BE1022606B1 - SURFACE COATINGS. - Google Patents
SURFACE COATINGS. Download PDFInfo
- Publication number
- BE1022606B1 BE1022606B1 BE2014/0179A BE201400179A BE1022606B1 BE 1022606 B1 BE1022606 B1 BE 1022606B1 BE 2014/0179 A BE2014/0179 A BE 2014/0179A BE 201400179 A BE201400179 A BE 201400179A BE 1022606 B1 BE1022606 B1 BE 1022606B1
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- plasma
- fabric
- monomer
- substance
- substituted alkyl
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M10/00—Physical treatment of fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, e.g. ultrasonic, corona discharge, irradiation, electric currents, or magnetic fields; Physical treatment combined with treatment with chemical compounds or elements
- D06M10/02—Physical treatment of fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, e.g. ultrasonic, corona discharge, irradiation, electric currents, or magnetic fields; Physical treatment combined with treatment with chemical compounds or elements ultrasonic or sonic; Corona discharge
- D06M10/025—Corona discharge or low temperature plasma
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06B—TREATING TEXTILE MATERIALS USING LIQUIDS, GASES OR VAPOURS
- D06B19/00—Treatment of textile materials by liquids, gases or vapours, not provided for in groups D06B1/00 - D06B17/00
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M10/00—Physical treatment of fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, e.g. ultrasonic, corona discharge, irradiation, electric currents, or magnetic fields; Physical treatment combined with treatment with chemical compounds or elements
- D06M10/04—Physical treatment combined with treatment with chemical compounds or elements
- D06M10/08—Organic compounds
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M13/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M13/10—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing oxygen
- D06M13/184—Carboxylic acids; Anhydrides, halides or salts thereof
- D06M13/207—Substituted carboxylic acids, e.g. by hydroxy or keto groups; Anhydrides, halides or salts thereof
- D06M13/21—Halogenated carboxylic acids; Anhydrides, halides or salts thereof
- D06M13/213—Perfluoroalkyl carboxylic acids; Anhydrides, halides or salts thereof
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M14/00—Graft polymerisation of monomers containing carbon-to-carbon unsaturated bonds on to fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials
- D06M14/18—Graft polymerisation of monomers containing carbon-to-carbon unsaturated bonds on to fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials using wave energy or particle radiation
- D06M14/26—Graft polymerisation of monomers containing carbon-to-carbon unsaturated bonds on to fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials using wave energy or particle radiation on to materials of synthetic origin
- D06M14/28—Graft polymerisation of monomers containing carbon-to-carbon unsaturated bonds on to fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials using wave energy or particle radiation on to materials of synthetic origin of macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
- D06M15/21—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D06M15/263—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of unsaturated carboxylic acids; Salts or esters thereof
- D06M15/277—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of unsaturated carboxylic acids; Salts or esters thereof containing fluorine
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M2200/00—Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material
- D06M2200/10—Repellency against liquids
- D06M2200/11—Oleophobic properties
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M2200/00—Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material
- D06M2200/10—Repellency against liquids
- D06M2200/12—Hydrophobic properties
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Abstract
De uitvinding voorziet een methode om een stof, bvb. Een textielmateriaal, van een polymere deklaag te voorzien, waarbij de methode inhoudt dat de stof in contact gebracht wordt met een monomeer en waarbij het monomeer aan plasma polymerisatie op laag vermogen onderworpen wordt, waarbij het monomeer volgens de algemene formule (I) gekozen wordt: CnF2n+iCm X2mCRiY-OCO-C(R2) = CH2 (I) waarbij n gelijk is aan 2 tot 6, m aan 0 tot 9, X en Y zijn H, F, Cl, Br, I, Ri is H of alkyl, bvb. -CH3, of een gesubstitueerd alkyl, bvb. een minstens gedeeltelijk halo-gesubstitueerd alkyl, en R2 is H of alkyl, bvb. -CH3, of een gesubstitueerd alkyl, bvb. een minstens gedeeltelijk halo-gesubstitueerd alkyl.The invention provides a method of preparing a substance, e.g. To provide a textile material with a polymeric coating, the method comprising contacting the substance with a monomer and subjecting the monomer to low power plasma polymerization, the monomer being selected according to the general formula (I): CnF2n + iCm X2mCRiY-OCO-C (R2) = CH2 (I) where n is 2 to 6, m is 0 to 9, X and Y are H, F, Cl, Br, I, R1 is H or alkyl , e.g. -CH3, or a substituted alkyl, e.g. an at least partially halo-substituted alkyl, and R2 is H or alkyl, e.g. -CH3, or a substituted alkyl, e.g. an at least partially halo-substituted alkyl.
Description
Oppervlakte deklagenSurface coatings
De huidige uitvinding omvat methoden voor het aanbrengen van oppervlakte deklagen en is in het bijzonder, maar niet exclusief, gerelateerd aan methoden voor het afzetten van beschermende polymere deklagen op stoffen en de resulterende deklaag hebbende stoffen.The present invention includes methods for applying surface coatings and is particularly, but not exclusively, related to methods of depositing protective polymer coatings on fabrics and the resulting coating fabrics.
De woorden stof of stoffen zoals gebruikt in deze applicatie omvatten zowel materialen die niet geweven zijn als geweven of gebreid zijn, welke geconfectioneerd kunnen worden in artikels zoals stukken voor kledij voor dagelijks gebruik, voor gebruik in industriële omgevingen, als persoonlijke beschermkledij, voor sport en vrijetijd besteding en zo voort. Andere artikels waarin stoffen omgevormd kunnen worden zijn koopwaar zoals rugzakken, paraplu's, tenten, schermen, gordijnen, sofa's, tapijten, huishoudelijk textiel, slaapzakken, enz. Stoffen worden ook gebruikt als filtratie media voor gebruik in bvb. warmte, ventilatie of air conditioning systemen (HVAC systemen) of voor gebruik in uitlaatfilters, dieselfilters, vloeistoffilters, filtratie media voor medische toepassingen enz. Vaak zijn in HVAC toepassingen de stoffen niet gewoven, niet gebreid of op een andere manier gevormd in materialen met een regelmatige ordening van de vezels. De methoden en processen van deze uitvinding kunnen toegepast worden op al deze stoffen.The words fabric or fabrics as used in this application include both non-woven and woven or knitted materials, which can be assembled into articles such as pieces of clothing for daily use, for use in industrial environments, as personal protective clothing, for sports and leisure time and so on. Other articles in which fabrics can be transformed are merchandise such as backpacks, umbrellas, tents, screens, curtains, sofas, carpets, household textiles, sleeping bags, etc. Fabrics are also used as filtration media for use in eg. heat, ventilation or air conditioning systems (HVAC systems) or for use in exhaust filters, diesel filters, liquid filters, filtration media for medical applications, etc. Often in HVAC applications the fabrics are not woven, knitted or otherwise formed in materials with a regular organization of the fibers. The methods and processes of this invention can be applied to all of these substances.
Het is gekend om deklagen, bvb. polymere deklagen, af te zetten op stoffen met het doel de stoffen te beschermen van slijtage zoals de slijtage die optreedt gedurende dagelijks gebruik of herhaaldelijk wassen.It is known for coatings, e.g. polymeric coatings, deposited on fabrics for the purpose of protecting fabrics from wear such as the wear that occurs during daily use or repeated washing.
Methoden volgens de stand der techniek beschrijven deklagen bekomen door polymerisatie van gasvormige precursoren zoals tetrafluormethaan (CF4), hexafluorethaan (C2F6), hexafluorpropyleen (C3F6) or octafluorpropaan (C3F8), hierbij gebruik makend van plasma depositie technieken. Andere precursoren zoals fluorkoolwaterstoffen, bvb. CF3H of C2F4H2 of fluorkoolstofethers zoals CF3OCF3 of lange keten acrylaten of methacrylaten met perfluorkoolstof keten lengtes van acht koolstof atomen of meer, zoals 1H,1H,2H,2H -heptadecafluorodecyl acrylaat (FC8), zijn ook beschreven in de stand der techniek.Prior art methods describe coatings obtained by polymerizing gaseous precursors such as tetrafluoromethane (CF4), hexafluoroethane (C2F6), hexafluoropropylene (C3F6) or octafluoropropane (C3F8), using plasma deposition techniques. Other precursors such as hydrofluorocarbons, e.g. CF 3 H or C 2 F 4 H 2 or fluorocarbon ethers such as CF 3 OCF 3 or long chain acrylates or methacrylates with perfluorocarbon chain lengths of eight carbon atoms or more, such as 1 H, 1 H, 2 H, 2 H-heptane decafluorodecyl acrylate (FC8), have also been described in the prior art.
