一種常壓高密度微波等離子體鞋材表面處理方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種鞋材表面處理方法，首先利用清洗劑對鞋材表面進行清洗處理，去除鞋材表面殘留的污染物和其他有機雜質(zhì)，然后再利用常壓高密度微波等離子體技術(shù)對鞋材表面進行處理，在鞋材表面產(chǎn)生大量活性基團，鞋材與粘接劑的粘接強度得到顯著提升；所述常壓高密度微波等離子體是在空氣環(huán)境下，利用微波直接將空氣激發(fā)成高密度等離子體炬，無需任何特殊氣體，無需抽真空，無需加熱；所述常壓高密度微波等離子體炬直接作用于鞋材表面，產(chǎn)生物理及化學(xué)作用，由于常壓微波等離子體的密度高，對鞋材表面處理效果好，速度快，成本低，無廢水廢氣固體廢物排放，取代了對人體高毒性的表面處理劑，改善生產(chǎn)環(huán)境，保護生產(chǎn)人員的健康。
【專利說明】—種常壓高密度微波等離子體鞋材表面處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種常壓高密度微波等離子體鞋材表面處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是世界上最大的各類鞋的生產(chǎn)和消費大國，目前，在制鞋過程中為了保證膠粘的強度，需要使用處理劑對鞋材進行粘接前的預(yù)處理。以運動鞋的生產(chǎn)流程為例，具體的EVA前處理工藝路線如下:
水洗(堿洗+酸中和+漂洗)一紅外烘干一手工刷處理劑一紅外烘干一UV照射。
[0003]目前已有利用等離子體技術(shù)處理鞋材表面的研究，例如名為《鞋底裝配工藝中的等離子體技術(shù)》中報道了利用高頻低溫等離子體技術(shù)對PEBA、Pa材質(zhì)的鞋材進行處理的工藝；名為《等離子體表面處理改善超高分子量聚乙烯纖維表面粘接性能》公開了采用高頻低溫等離子體技術(shù)對聚四氟乙烯材料表面進行處理；專利CN101462106A公開了一種采用常壓等離子體預(yù)處理進行汽車配件表面預(yù)處理的技術(shù)；專利CN101271936A公開了一種利用等離子射流處理薄膜太陽能電池的方法；專利CN101474627A公開了一種利用等離子體噴槍進行表面清潔的方法；專利CN1789539A公開了一種等離子體-微噴射處理方法用于真絲織物脫膠處理；專利CN101265659A公開了一種利用等離子體噴槍改進紡織品材料親水性的方法；專利CN 102754969 A公開了一種增強鞋材表面粘接性的處理方法。但以上專利和技術(shù)要么采用的是射頻(幾十KHz?十幾MHz)放電方式產(chǎn)生低溫等離子體，其等離子體的密度較低，要么采用抽真空的方法，工藝繁瑣，不利于連續(xù)大規(guī)模生產(chǎn)。目前還沒有發(fā)現(xiàn)看到有關(guān)利用微波直接產(chǎn)生常壓高密度等離子體炬處理鞋材表面的相關(guān)報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種增強鞋材表面粘接性的處理方法，該方法增加了鞋材表面粘接性強度，同時減少了污染，降低了對工作人員的傷害，同時減少了三道工序，能大幅降低生產(chǎn)成本。
[0005]為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，達到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種常壓高密度微波等離子體鞋材表面處理方法，具體包括以下步驟:
步驟I采用清洗劑對鞋材表面進行清洗處理，去除鞋材表面殘留的污染物和其他有機雜質(zhì)；
步驟2用常壓高密度微波等離子體炬對鞋材表面進行處理。
[0006]優(yōu)選的，步驟2所述的常壓高密度微波等離子體炬的處理條件為:
工作氣氛為空氣；
氣壓為:latm ；
微波源為:2450MHz或915MHz頻率的工業(yè)用微波源；
微波功率為1500W ； 被處理鞋材表面距離火炬出口高度為15?35mm ；
