PL203153B1 - Sposób czyszczenia plazmą powierzchni materiału powleczonego substancją organiczną oraz urządzenie do czyszczenia plazmą powierzchni materiału powleczonego substancją organiczną - Google Patents

Sposób czyszczenia plazmą powierzchni materiału powleczonego substancją organiczną oraz urządzenie do czyszczenia plazmą powierzchni materiału powleczonego substancją organiczną

Info

Publication number
PL203153B1
PL203153B1 PL370516A PL37051603A PL203153B1 PL 203153 B1 PL203153 B1 PL 203153B1 PL 370516 A PL370516 A PL 370516A PL 37051603 A PL37051603 A PL 37051603A PL 203153 B1 PL203153 B1 PL 203153B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
discharge
organic substance
oxygen
high voltage
coated
Prior art date
Application number
PL370516A
Other languages
English (en)
Other versions
PL370516A1 (pl
Inventor
Eric Silberberg
Eric Michel
François Reniers
Claudine Buess-Herman
Original Assignee
Usinor
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Usinor filed Critical Usinor
Publication of PL370516A1 publication Critical patent/PL370516A1/pl
Publication of PL203153B1 publication Critical patent/PL203153B1/pl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32348Dielectric barrier discharge
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/0035Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23GCLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G5/00Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób czyszczenia plazmą powierzchni materiału powleczonego substancją organiczną oraz urządzenie do czyszczenia plazmą powierzchni materiału powleczonego substancją organiczną. Wynalazek w szczególności dotyczy czyszczenia plazmą powierzchni blach metalowych.
W ramach niniejszego zgł oszenia, przez substancję organiczną rozumie się każ dy związek nierozpuszczalny w wodzie zawierający węgiel, tlen i wodór.
Blachy pochodzące z różnych walcarek produkcyjnych na ogół powlekane są warstewką oleju, która może mieć dwa pochodzenia. Przede wszystkim, taka warstewka może być nałożona przez natryskiwanie oleju ochronnego, aby chronić powierzchnię blachy przed korozją. Ale może ona być również pozostałością warstwy oleju w przypadku blach pochodzących z walcowania na zimno lub z walcowania wygładzającego. W obydwu przypadkach gramatury olejenia mogą osiągnąć wiele setek mg na m2.
Wykonanie powłoki metalowej lub organicznej na tych blachach wymaga usunięcia warstewki oleju podczas operacji odtłuszczania, aby otrzymywać dobre przyleganie tej powłoki. Technologie na ogół stosowane w tym celu na liniach przemysłowych nie wymagają nadmiernego podgrzewania blachy, aby zachować mechaniczne własności taśmy stalowej.
Zatem, ta najaktualniejsza z tych technologii polega na odtłuszczaniu alkalicznym skojarzonym, lub nie, ze sposobem elektrolitycznym. Ze względu na ochronę środowiska, ten sposób wymaga stosowania skomplikowanego urządzenia produkcyjnego, aby przerobić odpadki toksyczne dla środowiska.
Inne rozwiązania techniczne umożliwiają unikanie tworzenia się odpadków toksycznych dla środowiska jak, na przykład, przez ablację laserem, która w efekcie usuwa związki organiczne drogą fotochemiczną, ale nie pozwala obrabiać taśm z prędkościami przekraczającymi 10 m/min, z powodu braku odpowiedniej mocy.
Niedawno odkryto, że korzystna technologia czyszczenia polega na stosowaniu plazmy przy ciśnieniu bliskim ciśnienia atmosferycznego, i to czyszczenie realizowane jest dzięki wyładowaniom w powłoce dielektrycznej mieszaniny gazowej zawierającej tlen. Powstaje wówczas reakcja między utworzonymi substancjami reagującymi z tlenem (O*, itd...) i związkami organicznymi oleju, tworząc dwutlenek węgla i wodę.
Wyładowanie w powłoce dielektrycznej ma zwłaszcza zaletę tworzenia plazmy zimnej, nie pogarszającej właściwości blachy.
Otrzymanie stałego i jednorodnego wyładowania przy ciśnieniach bliskich ciśnieniu atmosferycznemu wymaga na ogół posiadania mieszaniny utworzonej głównie z helu. Ilość tlenu w mieszaninie jest więc mała, i stwierdzono, że obróbka nie jest wystarczająco szybka, prawdopodobnie z powodu małej gęstości substancji reagujących z tlenem, ale także z powodu przedwczesnej polimeryzacji substancji organicznej, która ma zostać usunięta.
Opis patentowy US 5 529 631 opisuje obróbkę przemieszczających się tworzyw sztucznych przez zimną plazmę przy ciśnieniu atmosferycznym. Wyładowania stabilizowane są w mieszaninie gazów na bazie helu, z ewentualnym dodatkiem innego gazu, aż do 25% objętościowych. Ta technologia wymaga ścisłego sprawdzania atmosfery otoczenia plazmowego przez umieszczenie śluzy na wejściu i na wyjściu kadzi. Stosowanie helu jako gazu plazmogennego i złożoność wyposażenia czynią ten sposób uciążliwym i trudniejszym do stosowania niż klasyczny sposób wykorzystujący próżnię. Poza tym, ten sposób nie pozwala na odtłuszczanie taśm przemieszczających się z prędkością wyższą od 3 m/min.