Echter, deze bepaalde klassen van precursor moleculen hebben hoge vermogens of gepulst plasma nodig om de polymerisatie reactie te initiëren. Bovendien vereisten zulke precursor moleculen hoge precursorgas debieten en lange depositietijden om tot een aanvaardbare dikte van de polymere deklaag te komen.However, these particular classes of precursor molecules require high power or pulsed plasma to initiate the polymerization reaction. In addition, such precursor molecules required high precursor gas flow rates and long deposition times to arrive at an acceptable thickness of the polymeric coating.
Een probleem dat kan ontstaan wanneer hoge precursorgas debieten en/of hoog vermogen of gepulst plasma wordt gebruikt is dat de resulterende polymere deklagen een niet-uniforme dikte kunnen hebben. Zo zorgt een hoog vermogen ervoor dat monomeren zullen fragmenteren, wat kan resulteren in een onvoorspelbare depositie van het polymeer en bijgevolg ongeschikte deklagen.A problem that may arise when high precursor gas flow rates and / or high power or pulsed plasma is used is that the resulting polymeric coatings may have a non-uniform thickness. For example, high power causes monomers to fragment, which can result in unpredictable deposition of the polymer and, therefore, unsuitable coatings.
Een ander probleem dat kan ontstaan wanneer fluorkoolstofgas precursor moleculen, zoals deze hierboven beschreven, worden gebruikt is dat de gevormde polymere deklaag beperkte water- en olie-afstootbaarheid heeft. Typische watercontacthoeken die bekomen kunnen worden met zulke deklagen zijn maximum 90 tot 100°. De olie-afstootbaarheid is beperkt tot maximum niveau 3 tot 4, opgemeten volgens IS014419.Another problem that may arise when using fluorocarbon gas precursor molecules such as those described above is that the polymeric coating formed has limited water and oil repellency. Typical water contact angles that can be achieved with such coatings are a maximum of 90 to 100 °. The oil repellency is limited to maximum levels 3 to 4, measured according to IS014419.
Een ander probleem is dat acrylaten en methacrylaten met perfluorkoolstof keten lengtes van acht koolstof atomen of meer aanzienlijke levels bevatten van het schadelijke, kankerverwekkende, chemische perfluoroctanoic zuur (Eng. perfluorooctanoic acid - PFOA) en perfluoroctaan sulfonaat (Eng. perfluorooctane sulfonate - PFOS), welke recent het onderwerp waren van onderzoek naar schadelijke effecten op de gezondheid van de mens.Another problem is that acrylates and methacrylates with perfluorocarbon chain contain lengths of eight carbon atoms or more, significant levels of the harmful, carcinogenic, chemical perfluorooctanoic acid (PF perfA) and perfluorooctane sulfonate (PFOS), which have recently been the subject of research into harmful effects on human health.
Een ander aspect is dat voor verscheidene gekende precursor moleculen, gasvormig en vloeistoffen, een dragergas, bvb. een inert gas zoals argon, stikstof of helium, gebruikt wordt om het plasma te genereren. Verder wordt in documenten die de stand der techniek beschrijven aangehaald dat meer dragergas gebruikt wordt dan monomeer, resulterend in een verhouding van het debiet aan dragergas tegenover het monomeerdebiet van bvb. 100:1 tot 2:1.Another aspect is that for several known precursor molecules, gaseous and liquids, a carrier gas, e.g. an inert gas such as argon, nitrogen or helium is used to generate the plasma. Furthermore, documents describing the prior art state that more carrier gas is used than monomer, resulting in a ratio of carrier gas flow to the monomer flow of, for example. 100: 1 to 2: 1.
Het is een eerste niet-exclusief aspect van de uitvinding om een methode te voorzien om een beschermende deklaag af te zetten op een stof, waarbij de methode gebruik maakt van laag vermogen en/of laag monomeerdebiet en/of goedaardige plasma omstandigheden.It is a first non-exclusive aspect of the invention to provide a method for depositing a protective coating on a substance, the method using low power and / or low monomer flow and / or benign plasma conditions.
Het is een tweede niet-exclusief aspect van de uitvinding om meer veerkrachtigere deklagen te voorzien, dus deklagen één of meerdere betere in situ performanties en verhoogde uniformiteit, bvb. met het oog op het verhogen van de levensduur van een stof.It is a second non-exclusive aspect of the invention to provide more resilient coatings, thus coatings one or more better in situ performance and increased uniformity, e.g. with a view to increasing the service life of a substance.
Het is een derde niet-exclusief aspect om een deklaag voor stoffen te voorzien met hoge water- en/of olie-afstootbaarheid, zodat bijvoorbeeld kledij of artikels die nadien gevormd worden uit de stoffen voldoende water en/of olieafstotend zijn. Aangezien bepaalde types van luchtfiltratiemedia elektrostatisch worden opgeladen is het gewenst om deklagen met hoge water- en/of olie-afstootbaarheid te voorzien om de ontlading van elektrets in geval van contact met een ontladend materiaal, bvb. isopropanol, te reduceren, zonder daarbij de andere eigenschappen van de stof, zoals de filtratie eigenschappen, negatief te beïnvloeden.It is a third non-exclusive aspect to provide a cover layer for fabrics with high water and / or oil repellency, so that, for example, clothing or articles that are subsequently formed from the fabrics are sufficient water and / or oil repellent. Since certain types of air filtration media are electrostatically charged, it is desirable to provide coatings with high water and / or oil repellency to discharge electrodes in the event of contact with a discharging material, e.g. isopropanol, without thereby negatively affecting the other properties of the substance, such as the filtration properties.
Het is een vierde niet-exclusief aspect om veiligere, niet-toxische beschermende deklagen voor stoffen te voorzien.It is a fourth non-exclusive aspect to provide safer, non-toxic protective coatings for fabrics.
Een eerste aspect van de huidige uitvinding voorziet een methode om een op een stof, waaronder een textiel materiaal, een polymere deklaag af te zetten, waarbij de methode inhoudt dat een stof met een monomeer in contact gebracht wordt, waarbij het monomeer aan een plasma polymerisatie op laag vermogen wordt onderworpen, en waarbij het monomeer volgens de algemene formule (I) is:A first aspect of the present invention provides a method of depositing a polymeric coating on a fabric, including a textile material, the method comprising contacting a fabric with a monomer, the monomer being polymerized with a plasma is subjected to low power, and wherein the monomer according to the general formula (I) is:
Waarbij n gelijk is aan 2 tot 6, m aan 0 tot 9, X en Y zijn H, F, Cl, Br of I, Ri is H of alkyl of een gesubstitueerd alkyl, bvb. een minstens gedeeltelijk halo-gesubstitueerd alkyl, en R2 is H of alkyl of een gesubstitueerd alkyl, bvb. een minstens gedeeltelijk halo-gesubstitueerd alkyl.Where n is 2 to 6, m is 0 to 9, X and Y are H, F, Cl, Br or I, R 1 is H or alkyl or a substituted alkyl, e.g. an at least partially halo-substituted alkyl, and R 2 is H or alkyl or a substituted alkyl, e.g. an at least partially halo-substituted alkyl.
Bij voorkeur omvat de methode de stap van depositie op de stof waarbij de stof afgewikkeld wordt van een eerste roller waarop de stof geplaatst is, doorheen de depositiezone passeert en op een tweede roller terug wordt opgewikkeld.Preferably, the method comprises the step of depositing on the substance wherein the substance is unwound from a first roller on which the substance is placed, passes through the deposition zone and is rewound on a second roller.
Bij voorkeur omvat de methode de stap van depositie op de stof waarbij de stof begeleid wordt tussen een eerste en een tweede roller.Preferably, the method comprises the step of depositing on the substance, wherein the substance is guided between a first and a second roller.
Bij voorkeur omvat de methode de stap van depositie op één of beide oppervlakken van een stuk stof.Preferably the method comprises the step of depositing on one or both surfaces of a piece of fabric.
Voor het afzetten van een deklaag kan het voordelig zijn om het textiel uit te gassen en om een activatie en/of reinigingsstap uit te voeren. Door het textiel, dat normaal gewikkeld op een rol wordt opgeslagen, uit te gassen zijn de basisdrukken die bereikt kunnen worden in het depositieapparaat lager dan zonder de uitgassing, wat leidt tot een betere kwaliteit van de deklaag. Het uitgassen vindt plaats tijdens het afpompen door al het aanwezige vocht in en op het oppervlak van het textielmateriaal te verwijderen en weg te pompen. De tijd die nodig is om uit te gassen hangt af van het type polymeer waaruit het textiel bestaat. Natuurlijk vezels zoals katoen (cellulose) hebben de neiging om meer vocht op te nemen dan synthetische vezels.For depositing a cover layer, it can be advantageous to gas out the textile and to carry out an activation and / or cleaning step. By gassing out the textile that is normally wound on a roll, the basic pressures that can be achieved in the depositing apparatus are lower than without the fumigation, which leads to a better quality of the cover layer. The gassing takes place during the pumping by removing and pumping away all the moisture present in and on the surface of the textile material. The time required to gas out depends on the type of polymer that makes up the textile. Natural fibers such as cotton (cellulose) tend to absorb more moisture than synthetic fibers.
