫脂單元的布置水平高度一致，相鄰脫脂單元的布置水平高度可以不同。光源(5)安裝于外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)內(nèi)的中部，光源(5)固定，外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)可以繞著軸向自由旋轉(zhuǎn)；前壓輥(2)、外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)和后壓輥(8)均是由材料(11)前進(jìn)時帶動而被動轉(zhuǎn)動，前壓輥(2)和后壓輥(8)的輥徑相同且位于同一水平高度，外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)與材料(11)通過微張力緊密接觸。供料機(jī)(I)和收料機(jī)(10)的線速度保持一致，收料機(jī)(10 )對后壓輥(8 )建張，前壓輥(2 )對供料機(jī)(I)建張。
[0030]所述供料機(jī)(I)用于提供表面有油脂的材料(11);所述前壓輥(2)用于對來自供料機(jī)(I)的材料(11)施加一定張力；所述供水機(jī)構(gòu)(3)用于提供輸入材料(11)與外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)之間的接觸區(qū)域的流動水；所述外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)用于透過來自光源(5)的光線或太陽光，與納米半導(dǎo)體發(fā)生光催化反應(yīng)，在納米半導(dǎo)體薄膜表面產(chǎn)生電子和空穴，所述納米半導(dǎo)體薄膜是納米二氧化鈦薄膜、納米氧化鋅薄膜、納米氧化硅薄膜或經(jīng)過摻雜改性的納米半導(dǎo)體薄膜。
[0031]所述外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)是外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的石英玻璃管、外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的高硅氧玻璃管或外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的普通透明玻璃管。
[0032]所述光源(5)是紫光燈、高壓汞燈或日光燈；也可以取消所述光源(5)，只在外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)的內(nèi)部透過太陽光。
[0033]所述清洗器(6 )用于提供對光催化脫脂后的材料(11)表面進(jìn)行清潔的清洗液；所述積液槽(7)用于收集流動水、光催化脫脂產(chǎn)物及清洗液；所述后壓輥(8)用于與收料機(jī)
(10)配合給材料(11)施加一定張力；所述烘干機(jī)(9)用于對脫脂徹底并完成表面清潔處理的材料(11)進(jìn)行烘干處理；所述收料機(jī)(10)用于收集并輸出烘干后的材料(11)。
[0034]所述材料(11)是金屬板材、金屬帶材或金屬箔材。
[0035]實施例1: 表面有油脂的壓延銅箔(11)從供料機(jī)(I)送出，通過前壓輥(2)后與外表面沉積納米二氧化鈦薄膜的石英玻璃管(4 )緊密接觸；同時壓延銅箔(11)將供水機(jī)構(gòu)(3 )提供的流動水帶入壓延銅箔(11)與外表面沉積納米二氧化鈦薄膜的石英玻璃管(4)之間的接觸區(qū)域；來自外表面沉積納米二氧化鈦薄膜的石英玻璃管(4)內(nèi)部紫光燈(5)的光線與納米二氧化鈦薄膜作用發(fā)生光催化反應(yīng)，在納米二氧化鈦薄膜表面產(chǎn)生電子和空穴，對接觸區(qū)域內(nèi)壓延銅箔(11)表面的油脂進(jìn)行降解；表面油脂降解后的壓延銅箔(11)緊接著通過清洗器
(6)，被清洗器(6)提供的清洗液洗刷，完成一個脫脂單元的脫脂過程；過程中所有的流動水、光催化脫脂產(chǎn)物及清洗液直接流入積液槽(7)中；一個脫脂單元的脫脂完成后的壓延銅箔(11)將通過后壓輥(8);經(jīng)過所有脫脂單元徹底完成脫脂的壓延銅箔(11)進(jìn)入烘干機(jī)
(9)進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為80°C;最后到達(dá)收料機(jī)(10)，獲得具有高表面光潔度的壓延銅箔(11)。
[0036]實施例2:
表面有油脂的不銹鋼帶(11)從供料機(jī)(I)送出，通過前壓輥(2)后與外表面沉積氮摻雜納米二氧化鈦薄膜的普通透明玻璃管(4)緊密接觸；同時不銹鋼帶(11)將供水機(jī)構(gòu)(3)提供的流動水帶入不銹鋼帶(11)與外表面沉積氮摻雜納米二氧化鈦薄膜的普通透明玻璃管(4)之間的接觸區(qū)域；來自外表面沉積氮摻雜納米二氧化鈦薄膜的普通透明玻璃管(4)內(nèi)部的太陽光與氮摻雜納米二氧化鈦薄膜作用發(fā)生光催化反應(yīng)，在氮摻雜納米二氧化鈦薄膜表面產(chǎn)生電子和空穴，對接觸區(qū)域內(nèi)不銹鋼帶(11)表面的油脂進(jìn)行降解；表面油脂降解后的不銹鋼帶(11)緊接著通過清洗器(6 )，被清洗器(6 )提供的清洗液洗刷，完成一個脫脂單元的脫脂過程；過程中所有的流動水、光催化脫脂產(chǎn)物及清洗液直接流入積液槽(7)中；一個脫脂單元的脫脂完成后的不銹鋼帶(11)將通過后壓輥(8);經(jīng)過所有脫脂單元徹底完成脫脂的不銹鋼帶(11)進(jìn)入烘干機(jī)(9)進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為200°C ;最后到達(dá)收料機(jī)
(10)，獲得具有高表面光潔度的不銹鋼帶(11)。
[0037]實施例3:
表面有油脂的鋁合金板(11)從供料機(jī)(I)送出，通過前壓輥(2)后與外表面沉積納米氧化鋅薄膜的高硅氧玻玻璃管(4)緊密接觸；同時鋁合金板(11)將供水機(jī)構(gòu)(3)提供的流動水帶入鋁合金板(11)與外表面沉積納米氧化鋅薄膜的高硅氧玻玻璃管(4)之間的接觸區(qū)域；來自外表面沉積納米氧化鋅薄膜的高硅氧玻玻璃管(4)內(nèi)部高壓汞燈(5)的光線與納米氧化鋅薄膜作用發(fā)生光催化反應(yīng)，在納米氧化鋅薄膜表面產(chǎn)生電子和空穴，對接觸區(qū)域內(nèi)鋁合金板(11)表面的油脂進(jìn)行降解；表面油脂降解后的鋁合金板(11)緊接著通過清洗器(6)，被清洗器(6)提供的清洗液洗刷，完成一個脫脂單元的脫脂過程；過程中所有的流動水、光催化脫脂產(chǎn)物及清洗液直接流入積液槽(7)中；一個脫脂單元的脫脂完成后的鋁合金板(11)將通過后壓輥(8 );經(jīng)過所有脫脂單元徹底完成脫脂的鋁合金板(11)進(jìn)入烘干機(jī)(9)進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為150°C ;最后到達(dá)收料機(jī)(10)，獲得具有高表面光潔度的鋁合金 板(11)。
【權(quán)利要求】
1.一種材料表面光催化脫脂裝置，其特征在于，由供料機(jī)(I)、前壓輥(2)、供水機(jī)構(gòu)(3)、外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)、光源(5)、清洗器(6)、積液槽(7)、后壓輥(8)、烘干機(jī)(9)、收料機(jī)(10)構(gòu)成；其中，供料機(jī)(I)、前壓輥(2)、供水機(jī)構(gòu)(3)、外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)、光源(5)、清洗器(6)、后壓輥(8)、烘干機(jī)(9)、收料機(jī)(10)布置在一條直線式生產(chǎn)線上，積液槽(7)布置在供水機(jī)構(gòu)(3)、外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)、光源(5)和清洗器(6)所對應(yīng)位置的正下方；由前壓輥(2)、供水機(jī)構(gòu)(3)、外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)、光源(5)、清洗器(6)、積液槽(7)、后壓輥(8)組成的脫脂單元重復(fù)布置，數(shù)量為f 20個，并且間隔脫脂單元的布置水平高度一致，相鄰脫脂單元的布置水平高度可以不同；光源(5)安裝于外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)內(nèi)的中部，光源(5)固定，外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)可以繞著軸向自由旋轉(zhuǎn)；前壓輥(2)、外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)和后壓輥(8)均是由材料(11)前進(jìn)時帶動而被動轉(zhuǎn)動，前壓輥(2)和后壓輥(8)的輥徑相同且位于同一水平高度，外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)與材料(11)通過微張力緊密接觸；供料機(jī)(I)和收料機(jī)(10)的線速度保持一致，收料機(jī)(10)對后壓輥(8)建張，前壓輥(2)對供料機(jī)(I)建張。