Opis patentowy US 5 938 854 opisuje sposób czyszczenia powierzchni z tworzyw sztucznych i metalowych przez jednorodne wyładowanie jarzeniowe (luminescencyjne) zapoczątkowane w powietrzu przy ciśnieniu zawartym między 0,0133·105 Pa (10 torów) i 20·105 Pa (0,0133 barów a 20 barów). Ponadto, skomplikowane wyposażenie, praca przy tych ciśnieniach powietrza, wymagają znacznego zwiększenia napięcia rozruchu wyładowania, które jest bezpośrednio związane z ciśnieniem.
Celem niniejszego wynalazku jest więc opracowanie sposobu czyszczenia powierzchni materiału powleczonego substancją organiczną, który pozwalałby uzyskiwać jednorodne czyszczenie takiej powierzchni z prędkością obróbki co najmniej 10 m/min, przy ciśnieniach bliskich ciśnieniu atmosferycznemu.
Cel ten osiągnięto zgodnie z wynalazkiem, przez opracowanie sposobu czyszczenia powierzchni materiału powleczonego substancją organiczną, zawierającego etapy polegające na:
PL 203 151 B1
- wprowadzaniu materiału powleczonego substancją organiczną do komory obróbkowej, wewnątrz której panuje ciśnienie zawarte między 0,01·105 Pa i 1·105 Pa (10 mbar i 1 bar), i która zasilana jest strumieniem gazu zawierającym co najmniej 90% objętościowych tlenu,
- wytwarzaniu plazmy przez przepuszczanie wyładowania elektrycznego między powierzchnią tego materiału i elektrodą powleczoną dielektrycznie, aby rozłożyć tę substancję organiczną przez działanie wolnych rodników O* tak wytworzonych.
W sposobie tym, korzystnie ponownie dysocjuje się cząsteczki tlenu i/lub ozonu, które utworzyły się przez ponowne połączenie wolnych rodników O* wytworzonych w plazmie.
Korzystnie, ponowną dysocjację przeprowadza się za pomocą promieniowania UV o dostosowanej długości fali.
Korzystnie, napięcie przyłożone do zapoczątkowania wyładowania jest sinusoidalne i ma częstotliwość zawartą między 10 kHz i 100 kHz.
Korzystnie, rozproszenie energii przy wyładowaniu jest niższe od 40 W/cm2, a napięcie przyłożone do zapoczątkowania wyładowania jest niższe od 4400 V.
W sposobie tym, korzystnie materiał ma postać przemieszczającej się taśmy, a różne etapy tego sposobu przeprowadza się w sposób ciągły za pomocą urządzeń umieszczanych kolejno na drodze przemieszczającej się taśmy.
Korzystnie, kolejno obrabia się jedną powierzchnię tej taśmy, a następnie drugą jej powierzchnię.
Korzystnie, materiałem do obrabiania jest materiał metalowy.
Korzystnie, materiał metalowy jest stalą węglową.
Korzystnie, sposób ten stosuje się do odtłuszczania powierzchni materiałów metalowych, przed położeniem powłoki na tę powierzchnię.
Natomiast, urządzenie do czyszczenia plazmą powierzchni materiału powleczonego substancją organiczną, charakteryzuje się tym, że zawiera co najmniej jeden moduł posiadający komorę obróbkową, pompę do regulowania ciśnienia wewnątrz tej komory, do wielkości zawartej między 0,01·105 Pa i 1·105 Pa (10 mbar i 1 bar), rolkę do przemieszczania w tej komorze taśmy połączonej z masą, szereg elektrod wysokiego napięcia powlekanych dielektrycznie, rozmieszczonych na powierzchni czołowej obrabianej taśmy metalowej, które to elektrody wysokiego napięcia połączone są z generatorem wysokiego napięcia o przebiegu sinusoidalnym, a także wtryskiwacze gazowe do zasilania gazem komory obróbkowej, oraz pompę do usuwania z tej komory gazów pochodzących z rozkładu substancji organicznej pokrywającej taśmę.
Korzystnie, urządzenie zawiera następujące po sobie liczby par tych modułów, wewnątrz których wymieniona taśma metalowa przemieszcza się sukcesywnie, wystawiając kolejno jedną ze swych powierzchni naprzeciwko elektrod tych modułów.
Korzystnie, urządzenie ponadto zawiera lampy do emisji promieniowania UV usytuowane między tymi elektrodami.