Bij voorkeur vindt het uitgassen van het textiel plaats door tijdens een eerste processtap het textiel af te wikkelen van een eerste roller, waarna het passeert door de plasma zone, en het daarna terug op te wikkelen op een tweede roller. Alvorens de uitgassing te starten, wordt de plasma kamer, die de rol bevat, geëvacueerd tot een vooraf bepaalde basisdruk. Zodra deze basisdruk is bereikt start de uitgassing door het textiel af te wikkelen van de rol, doorheen de plasma zone zonder dat een vermogen wordt aangelegd om de aanwezigheid van plasma in de kamer te vermijden. Aangezien de pomp de hele tijd verder pompt, worden vocht en gevangen gassen zoals zuurstof, stikstof, koolstof dioxide, edelgassen en dergelijke, verwijderd van het textiel en weg van de plasma kamer wanneer het textiel afgewikkeld wordt van een eerste roller, doorheen de plasma zone zonder plasma passeert en nadien wordt opgewikkeld op een tweede roller.Preferably, the textile is washed out by unwinding the textile from a first roller during a first process step, after which it passes through the plasma zone, and then rewinding it back onto a second roller. Before starting the fumigation, the plasma chamber containing the roll is evacuated to a predetermined basic pressure. As soon as this basic pressure has been reached, the fumigation starts by unwinding the textile from the roll through the plasma zone without applying a power to avoid the presence of plasma in the chamber. As the pump continues to pump all the time, moisture and trapped gases such as oxygen, nitrogen, carbon dioxide, noble gases and the like are removed from the textile and away from the plasma chamber when the textile is unwound from a first roller, through the plasma zone passes without plasma and is subsequently wound on a second roller.
Afhankelijk van de aard van de stof kan betere uitgassing bekomen worden door dit proces van af- en opwikkelen te herhalen. Dit kan meerdere keren herhaald worden, in het bijzonder in het geval van natuurlijke vezels zoals katoen en wol, welke de neiging hebben meer vocht op te nemen en vast te houden dan synthetische vezels.Depending on the nature of the substance, better outgassing can be achieved by repeating this process of unwinding and unwinding. This can be repeated several times, particularly in the case of natural fibers such as cotton and wool, which tend to absorb and retain more moisture than synthetic fibers.
Wanneer na de uitgassingsstap de druk in de kamer tot onder een vastgelegde basisdruk voor de voorbehandeling, of tot onder een vastgelegde basisdruk voor depositie van de deklaag gezakt is, kan de volgende stap, resp. de voorbehandeling of de depositie, opgestart worden. Wanneer de vastgelegde basisdruk voor voorbehandeling of depositie niet bereikt is, wordt een tweede uitgassingsstap uitgevoerd door het textiel terug te wikkelen van de tweede roller, doorheen de plasma zone waar geen plasma aanwezig is, op de eerste roller waarbij het afpompen de hele tijd verder gaat.If, after the outgassing step, the pressure in the chamber has fallen below a predetermined base pressure for pre-treatment or below a predetermined base pressure for deposition of the coating, the next step, resp. pre-treatment or deposition. If the predetermined basic pressure for pretreatment or deposition has not been reached, a second outgassing step is carried out by rewinding the textile from the second roller, through the plasma zone where no plasma is present, on the first roller whereby the pumping continues all the time .
Indien nodig kan een derde, vierde, vijfde, enz. uitgassingsstap gedaan worden op dezelfde wijze als hierboven beschreven door het textiel over-en-weer te wikkelen.If necessary, a third, fourth, fifth, etc. gassing step can be done in the same manner as described above by winding the textile back and forth.
Het voornaamste voordeel van deze afwikkel-en-opwikkel manier van uitgassen is dat het vocht en gevangen gassen sneller verwijderd worden dan wanneer uitgassing gedaan wordt op een volledige rol textiel zonder afwikkelen maar enkel door af te pompen, aangezien het vocht en de gevangen gassen ter hoogte van de wikkelingen textiel dicht tegen de kern van de rol aan langere afpomptijden nodig hebben opdat ze verwijderd zouden worden dan wanneer het textiel afgewikkeld wordt, omdat bijvoorbeeld in de meeste gevallen het vocht in deze binnenste lagen stof op een volledige rol niet voldoende verwijderd worden, zelfs niet voor heel lange afpomptijden.The main advantage of this unwinding and unwinding method of gassing is that the moisture and trapped gases are removed faster than when gassing is done on a full roll of textile without unwinding but only by pumping, since the moisture and trapped gases are height of the windings of textile close to the core of the roll need longer pumping times so that they are removed than when the textile is unwound, because, for example, in most cases the moisture in these inner layers of fabric on a full roll is not sufficiently removed , not even for very long pumping times.
Bij voorkeur vindt de uitgassing plaats aan een snelheid van 1 tot 30 m/min, bijvoorbeeld 2 tot 20 m/min, zoals 3 tot 15 m/min, liefst aan ongeveer 5 tot 10 m/min.Preferably the outgassing takes place at a speed of 1 to 30 m / min, for example 2 to 20 m / min, such as 3 to 15 m / min, most preferably at about 5 to 10 m / min.
Bij voorkeur is de snelheid waarbij de tweede, derde, vierde, enz. uitgassingsstap uitgevoerd worden gelijk of hoger dan de snelheid van de eerste uitgassingsstap. Of de snelheid al dan niet verhoogd wordt hangt af van verschillende factoren, zoals de samenstelling van de stof - of deze natuurlijke vezels zoals katoen of wol bevat of synthetische vezels zoals een polymeer of polymeren -, de dikte van de stof, de constructie, enz.Preferably, the speed at which the second, third, fourth, etc., gasification step is performed is equal to or higher than the speed of the first gasification step. Whether or not the speed is increased depends on various factors, such as the composition of the fabric - whether it contains natural fibers such as cotton or wool or synthetic fibers such as a polymer or polymers -, the thickness of the fabric, the construction, etc. .
Bij voorkeur is de trekkracht waarbij de stof gewikkeld wordt gelijk aan de trekkracht waarbij de depositie van de deklaag plaats vindt.Preferably the tensile force at which the fabric is wound is equal to the tensile force at which the deposition of the cover layer takes place.
Met deze verbeterde manier van uitgassen wordt een grotere hoeveelheid vocht en gevangen gassen verwijderd op een gereduceerde tijd, wat voordelig is voor zowel de kwaliteit van de deklaag als de totale procestijd.With this improved method of outgassing, a larger amount of moisture and trapped gases are removed at a reduced time, which is beneficial for both the quality of the coating and the total process time.
Een voorbehandeling in de vorm van een activatie en/of reiniging en/of etsen kan voordelig zijn op het vlak van adhesie en vernetting (Eng. cross-linking) van de polymere deklaag.Pre-treatment in the form of an activation and / or cleaning and / or etching can be advantageous in the area of adhesion and cross-linking of the polymeric coating.
Adhesie van de polymere deklaag met de stof is essentieel om goede en duurzame deklagen te garanderen, die in staat zijn om herhaaldelijke wasbeurten te doorstaan. In de meeste gevallen bevat textiel residu's als een gevolg van fabricageprocessen gebruikt om het textiel te produceren, zoals daar zijn verven, weven, opbomen, en zelfs het spinnen van de garens. Wanneer op zo'n textiel een polymere deklaag wordt afgezet, zal een substantieel deel van de polymere deklaag binden met deze residu's, en tijdens het wassen wordt een deel van deze residu's verwijderd samen met de daarop afgezette polymere deklaag. Een voorbehandeling in de vorm van een activatie en/or reiniging en/of etsen verwijdert deze residu's en bereidt het textiel voor op een betere binding met de polymere deklaag, waarbij de duurzaamheid van het textiel waarop een deklaag is afgezet verbeterd wordt, bvb. tijdens wassen.Adhesion of the polymeric coating with the fabric is essential to ensure good and durable coatings that are able to withstand repeated washes. In most cases, textile contains residues as a result of manufacturing processes used to produce the textile, such as dyeing, weaving, embossing, and even spinning the yarns. When a polymeric coating is deposited on such a textile, a substantial portion of the polymeric coating will bond with these residues, and during washing, a portion of these residues are removed together with the polymeric coating deposited thereon. Pre-treatment in the form of an activation and / or cleaning and / or etching removes these residues and prepares the textile for better bonding with the polymeric cover layer, whereby the durability of the textile on which a cover layer is deposited is improved, e.g. during washing.
