專利名稱：基體的表面處理的方法和實(shí)施該方法的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求I的前序部分所述用于基體表面處理的方法和實(shí)施該方法的裝置。
背景技術(shù)：
由EP O 279 371 BI已知，塑料的表面施加有氣溶膠，以便對于隨后的涂層實(shí)現(xiàn)改善的和均勻的粘附性，或在相應(yīng)的變型方案中將氣溶膠直接涂覆塑料的表面。在第一情況下可以例如將水霧化成氣溶膠，而在第二情況下，亦即在直接涂覆塑料表面時(shí)使用適合的溶液。
為了產(chǎn)生電暈放電，需要兩個(gè)彼此間隔開設(shè)置的電極，其中至少一個(gè)電極施加以高電壓，而另一個(gè)電極接地。將氣溶膠噴射到放電區(qū)域內(nèi)，它通過在電暈電極與基體之間形成的約彡2mm寬的有效間隙確定。電暈處理本身由有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)、例如由所述EP0279371B1是已知的,從而明確引用該文獻(xiàn)。由系統(tǒng)決定地，為了產(chǎn)生氣溶膠使用的噴霧器不能提供在氣溶膠大小方面均勻的氣溶膠，亦即制造不同大小的氣溶膠。如已表明的，這不僅在粘附力的產(chǎn)生方面通過形成不同強(qiáng)度的粘附窩而導(dǎo)致基體表面處理的損害，而且，如果氣溶膠設(shè)置用于基體表面的直接涂覆在涂覆涂層方面也導(dǎo)致基體表面處理的損害。在這方面應(yīng)該提到，可以說從上面、亦即沿重力的方向?qū)μ幵跉馊苣z下面的基體進(jìn)行氣溶膠的噴射，如同電暈放電本身通過為噴霧器配置的各噴霧嘴或各電極的相應(yīng)的設(shè)置那樣。在不同類的EP O 160 889 A2中以借助電暈放電用于對基體進(jìn)行表面處理的方法為主題，其中一種液體起電暈電極的作用，該液體在壓力下從電極成型部(Elektrodenprofil)中排出并且優(yōu)選是能良好導(dǎo)電的，電極成型部相對于支承電極設(shè)置在
。與同類的方法不同，其中在電暈電極與基體之間形成一個(gè)有效間隙，已知的可以說是液體電極到基體無間隙，亦即該電極直接接觸基體。為了得到電暈放電，需要連續(xù)輸入液體，所述液體另外應(yīng)該是能良好導(dǎo)電的。亦即在從其中排出液體的電極成型部與基體之間必須構(gòu)成持續(xù)的液體壁，以便引起電暈放電。當(dāng)然由該文獻(xiàn)已知的方法由于各種各樣原因并不實(shí)用。例如裝置的一些部分持續(xù)地處于電壓下，這在工作安全性方面是不可接受的。雖然推薦，由電絕緣的材料制造支承電極和將用于液體的輸入管道與貯存容器電絕緣，但必須填滿容器，這在裝置的繼續(xù)運(yùn)行中是有生命危險(xiǎn)的。在這種情況下必須中斷生產(chǎn)過程和關(guān)掉整個(gè)裝置，這使裝置的運(yùn)行和方法的實(shí)施是不經(jīng)濟(jì)的。在這種意義上也應(yīng)該認(rèn)為，粘附在基體上的液體的干燥在要求的時(shí)間內(nèi)是不可能的。此外，涂覆的液體不完全粘附在基體上，從而對于流出的液體必須采取相應(yīng)的收集措施。盡然如此不可能阻止流出的液體加到各構(gòu)件上，其最終需要相應(yīng)的經(jīng)常的清潔工作并且總體上使這些構(gòu)件同時(shí)受到損害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，進(jìn)一步開發(fā)同類型的方法和用于實(shí)施該方法的裝置，使得顯著地改善基體表面的涂覆質(zhì)量或粘附質(zhì)量。通過具有權(quán)利要求I的特征的方法和具有權(quán)利要求6的特征的裝置達(dá)到該目的。如已令人預(yù)想不到地表明的是，通過從下面相反于重力方向向放電區(qū)域噴射氣溶膠達(dá)到基體的表面處理的顯著改善，其特別也在視覺上可見的均勻的涂層中顯示出來?？赡艿氖?，較大的氣溶膠不一直引導(dǎo)至表面，從而僅僅使在關(guān)于其大小顯著不同的范圍內(nèi)的氣溶膠接觸或發(fā)生作用。無論如何可看出顯著的改善結(jié)果，不僅在產(chǎn)生粘附力時(shí)，而且在產(chǎn)生涂層時(shí)，其中涂層成分作為溶液噴射到基體表面上。