Wynalazcy stwierdzili, że sposób ten umożliwia otrzymanie jednorodnej i szybkiej obróbki podłoża wówczas, gdy wyładowanie otrzymane w tej mieszaninie gazów utworzonej głównie z tlenu, nie jest jednorodne. Zakres wyładowania wydaje się być usytuowany między wyładowaniem żarzenia i łukiem zimnym. W rezultacie, gatunki czynne nieobciążone O* wytworzone przez plazmę, rozpościerają się na powierzchni blachy w wyniku działania strumienia i niezależnego pola elektrycznego, i trawią jednostajnie materiał powłoki z substancji organicznej, z tego powodu wzrasta ich gęstość przy znacznej ilości obecnego tlenu.
Jak nadmieniono, w korzystnym przykładzie wykonania, ponownie dysocjuje się cząsteczki tlenu i/lub ozonu, które utworzyły się przez ponowne połączenie wolnych rodników O* powstałych w wymienionej plazmie. Można zatem, zwiększyć gęstość gatunków czynnych nieobciążonych, które rozpościerają się na powierzchni blachy niezależnie od pola elektrycznego, poprawiając jeszcze jednorodność obróbki.
Ta ponowna dysocjacja przeprowadzana jest za pomocą promieniowania UV o dostosowanej długości fali, która umożliwia ozonowi wytworzenie przez ponowne połączenie na zewnątrz zimnych łuków, dysocjacji w molekularnym tlenie i w rodniku O*.
W innym z kolei przykładzie wykonania, przykłada się napięcie sinusoidalne, którego częstotliwość zawarta jest między 10 kHz i 100 kHz, aby zapoczątkować wyładowanie. W rezultacie, ten rodzaj napięcia powoduje obecność prawie ciągłą gatunków czynnych w przestrzeni międzyelektrodowej, co umożliwia wyższe sprawności kinetyczne.
PL 203 153 B1
W jeszcze innym przykładzie wykonania, rozproszenie energii przy wyładowaniu jest niższe od 40 W/cm2, a napięcie przyłożone dla zapoczątkowania wyładowania jest niższe od 4400 V.
Wynalazcy stwierdzili w rezultacie, że efekty inhibitorów związane z polimeryzacją oleju są tym bardziej znaczne, im przyłożone napięcie jest wyższe, i że obróbka powierzchni jest niejednorodna. W rezultacie, utlenianie i eliminacja oleju następuje głównie na poziomie uderzeń wył adowań o blachę, podczas gdy olej polimeryzuje na zewnątrz tych kanałów przy bardziej intensywnej luminescencji. Wzrost napięcia na zaciskach wyładowania wpływa na wzrost energii elektronów, które łatwiej rozpoczynają polimeryzację oleju.
Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia, w widoku schematycznym, urządzenie do obróbki, według wynalazku, fig. 2 - w widoku schematycznym, urządzenie do obróbki, według wynalazku, umożliwiające kolejną obróbkę dwóch powierzchni z materiału w postaci przemieszczającej się taśmy, fig. 3A i 3B przedstawiają dwa obrazy powierzchni blach obrabiane w obecności (3B) lub nie (3A) promieniowania UV, fig. 4 przedstawia uwydatnienie wzrostu gęstości pierwiastków utleniających podczas dodatkowego zastosowania promieniowania UV przy 253 nm, fig. 5 - zależność gęstości od pierwiastków utleniających w funkcji natężenia I prądu przyłożonego przy wyładowaniu, fig. 6 - zmianę gramatury oleju ochronnego znajdującego się na blasze, w funkcji elektronicznej dawki It/S, która jest stosowana, a fig. 7 - widmo elektronów Augera powierzchni blachy odtłuszczonej za pomocą wyładowania narzucającego elektroniczną dawkę 21 mC/cm2.
Na fig. 1 przedstawiono schemat urządzenia według wynalazku umożliwiającego stosowanie sposobu według wynalazku, do obróbki taśmy metalowej wykonanej, na przykład, ze stali węglowej.
To urządzenie zawiera moduł 1 utworzony z komory obróbkowej 2, wewnątrz której znajduje się chłodzona rolka 3, na którą nawijana jest taśma metalowa 4. Rolka 3 i taśma metalowa 4 połączone są z masą. Pompy (nie przedstawione) umożliwiają regulowanie ciśnienia wewnątrz tej komory obróbkowej 2 do wartości zawartej między 0,01·105 Pa i 1·105 Pa (10 mbar i 1 bar). Elektrody wysokiego napięcia 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f i 5g powlekane dielektrycznie (tlenkiem glinu) umieszczone są na wprost taśmy metalowej 4. Te elektrody 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f i 5g połączone są z wysokim napięciem dostarczanym przez generator przebiegu sinusoidalnego 6 o średnich częstotliwościach (zawartych między 10 i 100 kHz). Elektrody wysokiego napięcia 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f i 5g są również chłodzone. Przy optymalnym sposobie przeznaczania energii na wyładowanie, mocowanie elektrod wysokiego napięcia 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f i 5g umożliwia zmianę odległości między elektrodami.
Moduł zawiera również elementy do zasilania gazem tej komory w postaci wtryskiwaczy gazowych, oraz elementy, w postaci pomp, do usuwania z tej komory gazów pochodzących z rozkładu substancji organicznej pokrywającej taśmę metalową 4 (nie przedstawione).