Bij voorkeur wordt deze voorbehandeling uitgevoerd met inerte gassen, zoals argon, stikstof of helium, maar ook meer reactieve gassen zoals waterstof, zuurstof en/of etsende reagentia zoals CF4 kunnen gebruikt worden. De voorbehandeling wordt uitgevoerd met continu plasma of gepulst plasma for korte verblijftijden in de plasma zone.This pre-treatment is preferably carried out with inert gases such as argon, nitrogen or helium, but more reactive gases such as hydrogen, oxygen and / or etching reagents such as CF4 can also be used. The pre-treatment is performed with continuous plasma or pulsed plasma for short residence times in the plasma zone.
Bij voorkeur vindt de activatie en/of reiniging en/of etsen plaats aan een snelheid van 1 tot 30 m/min, bijvoorbeeld 2 tot 20 m/min, zoals 3 tot 15 m/min, liefst aan ongeveer 5 tot 10 m/min.The activation and / or cleaning and / or etching preferably takes place at a speed of 1 to 30 m / min, for example 2 to 20 m / min, such as 3 to 15 m / min, most preferably at about 5 to 10 m / min .
Bij voorkeur is de trekkracht waarbij de stof gewikkeld wordt gelijk aan de trekkracht waarbij de depositie van de deklaag plaats vindt.Preferably the tensile force at which the fabric is wound is equal to the tensile force at which the deposition of the cover layer takes place.
Wanneer de voorbehandeling wordt uitgevoerd in continue mode in een kamer van 9000 liter, dan vindt deze bij voorkeur plaats aan 25 tot 10000 W, liever aan 50 tot 9000 W, nog liever 100 tot 8000 W, liefst aan 200 tot 7500 W, en bij voorkeur aan 250 tot 7000, 6750, 6500, 6250, 6000, 5750, 5550, 5250, 5000, 4750, 4500, 4250, 4000, 3750, 3500, 3250, 3000, 2900, 2800, 2750, 2700, 2600, 2500, 2400, 2300, 2250, 2200, 2100, 2000, 1900, 1800, 1750, 1700, 1600, 1500, 1400, 1300, 1250, 1200, 1100, 1000, 950, 900, 850, 800, 750, 700, 650, 600, 550, 500, 450, 400, 350, of 300 W.When the pretreatment is carried out in continuous mode in a 9000 liter chamber, it preferably takes place at 25 to 10000 W, more preferably at 50 to 9000 W, even more preferably at 100 to 8000 W, most preferably at 200 to 7500 W, and at preferred 250 to 7000, 6750, 6500, 6250, 6000, 5750, 5550, 5250, 5000, 4750, 4500, 4250, 4000, 3750, 3500, 3250, 3000, 2900, 2800, 2750, 2700, 2600, 2500, 2400, 2300, 2250, 2200, 2100, 2000, 1900, 1800, 1750, 1700, 1600, 1500, 1400, 1300, 1250, 1200, 1100, 1000, 950, 900, 850, 800, 750, 700, 650, 600, 550, 500, 450, 400, 350, or 300 W.
Wanneer de voorbehandeling wordt uitgevoerd in gepulste mode in een kamer van 9000 liter, dan vindt deze bij voorkeur plaats aan een piekvermogen van 25 tot 10000 W, liever van 50 tot 9000 W, nog liever van 100 tot 8000 W, liefst van 200 tot 7500 W, en bij voorkeur van 250 tot 7000, 6750, 6500, 6250, 6000, 5750, 5550, 5250, 5000, 4750, 4500, 4250, 4000, 3750, 3500, 3250, 3000, 2900, 2800, 2750, 2700, 2600, 2500, 2400, 2300, 2250, 2200, 2100, 2000, 1900, 1800, 1750, 1700, 1600, 1500, 1400, 1300, 1250, 1200, 1100, 1000, 950, 900, 850, 800, 750, 700, 650, 600, 550, 500, 450, 400, 350, of 300 W.When the pretreatment is carried out in pulsed mode in a 9000 liter chamber, it is preferably at a peak power of 25 to 10000 W, more preferably of 50 to 9000 W, even more preferably of 100 to 8000 W, most preferably of 200 to 7500 W, and preferably from 250 to 7000, 6750, 6500, 6250, 6000, 5750, 5550, 5250, 5000, 4750, 4500, 4250, 4000, 3750, 3500, 3250, 3000, 2900, 2800, 2750, 2700, 2600, 2500, 2400, 2300, 2250, 2200, 2100, 2000, 1900, 1800, 1750, 1700, 1600, 1500, 1400, 1300, 1250, 1200, 1100, 1000, 950, 900, 850, 800, 750, 700, 650, 600, 550, 500, 450, 400, 350, or 300 W.
Het is duidelijk dat het vermogen en de wijze waarop het vermogen wordt aangebracht tijdens de voorbehandeling afhangen van het gas of gasmengsel gebruikt, en/of van de afmetingen van de kamer en/of het design, afmetingen en/of aantal elektroden aanwezig in de kamer.It is clear that the power and the manner in which the power is applied during the pre-treatment depends on the gas or gas mixture used, and / or on the dimensions of the chamber and / or the design, dimensions and / or number of electrodes present in the chamber .
In een eerste uitvoeringsvorm omvat het totale depositieproces een enkele stap, d.w.z. een depositiestap, waarbij noch een uitgassing noch een voorbehandeling worden uitgevoerd alvorens depositie van de deklaag op het textiel.In a first embodiment, the total deposition process comprises a single step, i.e. a deposition step, wherein neither a fumigation nor a pre-treatment is carried out before deposition of the cover layer on the textile.
In een andere uitvoeringsvorm omvat het totale depositieproces drie stappen, waarbij elke stap omvat dat het textiel afgewikkeld wordt, doorheen de plasma zone geleid wordt en terug opgewikkeld wordt, waarbij de stappen inhouden: een uitgassingsstap, een voorbehandelingsstap zoals reinigen en/of activeren en/of etsen met plasma; en een depositiestap.In another embodiment, the total deposition process comprises three steps, each step comprising the textile being unwound, being passed through the plasma zone and being rewound, the steps comprising: a scrubbing step, a pre-treatment step such as cleaning and / or activation and / or etching with plasma; and a deposition step.
Tijdens de voorbehandelingsstap wordt de opwikkelzone van de uitgassingsstap de afwikkelzone van de voorbehandeling, en de afwikkelzone van de uitgassingsstap wordt de opwikkelzone van de voorbehandeling. Tijdens de depositiestep wordt de opwikkelzone van de voorbehandeling de afwikkelzone van de depositiestap en de afwikkelzone van de voorbehandeling wordt de opwikkelzone van de depositiestap.During the pre-treatment step, the unwind zone of the pre-treatment step becomes the unwind zone of the pre-treatment, and the unwind zone of the evacuation step becomes the rewind zone of the pre-treatment. During the deposition step, the pre-treatment unwind zone becomes the settling step unwinding zone and the pre-treatment unwinding zone becomes the deposition winding zone.
In een volgende uitvoeringsvorm omvat het totale depositieproces twee stappen, waarbij elke stap omvat dat het textiel afgewikkeld wordt, doorheen de plasma zone geleid wordt en terug opgewikkeld wordt, waarbij de stappen inhouden: een stap voor gecombineerde uitgassing en voorbehandeling (activatie en/of reiniging en/of etsen) van het textiel; en een depositiestap. Tijdens de stap van gecombineerde uitgassing en voorbehandeling vinden beide processen plaats op hetzelfde ogenblik.In a further embodiment, the total deposition process comprises two steps, each step comprising the textile being unwound, passed through the plasma zone and rewound, the steps comprising: a step for combined gasification and pre-treatment (activation and / or cleaning) and / or etching) of the textile; and a deposition step. During the combined fumigation and pre-treatment step, both processes take place at the same time.
Tijdens de depositiestap wordt de opwikkelzone van de eerste stap de afwikkelzone van de depositiestap en de afwikkelzone van de eerste stap wordt de opwikkelzone van de depositiestap.During the deposition step, the unwinding zone of the first step becomes the unwinding zone of the deposition step and the unwinding zone of the first step becomes the winding zone of the deposition step.