處理速度為20?35米/分鐘；
優(yōu)選的，工作氣氛為氬氣、氧氣、氮氣中的任意一種。
[0007]優(yōu)選的，所述工作氣氛中含有丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺中的任意一種或其中的任意兩種或三種氣體的混合物。
[0008]優(yōu)選的，所述丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺中的任意一種或其中的任意兩種或三種氣體的混合物在工作氣氛中所占的比例為45(T550ppm。
[0009]優(yōu)選的，所述鞋材種類包括EVA、TPU、PVC、TPR、人造皮、革等常用材料。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
直接在大氣環(huán)境下，利用高功率微波直接將空氣激發(fā)成高密度等離子體炬，無需消耗任何其他特殊氣體，無需抽真空，無需加熱，可以連續(xù)不間斷地流水線處理。由于常壓微波等離子體炬的等離子體密度極高，在鞋材表面產(chǎn)生大量活性基團，有利于于與粘接劑結(jié)合，使鞋材與粘接劑的粘接強度得到顯著提升，對鞋材表面處理效果好，工藝簡單，速度快，成本低，無廢水廢氣排放，取代了高毒性表面處理劑，改善生產(chǎn)環(huán)境，保護生產(chǎn)工人的身體健康?？梢源婺壳安捎玫谋砻嫣幚砉に嚕岣咝呐c膠粘劑的粘接強度。
[0011]本發(fā)明不僅可以解決目前使用的表面處理工藝中存在的污染、耗能、費工等缺點，而且由于運行成本低，還可以為用戶節(jié)約成本，同時還可以減少成鞋的有害殘留物含量，提高成鞋品質(zhì)；改善制鞋生產(chǎn)線的生產(chǎn)環(huán)境，增進職工的身體健康。
[0012]本發(fā)明使處理后的鞋材的膠粘強度達到或超過現(xiàn)有處理工藝處理的強度，從而代替多年來一直沿用的有毒有污染的鞋材表面處理工藝。
[0013]本發(fā)明采用2450MHz或915MHz頻率的工業(yè)用微波源，在大氣環(huán)境下將空氣分子激發(fā)成高密度等離子體炬。
[0014]本發(fā)明除了直接使用空氣作為原料氣體外，也可以根據(jù)需要，選擇其他的氣體作為氣源，在微波的激發(fā)下，產(chǎn)生高密度等離子體炬，對鞋材表面進行處理，比如:易于得到的氬氣、氧氣、氮氣中的任意一種。
[0015]本發(fā)明還可以對鞋材表面同時進行接枝處理，即在常壓微波等離子體炬處理過程中，同時在主工作氣體中混入丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺中的任意一種或其中的任意兩種或三種氣體的混合物作為接枝用工作氣體，得到性能更優(yōu)的粘接效果。
[0016]本發(fā)明可以處理的鞋材種類包括EVA、TPU、PVC、TPR、人造皮、革等常用材料。當(dāng)然本發(fā)明方法也可以處理上述材質(zhì)的箱包等產(chǎn)品。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1常壓高密度微波等離子體鞋材表面處理方法示意圖；
在附圖中:I高密度微波等離子體發(fā)生器，2空氣入口，3等離子體出口，4鞋材，5傳送帶，6高密度等離子體射流。
【具體實施方式】
[0018]實施例1
處理材料:鞋底材料EVA，射出工藝成型。[0019]首先用清洗劑對鞋材表面進行清洗處理，去除鞋材表面殘留的污染物和其他有機雜(該清洗處理方法為常規(guī)技術(shù)，此處不再詳細贅述)。
[0020]然后利用常壓高密度微波等離子體炬對鞋材表面進行處理。
[0021]處理方法如下:
如附圖1所示，空氣由空氣入口 2送入到高密度微波等離子體發(fā)生器I中，被微波激發(fā)成高密度等離子體，由等離子體出口 3噴出高密度等離子體射流6，鞋材4由傳送帶5運送到高密度等離子體射流6處，鞋材4表面與等離子體射流6充分接觸，在鞋材4表面產(chǎn)生大量活性基團，使得鞋材4表面與粘接劑的粘接強度得到顯著提升。