W tym szczególnym przykładzie wykonania, lampy UV 7a, 7b, 7c, 7d, 7e i 7f umieszczone są między elektrodami wysokiego napięcia 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f i 5g tak, aby umożliwić, z jednej strony, ujednorodnienie obróbki na poziomie wyładowania, a z drugiej strony, aby dysocjować ozon tworzący się na zewnątrz przestrzeni międzyelektrodowej. Z tego powodu, taśma metalowa 4 może być odtłuszczana ciągle na zewnątrz przestrzeni międzyelektrodowej przez rodniki O* pochodzące z absorpcji dysocjacyjnej ozonu wprowadzonego przez zastosowanie dodatkowego promieniowania UV (253 nm).
Na fig. 2 przedstawiono schematycznie urządzenie według wynalazku, zawierające następujące po sobie, cztery moduły 10, 11, 12 i 13, umożliwiające wykonanie kolejnej obróbki dwóch powierzchni przemieszczającej się taśmy 14. Cztery moduły 10, 11, 12 i 13 połączone są ze sobą przez elementy pośrednie tworzące zespół pompowania i układ do wprowadzania gazu, który zapewnia utworzenie pod-strumieni w urządzeniu, a więc ujednorodnienie obróbki, i to mimo cech niejednorodnego wyładowania.
P r z y k ł a d y
Próby wykonano na blachach o małych wymiarach (20 na 25 cm2) w stanie statycznym, powlekanych olejem ochronnym (Quaker Chemical Tinnol 200®), które zostały całkowicie odtłuszczone, aby symulować obróbkę czyszczenia przed powlekaniem.
Stosowana aparatura
Próby przeprowadzono w reaktorze z powłoką dielektryczną utworzoną z elektrody powleczonej warstwą tlenku glinu o grubości 0,7 mm, i z elektrody metalowej połączonej z masą, na której to elektrodzie położona została obrabiana blacha. Elektroda powleczona tlenkiem glinu połączona została z wysokim napięciem (350 do 4400 V). Wysokie napięcie dostarczano przez generator o przebiegu sinusoidalnym o średnich częstotliwościach (3 do 30 kHz). Obydwie elektrody zaopatrzone zostały
PL 203 151 B1 w ukł ad chł odzenia, który umoż liwia utrzymanie temperatury w pobliż u temperatury otoczenia podczas funkcjonowania plazmy.
Odległość międzyelektrodowa może być regulowana od jednego do wielu dziesiątków milimetrów.
P r z y k ł a d 1
Obróbce poddano dwie identyczne blachy ze stali węglowej, powlekane warstwą oleju ochronnego o grubości 186 mg/m2. Pozostałe parametry pozostawiono identyczne, jeśli chodzi o obydwie obróbki:
- 200·102 Pa (mbar) tlenu,
- napięcie sinusoidalne 3600 V przy 12 kHz, natężenie 30 mA,
- odległość międzyelektrodowa 5 mm.
Obróbki blach zilustrowane na fig. 3A i 3B różnią się tylko przez zastosowanie lub nie, promieniowania UV.
Figura 3 przedstawia obraz powierzchni blach obrabianych przez wyładowanie zapoczątkowane w samym tlenie, w obecności (3B) lub nie (3A), uzupełniającego promieniowania UV (253 nm). Czarne strefy odpowiadają miejscom nie odtłuszczonym, na których olej uległ polimeryzacji.
Widać, że zastosowanie promieniowania UV powyżej wyładowania, wpływa na mniejszą polimeryzację oleju umożliwiając tym samym dobre czyszczenie, w krótszym czasie.
Zastosowanie promieniowania UV, którego długość fali odpowiada absorpcji dysocjacyjnej ozonu, wywołuje jednorodną obecność rodników tlenu na powierzchni blachy, które umożliwiają zimne spalanie oleju.
Zastosowanie promieniowania UV powyżej wyładowania, wpływa nie tylko na bardziej jednorodny rozkład rodników tlenu na powierzchni blachy, ale wywołuje również zwiększenie gęstości rodników O, przy czym wszystkie parametry wyładowania pozostają stałe (napięcie, częstotliwość nakładania się napięcia, natężenie, ciśnienie, odległość międzyelektrodowa).
Na fig. 4 uwidoczniono wzrost gęstości rodników tlenowych podczas zastosowanie promieniowania UV o 253 nm przez polaryzację spektroskopii promieniowania optycznego (OES). Długość fali promieniowania wzbudzanych rodników tlenowych wynosi około 777 nm. Ta figura przedstawia natężenie I777 promieniowania dla 777 nm w funkcji czasu t. Różne strefy graficzne odpowiadają następującym fazom:
- strefa A: nie ma wyładowania elektrycznego, ani też nie jest użyte promieniowanie UV, a zwiększone natężenie odpowiada szumowi tła,
- strefa B: stosuje się wyładowanie elektryczne w czystym tlenie, nie stosując promieniowania UV,
- strefa C: po za wyładowaniem elektrycznym, stosuje się promieniowanie UV o 253 nm,
- strefa D: promieniowanie UV jest utrzymane przy braku wyładowania elektrycznego,
- strefa E: zatrzymuje się promieniowanie UV i odnajduje się szum tła.