Een andere mogelijkheid is dat de stof, bvb. een item zoals een kledingstuk, in de plasma kamer gehangen wordt op een vastgelegde positie, waarbij de methode inhoudt dat een polymere deklaag afgezet wordt op deze stof.Another possibility is that the substance, e.g. an item such as a garment is hung in the plasma chamber at a fixed position, the method involving depositing a polymeric coating on this material.
Bij voorkeur is Ri gelijk aan H, R2 gelijk aan H, en is Y gelijk aan H.Preferably, R 1 is H, R 2 is H, and Y is H.
Bij voorkeur is m gelijk aan 1 tot 9.Preferably, m is 1 to 9.
Te verkiezen voorbeelden van het monomeer zijn acrylaten en methacrylaten met perfluorkoolstof ketens bestaande uit twee tot zes koolstof atomen, zoals lH,lH,2H,2H-Perfluorooctyl methacrylaat of lH,lH,2H,2H-Perfluorooctyl acrylaat.Preferred examples of the monomer are acrylates and methacrylates with perfluorocarbon chains consisting of two to six carbon atoms, such as 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyl methacrylate or 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyl acrylate.
De methode omvat bij voorkeur de stap waarbij het monomeer gebruikt wordt om het plasma te initiëren om zo de polymere deklaag te vormen. Het voordeel hierbij is dat er geen nood is aan een bijkomend gas om het plasma te genereren.The method preferably comprises the step of using the monomer to initiate the plasma to form the polymeric coating. The advantage here is that there is no need for an additional gas to generate the plasma.
De methode omvat bij voorkeur het afzetten van een polymere deklaag met een dikte van 10 tot 500 nm, liever van 10 tot 250 nm, nog liever van 20 tot 150 nm, liefst bvb. van 30 tot 100 nm, 40 tot 100 nm, 40 tot 90 nm. De deklaag kan minder zijn dan 500 nm, bvb. minder dan 450, 400, 350, 300, 250, 200, 150, 100 nm.The method preferably comprises depositing a polymeric coating with a thickness of 10 to 500 nm, more preferably of 10 to 250 nm, even more preferably of 20 to 150 nm, most preferably e.g. from 30 to 100 nm, 40 to 100 nm, 40 to 90 nm. The coating can be less than 500 nm, e.g. less than 450, 400, 350, 300, 250, 200, 150, 100 nm.
De methode omvat bij voorkeur het afzetten van een polymere deklaag met een variatie in uniformiteit van minder dan 10 %.The method preferably comprises depositing a polymeric coating with a variation in uniformity of less than 10%.
Bij voorkeur omdat de methode het afzetten van een polymere deklaag met een variatie in uniformiteit van minder dan 10° in watercontacthoek en van minder dan 0.5 in olie afstootbaarheid volgens IS014419.Preferably because the method is depositing a polymeric coating with a variation in uniformity of less than 10 ° in water contact angle and of less than 0.5 in oil repellency according to IS014419.
Met de huidige uitvinding kunnen super-hydrofobe oppervlakken bekomen worden met watercontacthoeken van meer dan 100°, zoals 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119 of 120°. Dezelfde deklagen zijn super-oliestotend met olie afstootbaarheidsniveaus van 3 or meer, zoals 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 5.5, 6, 6.5, 7, 7.5 of 8, bijvoorbeeld tot 6 opgemeten volgens IS014419, neem tot en met 4, 4.5, 5, 5.5, 6, 6.5, 7 7.5, of 8.With the present invention, super-hydrophobic surfaces can be obtained with water contact angles of more than 100 °, such as 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119 or 120 °. The same coatings are super oil repellent with oil repellency levels of 3 or more, such as 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 5.5, 6, 6.5, 7, 7.5 or 8, for example measured up to 6 according to IS014419, take up to 4, 4.5, 5, 5.5, 6, 6.5, 7, 7.5, or 8.
Bij voorkeur omvat de methode het afzetten van een polymere deklaag met een watercontacthoek van 100° of meer en/of een olie-afstootbaarheid van niveau 3, 4 of meer volgens IS014419 bij een verblijftijd in de plasmazone van ongeveer 2 minuten of minder.Preferably the method comprises depositing a polymeric coating with a water contact angle of 100 ° or more and / or an oil repellency of level 3, 4 or more according to IS014419 at a residence time in the plasma zone of about 2 minutes or less.
Bij voorkeur omvat de methode de stap van het afzetten van een polymere deklaag met een dikte van 30 nm in een verblijftijd in de plasmazone van ongeveer 1 minuut of minder.Preferably, the method comprises the step of depositing a polymeric coating with a thickness of 30 nm in a residence time in the plasma zone of about 1 minute or less.
Bij voorkeur omvat de methode de stap van het afzetten van een polymere deklaag met een dikte van 50 nm in een verblijftijd in de plasmazone van ongeveer 2 minuten of minder.Preferably, the method comprises the step of depositing a polymeric coating with a thickness of 50 nm in a residence time in the plasma zone of about 2 minutes or less.
De methode kan inhouden dat een vastgelegd monomeerdebiet in een plasmakamer wordt binnengeleid via een monomeerdamp aanvoersysteem. Een drukregelklep tussen de pomp en de plasma kamer laat toe om het pompdebiet te regelen opdat de vereiste procesdruk in de plasmakamer bereikt wordt.The method may involve the introduction of a fixed monomer flow into a plasma chamber via a monomer vapor supply system. A pressure control valve between the pump and the plasma chamber allows to control the pump flow rate so that the required process pressure in the plasma chamber is achieved.
Bij voorkeur is de drukregelklep voor meer dan 90% gesloten (d.w.z. dat de effectieve dwarsdoorsnede in de aanvoerlijn tot 10 % van zijn maximale waarde gereduceerd is) om de stroom door de kamer te reduceren en het monomeer de kans te geven om zich uniform in de kamer te verspreiden.Preferably, the pressure control valve is closed for more than 90% (that is, the effective cross-section in the supply line is reduced to 10% of its maximum value) to reduce the flow through the chamber and to allow the monomer to uniformly enter the to spread around the room.
Zodra de monomeerdampdruk in de kamer gestabiliseerd is, wordt het plasma geactiveerd door één of meerdere radiofrequente elektrodes aan ze zetten.Once the monomer vapor pressure in the chamber is stabilized, the plasma is activated by turning on one or more radio frequency electrodes.
Een andere mogelijkheid is het introduceren van monomeer in de plasma kamer in een eerste stroomzin; en de stroomzin te veranderen naar een tweede stroomzin na een vooraf bepaalde tijd, bijvoorbeeld van 10 tot 300 seconden, bvb. van 30 tot 240 seconden, of 40 tot 180 seconden, bvb. minder dan 180, 170, 160, 150, 140, 130, 120, 110, 100, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30 of 20 seconden.Another possibility is to introduce monomer into the plasma chamber in a first flow sense; and changing the flow sense to a second flow sense after a predetermined time, e.g. from 10 to 300 seconds, e.g. from 30 to 240 seconds, or 40 to 180 seconds, e.g. less than 180, 170, 160, 150, 140, 130, 120, 110, 100, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30 or 20 seconds.
Bij voorkeur is verder veranderen van de monomeer stroomzin mogelijk, bvb. de stroomzin kan terug naar de eerste stroomzin veranderd worden, of naar één of meerdere andere stroomzinnen.Preferably, further changing the monomer flow sense is possible, e.g. the current sentence can be changed back to the first current sentence, or to one or more other current sentences.
Bij voorkeur komt het monomeer de plasmakamer binnen in een eerste stroomzin voor 20 tot 80 % van een enkele procestijd, of 30 tot 70 %, of 40 tot 60 % van de tijd, of 50 % van de tijd.Preferably, the monomer enters the plasma chamber in a first flow sense for 20 to 80% of a single process time, or 30 to 70%, or 40 to 60% of the time, or 50% of the time.
Bij voorkeur komt het monomeer de plasmakamer binnen in een tweede stroomzin voor 20 tot 80 % van een enkele procestijd, of 30 tot 70 %, of 40 tot 60 % van de tijd, of 50 % van de tijd.Preferably, the monomer enters the plasma chamber in a second flow sense for 20 to 80% of a single process time, or 30 to 70%, or 40 to 60% of the time, or 50% of the time.
Bij voorkeur zijn de eerste en tweede stroomzin in aanzienlijk tegenovergestelde richtingen. Tijdens een proces kan het monomeer bijvoorbeeld geïntroduceerd worden in de plasmakamer via wanden of inlaten aanzienlijk tegenover elkaar.Preferably, the first and second flow lines are in substantially opposite directions. For example, during a process, the monomer can be introduced into the plasma chamber through walls or inlets substantially opposite each other.