[0022]處理條件是:工作氣體為空氣，處理功率1500W，被處理表面距離火炬出口高度為20mm,處理速度25米/分鐘，傳輸帶輸送。
[0023]處理完畢后立即上膠，實驗方法是EVA與EVA對貼，EVA與常規(guī)處理的鞋底橡膠對貼；測試采用的粘結(jié)劑為PUR熱熔膠。
[0024]采用樣條剪切試驗進行測試表明，粘接強度得到了較大的提高，拉力測試平均值達到(75N/cm2)
實施例2
處理材料:鞋底材料EVA，模壓工藝成型。
[0025]處理流程:首先用清洗劑對鞋材表面進行清洗處理，去除鞋材表面殘留的污染物和其他有機雜(該清洗處理方法為常規(guī)技術(shù)，此處不再詳細贅述)。
[0026]然后利用常壓高密度微波等離子體炬對鞋材表面進行處理。
[0027]處理方法如下:
如附圖1所示，空氣由空氣入口 2送入到高密度微波等離子體發(fā)生器I中，被微波激發(fā)成高密度等離子體，由等離子體出口 3噴出高密度等離子體射流6，鞋材4由傳送帶5運送到高密度等離子體射流6處，鞋材4表面與等離子體射流6充分接觸，在鞋材4表面產(chǎn)生大量活性基團，使得鞋材4表面與粘接劑的粘接強度得到顯著提升。
[0028]處理條件是:工作氣體為空氣，處理功率1500W，被處理表面距離火炬出口高度為15mm，處理速度25米/分鐘，傳輸帶輸送。
[0029]處理完畢后立即上膠，實驗方法是EVA與EVA對貼，EVA與常規(guī)處理的鞋底橡膠對貼；測試采用的粘結(jié)劑為鞋用PUR熱熔膠。
[0030]采用樣條剪切試驗進行測試表明，粘接強度得到了較大的提高，拉力測試平均值達到(82N/cm2)
實施例3
處理材料:采用鞋底材料人造皮(灰色)。
[0031]首先用清洗劑對鞋材表面進行清洗處理，去除鞋材表面殘留的污染物和其他有機雜(該清洗處理方法為常規(guī)技術(shù)，此處不再詳細贅述)。
[0032]然后利用常壓高密度微波等離子體炬對鞋材表面進行處理。
[0033]處理方法如下:
如附圖1所示，空氣由空氣入口 2送入到高密度微波等離子體發(fā)生器I中，被微波激發(fā)成高密度等離子體，由等離子體出口 3噴出高密度等離子體射流6，鞋材4由傳送帶5運送到高密度等離子體射流6處，鞋材4表面與等離子體射流6充分接觸，在鞋材4表面產(chǎn)生大量活性基團，使得鞋材4表面與粘接劑的粘接強度得到顯著提升。
[0034]處理條件是:工作氣體為空氣，處理功率1500W，被處理表面距離火炬出口高度為25mm,處理速度30米/分鐘，傳輸帶輸送。
[0035]采用樣條剪切試驗進行測試表明，粘接強度得到了較大的提高，達到(60N/cm2)。
[0036]實施例4
處理材料:采用鞋面材料人造皮(灰色)
首先用清洗劑對鞋材表面進行清洗處理，去除鞋材表面殘留的污染物和其他有機雜(該清洗處理方法為常規(guī)技術(shù)，此處不再詳細贅述)。
[0037]然后利用常壓高密度微波等離子體炬對鞋材表面進行處理。
[0038]處理方法如下:
如附圖1所示，空氣由空氣入口 2送入到高密度微波等離子體發(fā)生器I中，被微波激發(fā)成高密度等離子體，由等離子體出口 3噴出高密度等離子體射流6，鞋材4由傳送帶5運送到高密度等離子體射流6處，鞋材4表面與等離子體射流6充分接觸，在鞋材4表面產(chǎn)生大量活性基團，使得鞋材4表面與粘接劑的粘接強度得到顯著提升。
[0039]處理條件是:工作氣體為空氣，處理功率1500W，被處理表面距離火炬出口高度為35mm,處理速度30米/分鐘，傳輸帶輸送。
[0040]處理完畢后立即上膠，實驗方法是人造革與人造革對貼，人造革與處理后的EVA對貼；測試采用的粘結(jié)劑為鞋用PUR熱熔膠。
[0041]采用樣條剪切試驗進行測試表明，粘接強度得到了較大的提高，達到(65N/cm2)。
[0042]實施例5
處理材料:采用鞋底材料人造皮(黑色)
首先用清洗劑對鞋材表面進行清洗處理，去除鞋材表面殘留的污染物和其他有機雜(該清洗處理方法為常規(guī)技術(shù)，此處不再詳細贅述)。