P r z y k ł a d 2
Na fig. 5 wykazano przez polaryzację spektroskopii promieniowania optycznego, że gęstość czynnych rodników tlenowych O* zmienia się liniowo w funkcji natężenia prądu przyłożonego przy wyładowaniu.
Prądy wyładowania naniesione na tę fig. zostały zmienione, zarówno przy stałym napięciu, przez zmianę prędkości nakładania się V, a stąd przez zmianę impedancji dielektrycznej, i przy stałej częstotliwości, przez zmianę napięcia. Na fig. 5 przedstawiono więc, że gęstość gatunków czynnych zależy tylko od natężenia prądu wyładowania i w żadnym przypadku nie wpływa przez napięcie wyładowania na prąd stały. To znaczy, że możliwe jest otrzymywanie tej samej gęstości gatunków czynnych w mocach, które różnią się tylko przez narzucone napięcie, przy czym prąd zostaje stały. Otóż, stwierdzono, że napięcie zbyt znacznie wpływa na polimeryzację oleju, który ma tendencję do hamowania prędkości utleniania resztek organicznych obecnych na powierzchni blachy. Ponadto, przemysłowe zastosowanie wymaga rozproszenia gęstości minimalnej energii przy wyładowaniu (niższej od 40 W cm-2 s).
W rezultacie, ustalenie warunków wyładowania koniecznych do odtłuszczania blachy, wymaga maksymalnego prądu dla narzuconego napięcia minimalnego.
Wpływ mocy wyładowania przy prądzie stałym, na prędkość odtłuszczania, jest oczywisty z poniższej tabeli, która zawiera dwie próby wykonane przez zmianę częstotliwości przyłożonego prądu sinusoidalnego:
PL 203 153 B1
Moc wyładowania Napięcie Procent Częstotliwość
(W) (V) odtłuszczania (KHz)
110 3400 83% 10
55 1720 87% 20
Stąd widać, że przy równych prądach wyładowania i dla identycznego czasu obróbki, wydajność odtłuszczania jest lepsza przy mniejszym napięciu, a więc przy mniejszej mocy.
P r z y k ł a d 3 2
Obróbce poddano, sposobem według wynalazku, blachę o powierzchni 20 cm2 powleczoną 186 mg/m2 oleju ochronnego. W tym przypadku, wyładowanie zapoczątkowane zostało strumieniem tlenu, pod ciśnieniem 350·102 Pa (350 mbar). Nie rozdzielono cząsteczek tlenu i/lub ozonu utworzonego z wolnych rodników O* połączonych ponownie. Na fig. 6 przedstawiono zmianę gramatury oleju ochronnego znajdującego się na blasze, w funkcji dawki elektronicznej It/S (iloczyn gęstości prądu elektronicznego i czasu obróbki). Zastosowanie strumienia umożliwia jednorodną obróbkę blachy, która została sprawdzona przez spektroskopię absorpcji podczerwonej przy padaniu poziomym (IRRAS).
Na fig. 7 przedstawiono widmo elektronów Augera powierzchni blachy odtłuszczanej za pomocą wyładowania wymagającego dawki elektronicznej wynoszącej 21 mC/cm2. Znajdują się tu jedynie piki żelaza i tlenu. Brak piku węgla wokół 273 eV potwierdza całkowite odtłuszczenie blachy.

Claims (13)

1. Sposób czyszczenia powierzchni materiału powleczonego substancją organiczną, znamienny tym, że obejmuje etapy polegające na:
- wprowadzaniu materiału powleczonego substancją organiczną do komory obróbkowej, wewnątrz której panuje ciśnienie zawarte między 0,01·105 Pa i 1·105 Pa (10 mbar i 1 bar), i która zasilana jest strumieniem gazu zawierającym co najmniej 90% objętościowych tlenu,
- wytwarzaniu plazmy przez przepuszczanie wyładowania elektrycznego między powierzchnią tego materiału i elektrodą powleczoną dielektrycznie, aby rozłożyć tę substancję organiczną przez działanie wolnych rodników O* tak wytworzonych.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ponownie dysocjuje się cząsteczki tlenu i/lub ozonu, które utworzyły się przez ponowne połączenie wolnych rodników O* wytworzonych w plazmie.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że ponowną dysocjację przeprowadza się za pomocą promieniowania UV o dostosowanej długości fali.
4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że napięcie przyłożone do zapoczątkowania wyładowania jest sinusoidalne i ma częstotliwość zawartą między 10 kHz i 100 kHz.