Voordelen van de inventieve methode omvatten, maar zijn niet beperkt tot, het toelaten dat één of meerdere heel reactieve monomeerklassen polymeriseren onder laag vermogen continue plasma; een optimaal plasma genereren; een aanpasbaar design van de plasma zone en het aantal elektroden om de processnelheid te optimaliseren voor verbeterde implementatie in productieomgeving; het voorzien van een manier voor nauwkeurige temperatuurcontrole om ongewenste temperatuurgradiënten te vermijden; aanpasbare trekkracht op de trekkracht sensoren (Eng. load cells) en variabele aansturing van de rollers voor optimale wikkeling van het materiaal; aanpasbaar design van de afwikkel- en opwikkelzone afhankelijk van de afmetingen en het gewicht van de rol textielmateriaal dat behandeld moet worden.Advantages of the inventive method include, but are not limited to, allowing one or more highly reactive monomer classes to polymerize under low power continuous plasma; generate an optimal plasma; an adaptable design of the plasma zone and the number of electrodes to optimize the process speed for improved implementation in production environment; providing a way for accurate temperature control to avoid unwanted temperature gradients; adjustable tensile force on the pull force sensors (Eng. load cells) and variable control of the rollers for optimum winding of the material; customizable design of the unwinding and rewinding zone depending on the dimensions and weight of the roll of textile material to be treated.
Voordelen van de inventieve polymere deklaag omvatten, maar zijn niet gelimiteerd tot, verbeterde water- en olie-afstootbaarheid van het behandelde textiel; verbeterde functionaliteit van het behandeld textiel; verbeterde adhesie; verbeterde duurzaamheid van het behandeld textiel en behoud van elektrostatische lading in de tijd en in geval van contact met omladende vloeistoffen zoals isopropanol voor elektrostatisch geladen filtratietextiel, bvb. elektrets.Advantages of the inventive polymeric cover include, but are not limited to, improved water and oil repellency of the treated fabric; improved functionality of the treated textile; improved adhesion; improved durability of treated textiles and retention of electrostatic charge over time and in case of contact with surrounding liquids such as isopropanol for electrostatically charged filtration textile, e.g. electrets.
Een tweede aspect van de huidige uitvinding voorziet een stof, bvb. een textielmateriaal, van een polymere deklaag bekomen door de stof in contact te brengen met een monomeer en dit monomeer te onderwerpen aan een plasma polymerisatie op laag vermogen, waarbij het monomeer volgens de algemene formule (I) is, en waarbij n gelijk is aan 2 tot 6, m gelijk is aan 0 tot 9, X en Y gekozen worden uit H, F, Cl, Br, of I, en RI H is of alkyl, bvb. -CH3, of een gesubstitueerd alkyl, bvb. een minstens gedeeltelijk halo-gesubstitueerd alkyl, en R2 H is of alkyl, bvb. -CH3 of een gesubstitueerd alkyl, bvb. een minstens gedeeltelijk halo-gesubstitueerd alkyl.A second aspect of the present invention provides a substance, e.g. a textile material, obtained from a polymeric coating by contacting the substance with a monomer and subjecting this monomer to a low-power plasma polymerization, wherein the monomer is of the general formula (I), and wherein n is 2 to 6, m is 0 to 9, X and Y are selected from H, F, Cl, Br, or I, and R 1 is H or alkyl, e.g. -CH 3, or a substituted alkyl, e.g. an at least partially halo-substituted alkyl, and R 2 is H or alkyl, e.g. -CH 3 or a substituted alkyl, e.g. an at least partially halo-substituted alkyl.
De stof is bij voorkeur een stuk stof, bvb. gewikkeld op een rol.The fabric is preferably a piece of fabric, e.g. wrapped on a roll.
De stof is bij voorkeur een weefsel, een niet-weefsel (Eng. nonwoven), een gebreide stof, een film, een folie of een membraan.The fabric is preferably a fabric, a non-woven, a knitted fabric, a film, a foil or a membrane.
Weefsels, niet-weefsels en gebreide stoffen kunnen gladde oppervlakken hebben of getextureerde, zoals bijvoorbeeld in het geval van een geweven pool (pile weave) of gebreide pool (pile knit).Fabrics, non-woven fabrics and knitted fabrics can have smooth surfaces or textured surfaces, such as in the case of a woven pile (pile weave) or knitted pile (pile knit).
De stof bevat bij voorkeur een synthetisch materiaal, een natuurlijk materiaal of een mengsel. Voorbeelden van materialen zijn, zonder hiertoe te limiteren:The substance preferably contains a synthetic material, a natural material or a mixture. Examples of materials are, but are not limited to:
Synthetisch: polypropyleen (PP), polyethyleen (PE), Polyvinylchloride (PVC), polystyreen (PS), polyphenyleen sulfide (PPS), polyacrylonitrile (PAN), polyurethaan (PUR), polyurea, polytetrafluoroethyleen (PTFE) en geëxpandeerd polytetrafluoroethyleen (ePTFE), polyester (PES) - zoals polyethyleen terephthalaat (PET), gerecycleerd PET en polybutyleen terephthalate (PBT), polyamide (PA) - zoals PA6, PA66, en PA12, polyaramide, elastaan (polyurethaan-polyurea copolymeer).Synthetic: polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyvinyl chloride (PVC), polystyrene (PS), polyphenylene sulfide (PPS), polyacrylonitrile (PAN), polyurethane (PUR), polyurea, polytetrafluoroethylene (PTFE) and expanded polytetrafluoroethylene (ePTFE) , polyester (PES) - such as polyethylene terephthalate (PET), recycled PET and polybutylene terephthalate (PBT), polyamide (PA) - such as PA6, PA66, and PA12, polyaramide, elastane (polyurethane-polyurea copolymer).
Natuurlijke en man-made: katoen, cellulose, cellulose acetate, zijde, wol, enz. Mengsels: katoen/PES 50:50, PES/koolstof 99:1, gerecycleerd PES/elastaan 92:8, enz.Natural and man-made: cotton, cellulose, cellulose acetate, silk, wool, etc. Mixtures: cotton / PES 50:50, PES / carbon 99: 1, recycled PES / elastane 92: 8, etc.
Weefsels en gebreide stoffen kunnen een dikte hebben van 50 pm tot 5 mm. Niet-weefsels kunnen een dikte hebben van 5 pm tot 5 mm. Films en folie kunnen een dikte hebben van 20 pm tot 1 mm.Fabrics and knitted fabrics can have a thickness of 50 µm to 5 mm. Non-woven fabrics can have a thickness of 5 µm to 5 mm. Films and films can have a thickness of 20 µm to 1 mm.
De polymere deklaag heeft bij voorkeur een dikte van 10 tot 500 nm, bvb. van 10 tot 250 nm, bvb. van 30 tot 100 nm, bvb. van 40 tot 90 nm.The polymeric cover layer preferably has a thickness of 10 to 500 nm, e.g. from 10 to 250 nm, e.g. from 30 to 100 nm, e.g. from 40 to 90 nm.
Bij voorkeur omvat de polymere deklaag super-hydrofobe en/of super-olieafstotende eigenschappen. De super-hydrofobe polymere deklaag heeft bij voorkeur een watercontacthoek van 100° of meer, zoals 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119 of 120°. De super-olieafstotende polymere deklaag heeft bij voorkeur een olie-afstootbaarheidsniveau van 3 or meer, zoals 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 5.5, 6, 6.5, 7, 7.5 of 8, bijvoorbeeld tot 6 opgemeten volgens IS014419, neem tot en met 4, 4.5, 5, 5.5, 6, 6.5, 7 7.5, of 8.Preferably, the polymeric coating comprises super-hydrophobic and / or super-oil-repellent properties. The superhydrophobic polymeric cover layer preferably has a water contact angle of 100 ° or more, such as 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119 or 120 °. The super oil repellent polymeric coating preferably has an oil repellency level of 3 or more, such as 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 5.5, 6, 6.5, 7, 7.5 or 8, e.g. measured up to 6 according to IS014419, take up to and with 4, 4.5, 5, 5.5, 6, 6.5, 7, 7.5, or 8.