在產(chǎn)生粘附力時(shí)產(chǎn)生表面粘附性的均勻性，該均勻性允許以連續(xù)保持不變的質(zhì)量進(jìn)行隨后的處理，例如涂層。自然這導(dǎo)致廢品最少化并從而導(dǎo)致顯著的成本降低，其就這方面有意義的是，當(dāng)處理的基體通常作為成批產(chǎn)品以大量的件數(shù)或大的數(shù)量制造。此外，實(shí)際上新的方法可以無額外費(fèi)地實(shí)現(xiàn)并且相對現(xiàn)有技術(shù)能用無額外費(fèi)地適配的裝置來實(shí)施。亦即新的方法可以說是不發(fā)生額外費(fèi)用的(Konstenneutral )。此外該方法能在全部適合的基體中使用，亦即在塑料、金屬、木或木料等中。同樣在幅料(Bahn )或形狀穩(wěn)定的物體、例如平板、型材等中使用。作為氣溶膠，如上所述可以使用不同類型的液體，不僅關(guān)于液體本身而且也關(guān)于氣溶膠特性。用于實(shí)施該方法的裝置具有至少兩個(gè)電暈電極，其中一個(gè)電暈電極接在電壓上，而另一個(gè)電暈電極接地，其中一個(gè)電暈電極構(gòu)成一個(gè)具有支承面的支承電極，基體緊貼在該支承面上。借助于噴霧器將氣溶膠噴射到電暈電極的通過有效間隙形成的放電區(qū)域內(nèi)，從而基體的露出的、背離支承電極的表面經(jīng)受電暈處理。按照本發(fā)明，支承電極的指向下方的表面形成支承面，從而將氣溶膠借助于噴霧器實(shí)際上從下向上基本上相反于重力方向噴射到放電區(qū)域內(nèi)。雖然在同類型的現(xiàn)有技術(shù)中放電區(qū)域在假想的引導(dǎo)通過支承電極的水平平面的上方形成，但該放電區(qū)域按照新的裝置處在該水平平面的下方。原則上這樣地實(shí)現(xiàn)新的裝置，即與支承電極間隔開配置的另一個(gè)電暈電極可僅僅旋轉(zhuǎn)180°地設(shè)置作為對應(yīng)電極。就這方面避免耗費(fèi)很大的結(jié)構(gòu)上的改變，借此實(shí)際上可無額外費(fèi)用地制造新的裝置。優(yōu)選將該裝置至少在一個(gè)區(qū)域內(nèi)裝入殼體中并且由此使得氣溶膠的組成部分可再次使用，在所述區(qū)域中氣溶膠作為霧存在并且不粘附在基體上。除在氣溶膠加進(jìn)添加劑時(shí)產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)之外，所述添加劑在回收以后重新轉(zhuǎn)入處理過程，氣溶膠通過裝置的封裝不進(jìn)入周圍環(huán)境，借此有效地阻止可能的因吸入包括作為添加劑的例如納米粒子的氣溶膠的人員危害。在諸從屬權(quán)利要求I中表明本發(fā)明的其他的有利的構(gòu)成的特征。


以下再次借助附圖描述按照本發(fā)明的方法和用于實(shí)施該方法的裝置。附圖如下圖I用于實(shí)施所述方法的裝置的示意的側(cè)視圖，圖2所述裝置的一部分的同樣示意的側(cè)視圖，
圖3按照所述方法制成的基體的局部的側(cè)剖視圖。
具體實(shí)施例方式在圖I和2中示出用于基體4的表面處理的裝置，該基體例如構(gòu)造為待涂覆的塑料薄膜。為了簡化，將在圖I中示出的裝置分為三部分A、B、C，部分B和C分別描述了一個(gè)方框圖，用于闡明所述方法。部分A在圖2中作為一部分再次給出。借助于電暈放電實(shí)現(xiàn)表面處理，為此設(shè)置兩個(gè)電暈電極，其中一個(gè)電極作為支承電極I經(jīng)由導(dǎo)線16連接在產(chǎn)生高壓的、連接于電流導(dǎo)線14的發(fā)電機(jī)9上，而另一電暈電極作為對應(yīng)電極2經(jīng)由接地線15接地。當(dāng)然代之也可以對應(yīng)電極2接在電壓上而支承電極I接地。對應(yīng)電極2相對水平的引導(dǎo)通過支承電極I的平面H設(shè)置在支承電極I的下方，在該支承電極上，基體4緊貼一個(gè)被構(gòu)成的支承面3。借助于噴霧器6將氣溶膠5噴入通過多個(gè)箭頭標(biāo)明的在對應(yīng)電極2與支承電極I之間的放電區(qū)域內(nèi)，其中噴霧器6的噴嘴設(shè)置在對應(yīng)電極2的區(qū)域內(nèi)，從而基本上相反于重力方向注入氣溶膠。通過電暈放電在基體4的自由表面上產(chǎn)生粘附力，通過該粘附力，例如如果給氣溶膠加載有添加劑，則實(shí)現(xiàn)基體表面的均勻的涂層。如果氣溶膠只包括水，則通過本發(fā)明達(dá)到基體4的自由表面的非常均勻的粘附性，用于接著的涂覆，例如涂漆、印刷等。另外構(gòu)成為滾筒的支承電極I、對應(yīng)電極2、噴霧器6同樣設(shè)置在支架7中，以及在兩側(cè)并且軸向平行于支承電極I延伸的多個(gè)支承輥8，經(jīng)由所述支承輥引導(dǎo)基體4。