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że rozproszenie energii przy wyładowaniu jest niższe od 40 W/cm2, a napięcie przyłożone do zapoczątkowania wyładowania jest niższe od 4400 V.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że materiał ma postać przemieszczającej się taśmy oraz tym, że różne etapy sposobu przeprowadza się w sposób ciągły za pomocą urządzeń umieszczanych kolejno na drodze przemieszczającej się taśmy.
7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że kolejno obrabia się jedną powierzchnię tej taśmy, a następnie drugą jej powierzchnię.
8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że materiałem do obrabiania jest materiał metalowy.
9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że materiał metalowy jest stalą węglową.
10. Sposób według zastrz. 8 albo 9, znamienny tym, że stosuje się go do odtłuszczania powierzchni materiałów metalowych, przed położeniem powłoki na tę powierzchnię.
11. Urządzenie do czyszczenia plazmą powierzchni materiału powleczonego substancją organiczną, znamienne tym, że zawiera co najmniej jeden moduł posiadający komorę obróbkową (2), pompę do regulowania ciśnienia wewnątrz tej komory, do wielkości zawartej między 0,01·105 Pa i 1·105 Pa (10 mbar i 1 bar), rolkę (3) do przemieszczania w tej komorze taśmy metalowej (4) połączonej z masą, szereg elektrod wysokiego napięcia (5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g) powlekanych dielektrycznie, rozmieszczonych na powierzchni czołowej obrabianej taśmy (4), które to elektrody wysokiego napięcia (5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g) połączone są z generatorem wysokiego napięcia o przebiegu sinusoidalnym (6), a także wtryskiwacze gazowe do zasilania gazem komory obróbkowej (2), oraz
PL 203 151 B1 pompę do usuwania z tej komory gazów pochodzących z rozkładu substancji organicznej pokrywającej taśmę metalową (4).
12. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że zawiera następujące po sobie liczby par tych modułów (10, 11, 12, 13), wewnątrz których wymieniona taśma metalowa (14) przemieszcza się sukcesywnie, wystawiając kolejno jedną ze swych powierzchni naprzeciwko elektrod tych modułów (10, 11, 12, 13).
13. Urządzenie według zastrz. 11 albo 12, znamienne tym, że ponadto zawiera lampy do emisji promieniowania UV (7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) usytuowane między elektrodami wysokiego napięcia (5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g).
PL370516A 2002-02-19 2003-02-19 Sposób czyszczenia plazmą powierzchni materiału powleczonego substancją organiczną oraz urządzenie do czyszczenia plazmą powierzchni materiału powleczonego substancją organiczną PL203153B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0202057A FR2836158B1 (fr) 2002-02-19 2002-02-19 Procede de nettoyage par plasma de la surface d'un materiau enduit d'une substance organique, et installation de mise en oeuvre

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL370516A1 PL370516A1 (pl) 2005-05-30
PL203153B1 true PL203153B1 (pl) 2009-08-31

Family

ID=27636289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL370516A PL203153B1 (pl) 2002-02-19 2003-02-19 Sposób czyszczenia plazmą powierzchni materiału powleczonego substancją organiczną oraz urządzenie do czyszczenia plazmą powierzchni materiału powleczonego substancją organiczną

Country Status (18)

Country Link
US (3) US7674339B2 (pl)
EP (1) EP1481112B1 (pl)
JP (2) JP4942913B2 (pl)
KR (1) KR100939381B1 (pl)
CN (1) CN1997773B (pl)
AT (1) ATE334235T1 (pl)
AU (1) AU2003224204B2 (pl)
BR (1) BR0307769B8 (pl)
CA (1) CA2476510C (pl)
DE (1) DE60307062T2 (pl)
ES (1) ES2268352T3 (pl)
FR (1) FR2836158B1 (pl)
MX (1) MXPA04007977A (pl)
PL (1) PL203153B1 (pl)
PT (1) PT1481112E (pl)
RU (1) RU2318916C2 (pl)
WO (1) WO2003071004A2 (pl)
ZA (1) ZA200406182B (pl)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2836158B1 (fr) * 2002-02-19 2005-01-07 Usinor Procede de nettoyage par plasma de la surface d'un materiau enduit d'une substance organique, et installation de mise en oeuvre
US7086407B2 (en) * 2004-01-09 2006-08-08 Ozone International Llc Cleaning and sanitizing system