In een derde aspect voorziet de uitvinding het gebruik van een monomeer om een polymere deklaag te vormen op een stof, bvb. een textielmateriaal, wanneer monomeer in contact gebracht wordt met de stof en het monomeer onderworpen wordt aan een plasma polymerisatie op laag vermogen, waarbij het monomeer volgens de algemene formule (I) is, en waarbij n gelijk is aan 2 tot 6, m gelijk is aan 0 tot 9, X en Y gekozen worden uit H, F, Cl, Br, of I, en Ri H is of alkyl, bvb. -CH3, of een gesubstitueerd alkyl, bvb. een minstens gedeeltelijk halo-gesubstitueerd alkyl, en R2 H is of alkyl, bvb. -CH3 of een gesubstitueerd alkyl, bvb. een minstens gedeeltelijk halo-gesubstitueerd alkyl.In a third aspect, the invention provides for the use of a monomer to form a polymeric coating on a fabric, e.g. a textile material, when monomer is brought into contact with the substance and the monomer is subjected to a low-power plasma polymerization, wherein the monomer is according to the general formula (I), and wherein n is 2 to 6, m is equal at 0 to 9, X and Y are selected from H, F, Cl, Br, or I, and R 1 is H or alkyl, e.g. -CH 3, or a substituted alkyl, e.g. an at least partially halo-substituted alkyl, and R 2 is H or alkyl, e.g. -CH 3 or a substituted alkyl, e.g. an at least partially halo-substituted alkyl.
In een volgend aspect voorziet de uitvinding een plasmakamer om een stuk stof te voorzien van een polymere deklaag, waarbij de plasmakamer meerdere elektrode lagen bevat die achtereenvolgens geschikt zijn binnen de plasmakamer, waarbij minstens twee aangrenzende elektrode lagen radiofrequente elektrode lagen zijn of waarbij minstens twee aangrenzende elektrode lagen geaarde elektrode lagen (massa elektrode lagen) zijn.In a further aspect, the invention provides a plasma chamber to provide a piece of fabric with a polymeric cover layer, wherein the plasma chamber comprises a plurality of electrode layers that are successively arranged within the plasma chamber, wherein at least two adjacent electrode layers are radiofrequency electrode layers or wherein at least two adjacent electrode layers are grounded electrode layers (ground electrode layers).
In een ander aspect van de huidige uitvinding is er een plasmakamer voorzien om een polymere deklaag af te zetten op een stuk stof, zoals een textielmateriaal, waarbij de plasmakamer meerdere elektrode lagen bevat die elk een algemeen vlakke (planaire) of plaatvormige vorm hebben, achtereenvolgens geschikt binnen de plasmakamer, waarbij minstens twee aangrenzende elektrode lagen radiofrequente elektrode lagen of geaarde elektrode lagen zijn.In another aspect of the present invention, a plasma chamber is provided for depositing a polymeric coating on a piece of fabric, such as a textile material, the plasma chamber comprising a plurality of electrode layers, each having a generally flat (planar) or plate-shaped shape, successively suitable within the plasma chamber, wherein at least two adjacent electrode layers are radiofrequency electrode layers or grounded electrode layers.
Bij voorkeur zijn de minstens twee aangrenzende elektrode lagen radiofrequente elektrode lagen.Preferably, the at least two adjacent electrode layers are radiofrequency electrode layers.
Bij voorkeur bestaat het buitenste paar van elektrode lagen uit geaarde elektrode lagen.Preferably, the outer pair of electrode layers consists of grounded electrode layers.
In een ander aspect van de huidige uitvinding is een plasmakamer voorzien met minstens twee paar elektrode lagen, waarbij het buitenste paar van elektrode lagen ofwel geaarde elektrode lagen ofwel radiofrequente elektrode lagen zijn.In another aspect of the present invention, a plasma chamber is provided with at least two pairs of electrode layers, the outer pair of electrode layers being either grounded electrode layers or radiofrequency electrode layers.
Bij voorkeur omvat de plasmakamer een paar radiofrequente elektrode lagen en een paar geaarde elektrode lagen, bvb. gepositioneerd volgens M/RF/RF/M of RF/M/M/RF, waarbij 'M' een geaarde elektrode laag aanduidt, 'RF' een radiofrequente elektrode laag, en waarbij '/' de posities aanduidt waar de stof tussen de elektrode lagen passeert.Preferably, the plasma chamber comprises a pair of radiofrequency electrode layers and a pair of grounded electrode layers, e.g. positioned according to M / RF / RF / M or RF / M / M / RF, where "M" indicates a grounded electrode layer, "RF" a radiofrequency electrode layer, and where "/" indicates the positions where the substance between the electrode layers passes.
Bij voorkeur heeft de plasmakamer verdere paren van radiofrequente of geaarde elektrode lagen, bvb. volgens de schikking RF/M/RF/RF/M/RF of M/RF/M/M/RF/M of M/RF/M/RF/RF/M/RF/M of RF/M/RF/M/M/RF/M/RF of RF/M/RF/M/RF/RF/M/RF/M/RF of M/RF/M/RF/M/M/RF/M/RF/M of M/RF/M/RF/M/RF/RF/M/RF/M/RF/M of RF/M/RF/M/RF/M/M/RF/M/RF/M/RF en zo verder.Preferably, the plasma chamber has further pairs of radiofrequency or grounded electrode layers, e.g. according to the arrangement RF / M / RF / RF / M / RF or M / RF / M / M / RF / M or M / RF / M / RF / RF / M / RF / M or RF / M / RF / M / M / RF / M / RF or RF / M / RF / M / RF / RF / M / RF / M / RF or M / RF / M / RF / M / M / RF / M / RF / M or M / RF / M / RF / M / RF / RF / M / RF / M / RF / M or RF / M / RF / M / RF / M / M / RF / M / RF / M / RF and so on.
In een alternatieve uitvoeringsvorm omvat de plasmakamer een eerste elektrode set en een tweede set van elektroden, de eerste en tweede elektrode set aangebracht aan weerzijden van een doorgang voor het ontvangen van een stof.In an alternative embodiment, the plasma chamber comprises a first electrode set and a second set of electrodes, the first and second electrode set arranged on either side of a passage for receiving a substance.
Bij voorkeur omvatten één of beide van de eerste en tweede set van elektroden een binnenste elektrode laag en een paar buitenste elektrode lagen.Preferably, one or both of the first and second set of electrodes comprise an inner electrode layer and a pair of outer electrode layers.
Bij voorkeur is de binnenste elektrode laag een radiofrequente electrode laag en de buitenste elektrode lagen zijn geaarde elektrode lagen, bvb. volgens de schikking M*RF*M / M*RF*M of M*RF*M / M*RF*M / M*RF*M en zo verder.Preferably, the inner electrode layer is a radio frequency electrode layer and the outer electrode layers are grounded electrode layers, e.g. according to the settlement M * RF * M / M * RF * M or M * RF * M / M * RF * M / M * RF * M and so on.
Andersom, de binnenste elektrode laag kan een geaarde elektrode laag zijn en de buitenste elektrode lagen radiofrequente elektrode lagen, bvb. volgens de schikking RF*M*RF/ RF*M*RF of RF*M*RF/ RF*M*RF/ RF*M*RF en zo verder.Conversely, the inner electrode layer may be a grounded electrode layer and the outer electrode layers are radiofrequency electrode layers, e.g. according to the arrangement RF * M * RF / RF * M * RF or RF * M * RF / RF * M * RF / RF * M * RF and so on.
Bij voorkeur kan de plasmakamer verdere elektrode sets omvatten, bijvoorbeeld een derde, vierde, vijfde en zesde elektrode set en zo verder. Bijvoorbeeld wanneer een derde elektrode set wordt toegevoegd, bvb. M*RF*M / M*RF*M / M*RF*M, dan wordt een deklaag aan beide zijden van de stof afgezet in twee passages.Preferably, the plasma chamber may comprise further electrode sets, for example a third, fourth, fifth and sixth electrode set and so on. For example when a third electrode set is added, e.g. M * RF * M / M * RF * M / M * RF * M, then a cover layer is deposited on both sides of the fabric in two passages.
In alle uitvoeringsvormen van de uitvinding waarbij de elektrode laag een radiofrequente elektrode laag is, kan de elektrode laag ook warmte regelaar bevatten, bvb. een hol gedeelte zoals een tube om een warmte regelaar vloeistof te ontvangen.In all embodiments of the invention wherein the electrode layer is a radio frequency electrode layer, the electrode layer may also include a heat controller, e.g. a hollow portion such as a tube to receive a heat regulator fluid.
Wanneer de elektrode laag van het geaarde type is, hoeft de elektrode laag geen warmte regelaar te bevatten. De elektrode lagen van dit type kunnen dus eenvoudigweg een vlakke plaat, rooster of andere configuratie zijn die geschikt is voor het genereren van een plasma wanneer gepositioneerd naast een radiofrequente elektrode laag.When the electrode layer is of the grounded type, the electrode layer need not include a heat controller. The electrode layers of this type can thus simply be a flat plate, grid or other configuration suitable for generating a plasma when positioned next to a radiofrequency electrode layer.