此外，為了處理氣氛防護(hù)，在放電區(qū)域內(nèi)安裝供氣管道10和排氣管道11。噴霧器6和對應(yīng)電極2作為結(jié)構(gòu)單元保持于支撐裝置12中，該支撐裝置構(gòu)造為收集容器，在該收集容器中收集多余的氣溶膠或粒子并且經(jīng)由接管13返回材料循環(huán)。對應(yīng)電極2優(yōu)選包括至少一個(gè)優(yōu)選扭絞的金屬絲，該金屬絲經(jīng)由導(dǎo)向和調(diào)節(jié)裝置相對所通過的基體的寬度是可調(diào)的。對于借助于加有添加劑的氣溶膠的電暈放電或涂層的質(zhì)量必需的是，在運(yùn)行過程中實(shí)施對應(yīng)電極2的凈化。為此，使對應(yīng)電極2特別可逆地在電暈放電過程中運(yùn)動(dòng)通過凈化裝置。但這樣的措施只當(dāng)對應(yīng)電極2接觸可靠地接地時(shí)才是可能的。雖然區(qū)域A描述材料處理，但在區(qū)域B內(nèi)示意示出供應(yīng)裝置，和在區(qū)域C內(nèi)示出過程功能。為區(qū)域B配置供應(yīng)容器17，在該供應(yīng)容器中儲(chǔ)存和預(yù)處理為氣容膠涂層待處理的材料。將用于再循環(huán)的材料在過濾和凈化以及流量測定20以后經(jīng)由接管3供給供應(yīng)容器17。從供應(yīng)容器17以經(jīng)由用于氣溶膠形成物的測量裝置18的流量通過多組分噴霧裝置19經(jīng)由管道21和支撐裝置12將涂層材料送入噴霧器6中。借助于風(fēng)扇22經(jīng)由空氣供給裝置23將空氣導(dǎo)向至供氣管道10，而在排氣管道11上連接的排氣導(dǎo)向裝置25供給抽風(fēng)機(jī)24吸出的空氣。最后在區(qū)域C內(nèi)作為過程功能元件配置 控制中心26和數(shù)據(jù)采集裝置27，其包括用于整個(gè)裝置過程的處理和輸出，其中用于過程功能C的各功能元件與整個(gè)裝置的各相應(yīng)的構(gòu)件處于作用連接。圖3中以大大放大并且不同于真實(shí)的比例的橫截面示出按照本發(fā)明的方法設(shè)有涂層29的基體28，該基體以優(yōu)選由塑料構(gòu)成的薄膜的形式存在，該薄膜在一側(cè)面上設(shè)有涂層29，該涂層以彡200nm、優(yōu)選彡150nm的厚度涂覆?？煽闯觯繉?9具有盡可能均勻的層厚，其中僅僅其表面具有微小的粗糙度，但該粗糙度對于打算的使用目的是不重要的。原則上也可設(shè)想，在基體28的另一側(cè)面上同樣設(shè)有涂層29。涂層29借助于新方法的制造導(dǎo)致關(guān)于層厚很均勻的涂覆，其中添加劑可以包括制備好的粒子，所述粒子以O(shè). Inm-Imm的直徑存在。按照涂覆的涂層29的特性可以按不同的方式和方法進(jìn)行時(shí)效硬化或干燥。這樣可設(shè)想熱處理/空氣處理或以電子射線硬化(ESH)、紫外光、紅外光或借助于等離子體處理的輻射時(shí)效硬化，分別以單獨(dú)處理或以組合，所述組合導(dǎo)致交聯(lián)反應(yīng)。通過優(yōu)選彡150nm的層厚，在由于均勻的層厚有效優(yōu)化的同時(shí)，很少的材料涂覆用于涂層是可能的。如已令人驚喜地表明的，可顯著減少添加劑的材料量，只要添加劑是較昂貴的原料，這就是特別有利的。此外可以提高裝置的通過速度，涂層29以該通過速度涂覆，從而在一定程度內(nèi)提
高生產(chǎn)量，該生產(chǎn)量完全可以被看作是重要的。另外通過盡可能均勻的層厚在確定的應(yīng)用情況下改善涂層29的特性。在涂層29中也具有質(zhì)量監(jiān)控的可能性，所述質(zhì)量監(jiān)控至今在該范圍內(nèi)是不可能的。原則上可以涂覆多個(gè)層，它們以一個(gè)按照本發(fā)明的厚度存在。附圖標(biāo)記清單I支承電極2對應(yīng)電極3支承面4 基體5氣溶膠6噴霧器7 支架8支承輥9發(fā)電機(jī)10供氣管道
11排氣管道12支撐裝置13 接管14電流導(dǎo)線15接地線16 導(dǎo)線17供應(yīng)容器18測量裝置19多組分噴霧裝置20流量測定21 管道22 風(fēng)扇23空氣供給24抽風(fēng)機(jī)25排氣導(dǎo)向裝置26控制中心27數(shù)據(jù)采集裝置28 基體29 涂層
權(quán)利要求