FR2869820B1 (fr) * 2004-05-06 2007-06-22 Pechiney Capsules Soc Par Acti Procede de fabrication de capsules decorees a resistance mecanique amelioree
US7275982B1 (en) 2006-05-12 2007-10-02 Ozone International, Llc Ozone-based conveyor cleaning system
SK287455B6 (sk) * 2006-06-08 2010-10-07 Fakulta Matematiky, Fyziky A Informatiky Univerzity Komensk�Ho Zariadenie a spôsob čistenia, leptania, aktivácie a následné úpravy povrchu skla, povrchu skla pokrytého kysličníkmi kovov a povrchu iných materiálov pokrytých SiO2
JP4963923B2 (ja) * 2006-10-06 2012-06-27 日本碍子株式会社 表面改質装置
SK51082006A3 (sk) * 2006-12-05 2008-07-07 Fakulta Matematiky, Fyziky A Informatiky Univerzitfakulta Matematiky, Fyziky A Informatiky Univerzity Komensk�Hoy Komensk�Ho Zariadenie a spôsob úpravy povrchov kovov a metaloZariadenie a spôsob úpravy povrchov kovov a metaloidov, oxidov kovov a oxidov metaloidov a nitridovidov, oxidov kovov a oxidov metaloidov a nitridovkovov a nitridov metaloidovkovov a nitridov metaloidov
DE102007033701A1 (de) * 2007-07-14 2009-01-22 Xtreme Technologies Gmbh Verfahren und Anordnung zur Reinigung von optischen Oberflächen in plasmabasierten Strahlungsquellen
DE102007037984A1 (de) 2007-08-10 2009-02-12 Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. Verfahren zur Textilreinigung und Desinfektion mittels Plasma und Plasmaschleuse
EP2034296B1 (en) * 2007-09-07 2012-09-26 Imec Quantification of hydrophobic and hydrophilic properties of materials
US20090277342A1 (en) * 2008-05-08 2009-11-12 Jetton John P Ozone treating system and method
RU2406785C2 (ru) * 2008-10-13 2010-12-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Элпа" с опытным производством" (ОАО "НИИ "Элпа") Способ удаления органических остатков с пьезоэлектрических подложек
CA3085086C (en) 2011-12-06 2023-08-08 Delta Faucet Company Ozone distribution in a faucet
US9289855B2 (en) 2012-05-25 2016-03-22 Shiloh Industries, Inc. Sheet metal piece having weld notch and method of forming the same
JP6034490B2 (ja) 2012-06-29 2016-11-30 シロー インダストリーズ インコーポレイテッド 溶接ブランクアセンブリおよび方法
MX381438B (es) 2012-11-30 2025-03-04 Twb Company Llc Metodo para formar una muesca de soldadura en una pieza de metal en hoja.
KR101860776B1 (ko) 2013-03-14 2018-05-25 쉴로 인더스트리즈 인코포레이티드 용접 블랭크 어셈블리 및 방법
JP6413345B2 (ja) * 2014-05-23 2018-10-31 株式会社リコー プラズマ処理装置、およびそれを有する画像形成装置
CN108463437B (zh) 2015-12-21 2022-07-08 德尔塔阀门公司 包括消毒装置的流体输送系统
KR102776310B1 (ko) * 2020-06-30 2025-03-07 캐논 가부시끼가이샤 활성 산소 공급 장치, 활성 산소에 의한 처리 장치 및 활성 산소에 의한 처리 방법
CN113426763A (zh) * 2021-06-15 2021-09-24 扬州国兴技术有限公司 一种用于清洗印制电路板钻针胶渣残屑装置及方法
CN115971169B (zh) * 2023-02-24 2023-07-07 深圳市方瑞科技有限公司 一种滚筒式真空等离子清洗机及其工作方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01134932A (ja) * 1987-11-19 1989-05-26 Oki Electric Ind Co Ltd 基板清浄化方法及び基板清浄化装置
JP2811820B2 (ja) * 1989-10-30 1998-10-15 株式会社ブリヂストン シート状物の連続表面処理方法及び装置
US4980196A (en) * 1990-02-14 1990-12-25 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method of coating steel substrate using low temperature plasma processes and priming
RU2023745C1 (ru) * 1991-06-09 1994-11-30 Михаил Константинович Марахтанов Способ нанесения покрытия на подложку и устройство для его осуществления
RU2073743C1 (ru) * 1992-05-20 1997-02-20 Акционерное общество закрытого типа "Центр техники покрытий и металлообработки" Способ нанесения покрытий в вакууме и устройство для его осуществления
DE4308632B4 (de) * 1993-03-18 2007-10-04 Applied Materials Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zum Nachbehandeln von Aluminium-beschichteten Kunststoff-Folien
US5938854A (en) * 1993-05-28 1999-08-17 The University Of Tennessee Research Corporation Method and apparatus for cleaning surfaces with a glow discharge plasma at one atmosphere of pressure
DE4332866C2 (de) * 1993-09-27 1997-12-18 Fraunhofer Ges Forschung Direkte Oberflächenbehandlung mit Barrierenentladung
AU694143B2 (en) * 1993-10-04 1998-07-16 3M Innovative Properties Company Cross-linked acrylate coating material useful for forming capacitor dielectrics and oxygen barriers
US5803976A (en) * 1993-11-09 1998-09-08 Imperial Chemical Industries Plc Vacuum web coating