[0043]然后利用常壓高密度微波等離子體炬對鞋材表面進行處理。
[0044]處理方法如下:
如附圖1所示，空氣由空氣入口 2送入到高密度微波等離子體發(fā)生器I中，被微波激發(fā)成高密度等離子體，由等離子體出口 3噴出高密度等離子體射流6，鞋材4由傳送帶5運送到高密度等離子體射流6處，鞋材4表面與等離子體射流6充分接觸，在鞋材4表面產(chǎn)生大量活性基團，使得鞋材4表面與粘接劑的粘接強度得到顯著提升。
[0045]處理條件是:工作氣體為空氣，處理功率1500W，被處理表面距離火炬出口高度為30mm,處理速度30米/分鐘，傳輸帶輸送。
[0046]處理完畢后立即上膠，實驗方法是人造皮與人造皮對貼，人造皮與處理后的EVA對貼；測試采用的粘結(jié)為鞋用PUR熱熔膠。
[0047]采用樣條剪切試驗進行測試表明，粘接強度得到了較大的提高，拉力測試平均值達到(79N/ cm2)。
[0048]本發(fā)明的設(shè)備則完全取代了原有流程后三個工序。完全杜絕了含有大量的芳烴類、酮類等有機揮發(fā)溶劑的EVA處理劑在制鞋行業(yè)的使用，避免了其對工人健康的毒害和對環(huán)境的污染。
[0049]以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化，比如:采用空氣之外的其他一種或幾種成分氣體作為工作氣體；或者多個微波等離子體火炬并聯(lián)使用，以增加處理寬度或適應(yīng)不同表面形狀的鞋材等。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種常壓高密度微波等離子體鞋材表面處理方法，其特征在于:其具體包括以下步驟: 步驟I采用清洗劑對鞋材表面進行清洗處理，去除鞋材表面殘留的污染物和其他有機雜質(zhì)； 步驟2用常壓高密度微波等離子體炬對鞋材表面進行處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種常壓高密度微波等離子體鞋材表面處理方法:其特征在于:步驟2所述的常壓高密度微波等離子體炬的處理條件為: 工作氣氛為空氣； 氣壓為:latm; 微波源為:2450MHz或915MHz頻率的工業(yè)用微波源； 微波功率為1500W ； 被處理鞋材表面距離火炬出口高度為15mm~35mm ； 處理速度為20~35米/分鐘； 處理寬度為20~30mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種常壓高密度微波等離子體鞋材表面處理方法:其特征在于:工作氣氛為氬氣、氧氣、氮氣中的任意一種或其中的任意兩種或三種氣體的混合體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的一種常壓高密度微波等離子體鞋材表面處理方法:其特征在于:所述工作氣氛中含有丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺中的任意一種或其中的任意兩種或三種氣體的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種常壓高密度微波等離子體鞋材表面處理方法:其特征在于:所述丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺中的任意一種或其中的任意兩種或三種氣體的混合物在工作氣氛中所占的比例為45(T550ppm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種常壓高密度微波等離子體鞋材表面處理方法:其特征在于:所述鞋材種類包括EVA、TPU、PVC, TPR、人造皮、革等常用材料。
【文檔編號】B29C59/16GK104015351SQ201410241713
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月3日
【發(fā)明者】杜建華, 周立新, 周艷彬 申請人:石家莊佑生機械設(shè)備有限公司