1.用于借助于電暈放電對基體(28)進(jìn)行表面處理的方法，其中在放電過程中將氣溶膠(5)噴射到通過在電暈電極與基體(28)之間形成的有效間隙限定的放電區(qū)域內(nèi)，其特征在于，基本上相反于重力方向進(jìn)行氣溶膠(5)的噴射。
2.按照權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在放電過程中使基體(4)在運(yùn)行中與支承電極(I)的支承面(3)緊貼地在引導(dǎo)通過支承電極(I)的假想的水平平面(H)的下方運(yùn)動(dòng)。
3.按照權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，噴射以水或含水的溶液為形式的氣溶膠(5)，或噴射包括添加劑的氣溶膠。
4.按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在電暈放電過程中凈化與支承電極(I)對應(yīng)的對應(yīng)電極(2 )。
5.按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，重新利用多余的未供給涂層(29)的液體和/或添加劑。
6.用于實(shí)施按照權(quán)利要求I所述方法的裝置，包括至少兩個(gè)電暈電極，其中一個(gè)電暈電極接電壓，而另一個(gè)電暈電極接地，并且一個(gè)電暈電極構(gòu)成支承電極(1)，所述支承電極具有用于基體(4)的支承面(3)，而另一個(gè)電暈電極構(gòu)成對應(yīng)電極，其中設(shè)有噴霧器(6)，借助該噴霧器能將氣溶膠(5)噴射到電暈電極的放電區(qū)域內(nèi)，其特征在于，支承電極(I)的指向下方的表面構(gòu)成支承面(3)。
7.按照權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，噴霧器(6)設(shè)置在對應(yīng)電極(2)的區(qū)域內(nèi)。
8.按照權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于，支承電極(I)構(gòu)造為滾筒電極。
9.按照權(quán)利要求6-8之一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，在支承電極(I)兩側(cè)設(shè)置與該支承電極軸向平行延伸的支承輥(8 )。
10.按照權(quán)利要求6-9之一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，支承電極(I)接電壓，而對應(yīng)電極(2)接地。
11.按照權(quán)利要求6-10之一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，對應(yīng)電極(2)構(gòu)成為優(yōu)選扭絞的金屬絲電極。
12.按照權(quán)利要求6-11之一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，設(shè)有凈化裝置，借該凈化裝置能凈化對應(yīng)電極(2)。
13.按照權(quán)利要求I所述的方法處理的設(shè)有至少一個(gè)涂層(29)的基體(28)，其特征在于，涂層的厚度< 200nm (納米)、優(yōu)選<150nm。
14.按照權(quán)利要求13所述的基體，其特征在于，涂層(29)包括粒子，這些粒子以O(shè).Inm-Imm的尺寸加入氣溶膠中。
15.按照權(quán)利要求13或14所述的基體，其特征在于，涂層(29)在涂覆以后經(jīng)由熱處理/空氣處理干燥或通過電子射線、紫外光、紅外光、等離子體處理單獨(dú)地或相互組合地時(shí)效硬化。
16.按照權(quán)利要求13-15之一項(xiàng)所述的基體，其特征在于，涂層(29)是盡可能均勻的。
全文摘要
用于借助于電暈放電對基體(28)表面處理的方法，其中在放電過程中將氣溶膠(5)噴射到通過在電暈電極與基體(28)之間形成的有效間隙確定的放電區(qū)域內(nèi)，該方法這樣構(gòu)造，使得基本上相反于重力方向進(jìn)行氣溶膠(5)的噴射。
文檔編號C23C16/54GK102725127SQ201080060412
公開日2012年10月10日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月24日
發(fā)明者克勞斯·卡爾瓦爾 申請人:克勞斯·卡爾瓦爾