DE19503718A1 (de) * 1995-02-04 1996-08-08 Leybold Ag UV-Strahler
US6712019B2 (en) * 1996-02-08 2004-03-30 Canon Kabushiki Kaisha Film forming apparatus having electrically insulated element that introduces power of 20-450MHz
US5968377A (en) * 1996-05-24 1999-10-19 Sekisui Chemical Co., Ltd. Treatment method in glow-discharge plasma and apparatus thereof
JPH1033976A (ja) * 1996-05-24 1998-02-10 Sekisui Chem Co Ltd 放電プラズマ処理方法及びその装置
JPH108277A (ja) * 1996-06-18 1998-01-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 鋼板脱脂装置
US6083355A (en) * 1997-07-14 2000-07-04 The University Of Tennessee Research Corporation Electrodes for plasma treater systems
JPH11158670A (ja) * 1997-11-28 1999-06-15 Mitsubishi Shindoh Co Ltd 金属基材の製造方法とコロナ放電脱脂処理方法および脱脂金属基材の製造装置
JP4287936B2 (ja) * 1999-02-01 2009-07-01 中外炉工業株式会社 真空成膜装置
JP2000011960A (ja) 1998-06-18 2000-01-14 Hooya Shot Kk 誘電体バリア放電ランプを用いた表面処理装置及び方法
JP2000349141A (ja) * 1999-06-09 2000-12-15 Mitsubishi Electric Corp プラズマ処理装置
US6387602B1 (en) * 2000-02-15 2002-05-14 Silicon Valley Group, Inc. Apparatus and method of cleaning reticles for use in a lithography tool
US6440864B1 (en) * 2000-06-30 2002-08-27 Applied Materials Inc. Substrate cleaning process
JP3906653B2 (ja) * 2000-07-18 2007-04-18 ソニー株式会社 画像表示装置及びその製造方法
DE50109333D1 (de) * 2000-11-29 2006-05-11 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren und vorrichtung zur oberflächenbehandlung von objekten
FR2836158B1 (fr) * 2002-02-19 2005-01-07 Usinor Procede de nettoyage par plasma de la surface d'un materiau enduit d'une substance organique, et installation de mise en oeuvre

Also Published As

Publication number Publication date
US7674339B2 (en) 2010-03-09
US20100139864A1 (en) 2010-06-10
ES2268352T3 (es) 2007-03-16
KR20040084925A (ko) 2004-10-06
FR2836158B1 (fr) 2005-01-07
RU2318916C2 (ru) 2008-03-10
US20050161433A1 (en) 2005-07-28
RU2004127923A (ru) 2005-06-10
CA2476510C (fr) 2010-08-24
JP2010248633A (ja) 2010-11-04
DE60307062D1 (de) 2006-09-07
BR0307769B1 (pt) 2013-01-08
FR2836158A1 (fr) 2003-08-22
US8877003B2 (en) 2014-11-04
ATE334235T1 (de) 2006-08-15
EP1481112A2 (fr) 2004-12-01
CA2476510A1 (fr) 2003-08-28
WO2003071004A3 (fr) 2003-11-13
US8591660B2 (en) 2013-11-26
EP1481112B1 (fr) 2006-07-26
JP2005527700A (ja) 2005-09-15
MXPA04007977A (es) 2004-11-26
CN1997773A (zh) 2007-07-11
WO2003071004A2 (fr) 2003-08-28
US20100139691A1 (en) 2010-06-10
JP4942913B2 (ja) 2012-05-30
PL370516A1 (pl) 2005-05-30
BR0307769A (pt) 2004-12-21
CN1997773B (zh) 2010-07-28
KR100939381B1 (ko) 2010-01-29
ZA200406182B (en) 2006-08-30
DE60307062T2 (de) 2007-02-15
AU2003224204B2 (en) 2007-11-15
AU2003224204A1 (en) 2003-09-09
BR0307769B8 (pt) 2013-02-19
PT1481112E (pt) 2006-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8591660B2 (en) Method for the plasma cleaning of the surface of a material coated with an organic substance
US9502214B2 (en) Method of cleaning the surface of a material coated with an organic substance and generator and device for carrying out said method
Lukes et al. Generation of ozone by pulsed corona discharge over water surface in hybrid gas–liquid electrical discharge reactor
Kogelschatz et al. From ozone generators to flat television screens: history and future potential of dielectric-barrier discharges
US20040045806A1 (en) Method and device for treating the surfaces of items
EP0634778A1 (en) Hollow cathode array
JP3899597B2 (ja) 大気圧プラズマ生成方法および装置並びに表面処理方法
Fang et al. Comparison of surface modification of polypropylene film by filamentary DBD at atmospheric pressure and homogeneous DBD at medium pressure in air
Sankaranarayanan et al. Laser-induced fluorescence of OH radicals in a dielectric barrier discharge
Esrom et al. Surface modification of polyimide with dielectric barrier discharges and with dielectric barrier discharge driven excimer UV lamps
US8778080B2 (en) Apparatus for double-plasma graft polymerization at atmospheric pressure
Sugama et al. Glow discharge formation over water surface at saturated water vapor pressure and its application to wastewater treatment
JP3852627B2 (ja) 紫外線処理装置
KR20050066359A (ko) 상압 방전용 전극 및 이를 이용한 고밀도 상압 플라즈마세정 장치