2.如權(quán)利要求1所述一種材料表面光催化脫脂裝置，其特征在于，所述納米半導(dǎo)體薄膜是納米二氧化鈦薄膜、納米氧化鋅薄膜、納米氧化硅薄膜或經(jīng)過摻雜改性的納米半導(dǎo)體薄膜。
3.如權(quán)利要求1所述一種材料表面光催化脫脂裝置，其特征在于，所述供料機(jī)(I)用于提供表面有油脂的材料(11);所述前壓輥(2 )用于對來自供料機(jī)(I)的材料(11)施加一定張力；所述供水機(jī)構(gòu)(3)用于提供輸入材料(11)與外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)之間的接觸區(qū)域的流動水；所述外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)是外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的石英玻璃管、外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的高硅氧玻璃管或外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的普通透明玻璃管，用于透過來自光源(5)的光線或太陽光并發(fā)生光催化反應(yīng)。
4.如權(quán)利要求1所述一種材料表面光催化脫脂裝置，其特征在于，所述光源(5)是紫光燈、高壓汞燈或日光燈。
5.如權(quán)利要求1所述一種材料表面光催化脫脂裝置，其特征在于，取消所述光源(5)，只在外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)的內(nèi)部透過太陽光。
6.如權(quán)利要求1所述一種材料表面光催化脫脂裝置，其特征在于，所述清洗器(6)用于提供對光催化脫脂后的材料(11)表面進(jìn)行清潔的清洗液；所述積液槽(7 )用于收集流動水、光催化脫脂產(chǎn)物及清洗液；所述后壓輥(8)用于與收料機(jī)(10)配合給材料(11)施加一定張力；所述烘干機(jī)(9)用于對脫脂徹底并完成表面清潔處理的材料(11)進(jìn)行烘干處理；所述收料機(jī)(10)用于收集并輸出烘干后的材料(11)。
7.如權(quán)利要求1所述一種材料表面光催化脫脂裝置，其特征在于，所述材料(11)是金屬板材、金屬帶材或金屬箔材。
8.一種采用權(quán)利要求1所述材料表面光催化脫脂裝置對材料表面進(jìn)行光催化脫脂的方法，其特征在于，表面有油脂的材料(11)從供料機(jī)(I)送出，通過前壓輥(2 )后與外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)緊密接觸；同時材料(11)將供水機(jī)構(gòu)(3)提供的流動水.帶入材料(11)與外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)之間的接觸區(qū)域；來自外表面沉積納米半導(dǎo)體薄膜的玻璃管(4)內(nèi)部光源(5)的光線或太陽光與納米半導(dǎo)體薄膜作用發(fā)生光催化反應(yīng)，在納米半導(dǎo)體薄膜表面產(chǎn)生電子和空穴，對接觸區(qū)域內(nèi)材料(11)表面的油脂進(jìn)行降解；表面油脂降解后的材料(11)緊接著通過清洗器(6 )，被清洗器(6 )提供的清洗液洗刷，完成一個脫脂單元的脫脂過程；過程中所有的流動水、光催化脫脂產(chǎn)物及清洗液直接流入積液槽(7)中；一個脫脂單元的脫脂完成后的材料(11)將通過后壓輥(8);經(jīng)過所有脫脂單元徹底完成脫脂的材料(11)進(jìn)入烘干機(jī)(9)進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為8(T20(TC ;最后到達(dá)收料機(jī)(10)，獲得具有高表面光潔度的材料(11)。
【文檔編號】C23G5/04GK103834962SQ201410016361
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月14日
【發(fā)明者】劉雪峰, 彭展南, 林冠群, 謝建新 申請人:北京科技大學(xué)