De elektrode lagen zijn bij voorkeur vlak of plaatvormig. Een voordeel van zo'n configuratie is dat het gegenereerde plasma evenwichtig verdeeld is over het oppervlak van de elektrode set. Bijgevolg is de snelheid waarmee monomeer gepolymeriseerd wordt op het substraat dezelfde op elke plaats op het substraat, wat leidt tot een verbeterde uniformiteit.The electrode layers are preferably flat or plate-shaped. An advantage of such a configuration is that the generated plasma is evenly distributed over the surface of the electrode set. Consequently, the rate at which monomer is polymerized on the substrate is the same at any location on the substrate, leading to improved uniformity.
Bij voorkeur bevat de warmte regelaar buizen die een pad vormen dat om zichzelf buigt met ongeveer 180° op regelmatige afstanden om zo een elektrode te vormen die substantieel vlak is.Preferably, the heat controller includes tubes that form a path that bends around itself at about 180 ° at regular intervals to form an electrode that is substantially flat.
Bij voorkeur heeft de warmte regelaar een diameter van ongeveer 2.5 tot 100 mm, liever van ongeveer 5 tot 50 mm, nog liever van ongeveer 5 tot 30 mm, zoals 25, 20 of 15 mm, bijvoorbeeld 10 mm.Preferably, the heat controller has a diameter of about 2.5 to 100 mm, more preferably of about 5 to 50 mm, even more preferably of about 5 to 30 mm, such as 25, 20 or 15 mm, for example 10 mm.
De warmte regelaar heeft bij voorkeur een wanddikte van ongeveer 0.1 tot 10 mm, liever van ongeveer 0.25 mm tot 5 mm, nog liever van ongeveer 0.25 tot 2.5 mm, bvb. 1.5 mm.The heat controller preferably has a wall thickness of about 0.1 to 10 mm, more preferably of about 0.25 mm to 5 mm, even more preferably of about 0.25 to 2.5 mm, e.g. 1.5 mm.
De afstand tussen de warmte regelaar voor en na de bocht van ongeveer 180° is tussen 1 en 10 maal de diameter van de warmte regelaar, zoals ongeveer 3 tot 8 keer, bvb. 5 keer de diameter van de warmte regelaar.The distance between the heat controller before and after the bend of about 180 ° is between 1 and 10 times the diameter of the heat controller, such as about 3 to 8 times, e.g. 5 times the diameter of the heat regulator.
Bij voorkeur bestaat de warmte regelaar uit een geleidend materiaal zoals een metaal, bvb. aluminium, roestvast staal (stainless steel) of koper. Andere geleidende materialen kunnen overwogen worden.The heat controller preferably consists of a conductive material such as a metal, e.g. aluminum, stainless steel or copper. Other conductive materials can be considered.
Bij voorkeur genereert de of elke radiofrequente elektrode laag een hoog frequent elektrisch veld bij een frequentie van 20 kHz tot 2.45 GHz, liever van 40 kHz tot 13.56 MHz, waarbij 13.56MHz te verkiezen is.Preferably, the or each radiofrequency electrode layer generates a high frequency electric field at a frequency of 20 kHz to 2.45 GHz, more preferably from 40 kHz to 13.56 MHz, with 13.56 MHz being preferred.
Bij voorkeur bevat de plasmakamer verder lokalisatie en/of vasthechtingsmiddelen zoals één of meerdere connectorplaten en/of de kamerwanden om elke elektrode laag of elektrode set vast te hechten op de gewenste positie binnen de plasmakamer.Preferably, the plasma chamber further comprises localization and / or attachment means such as one or more connector plates and / or the chamber walls to attach each electrode layer or electrode set to the desired position within the plasma chamber.
Bij voorkeur kunnen de lokalisatie en/of vasthechtingsmiddelen verwijderd worden uit de plasmakamer, bvb. door deze uit de plasmakamer te schuiven.Preferably, the localization and / or attachment means can be removed from the plasma chamber, e.g. by sliding it out of the plasma chamber.
De plasmakamer heeft bij voorkeur één of meerdere inlaten om een monomeer in de plasmakamer binnen te laten.The plasma chamber preferably has one or more inlets to introduce a monomer into the plasma chamber.
Bij voorkeur voedt elke inlaat monomeer aan een monomeer distributiesysteem dat het monomeer evenwichtig verdeeld over de kamer. De monomeerinlaat kan bijvoorbeeld monomeer voeden aan een verdeelstuk dat de kamer voedt.Preferably, each inlet monomer feeds to a monomer distribution system that distributes the monomer evenly throughout the chamber. For example, the monomer inlet can feed monomer to a manifold that feeds the chamber.
Bij voorkeur is het verdampte monomeer in staat om het plasma te initiëren en hierdoor wordt de gebruik van een inert gas, zoals helium, stikstof of argon als dragergas vermeden.Preferably, the vaporized monomer is capable of initiating the plasma, thereby avoiding the use of an inert gas such as helium, nitrogen or argon as carrier gas.
Echter, de Aanvrager heeft ontdekt dat in sommige situaties het toevoegen van een kleine hoeveelheid dragergas leidt tot een betere stabiliteit van het plasma binnenin de plasmakamer, waarbij een meer uniforme dikte van de depositie laag bekomen wordt. De verhouding dragergas tot monomeer is bij voorkeur gelijk aan of lager dan 1:4.However, the Applicant has discovered that in some situations the addition of a small amount of carrier gas leads to a better stability of the plasma within the plasma chamber, whereby a more uniform thickness of the deposition layer is obtained. The ratio of carrier gas to monomer is preferably equal to or lower than 1: 4.
Bij voorkeur is het dragergas een inert gas zoals helium of argon.Preferably, the carrier gas is an inert gas such as helium or argon.
Bij voorkeur worden het dragergas en het monomeer gemengd alvorens in de kamer te stromen, wat bijdraagt tot de kwaliteit en uniformiteit van het mengsel van dragergas en monomeer alvorens te processen.Preferably, the carrier gas and the monomer are mixed before flowing into the chamber, which contributes to the quality and uniformity of the carrier gas and monomer mixture before processing.
Het apparaat bezit ook een monomeerdamp aanvoersysteem. Monomeer wordt op gecontroleerde wijze verdampt. Afgemeten hoeveelheden monomeerdamp worden aangevoerd tot in de plasmakamer door een bij voorkeur temperatuur gecontroleerde aanvoerlijn.The device also has a monomer vapor supply system. Monomer is evaporated in a controlled manner. Measured amounts of monomer vapor are supplied into the plasma chamber through a preferably temperature controlled supply line.
Bij voorkeur wordt het monomeer verdampt op een temperatuur van 50 tot 180 °C, liever van 100 tot 150 °C, waarbij de optimale temperatuur afhangt van de fysische eigenschappen van het monomeer. Van minstens een deel van het monomeerdamp aanvoersysteem kan de temperatuur gecontroleerd worden volgens een hellend (stijgend of dalend) temperatuurprofiel. Het temperatuurprofiel zal typisch licht stijgend zijn vanaf de plaats waar het monomeer verdampt wordt, en dit tot het eind van de aanvoerlijn. In de vacuümkamer zal het verdampte monomeer expanderen en de vereiste temperaturen waarbij geen condensatie zal optreden in de kamer en verder naar de pomp toe zullen typisch lager zijn dan de temperaturen van de aanvoerlijn.Preferably, the monomer is evaporated at a temperature of 50 to 180 ° C, more preferably, 100 to 150 ° C, the optimum temperature depending on the physical properties of the monomer. The temperature of at least a part of the monomer vapor supply system can be controlled according to a sloping (rising or falling) temperature profile. The temperature profile will typically be slightly rising from the location where the monomer is evaporated, and this to the end of the supply line. In the vacuum chamber, the evaporated monomer will expand and the required temperatures at which no condensation will occur in the chamber and further to the pump will typically be lower than the temperatures of the supply line.
In de situaties waar kleine hoeveelheden dragergas gebruikt worden, kan het dragergas aangeleverd worden van een gasfles, tank of reservoir. Het debiet wordt geregeld door een massadebietregelaar. Na de massadebietregelaar gepasseerd te zijn komt het dragergas in de monomeer aanvoerlijn terecht, waarbij het monomeer afzonderlijk al een debietregelaar gepasseerd is om op deze manier een stabiel gasdebiet en monomeerdebiet te garanderen.In situations where small amounts of carrier gas are used, the carrier gas can be supplied from a gas bottle, tank or reservoir. The flow is controlled by a mass flow controller. After having passed the mass flow regulator, the carrier gas ends up in the monomer supply line, the monomer having already separately passed a flow regulator in order to guarantee a stable gas flow and monomer flow in this way.
Bij voorkeur wordt een minimale afstand van enkele mm voorzien tussen de elektroden en het oppervlak van de stof waarop een deklaag afgezet moet worden. Liever is deze afstand van 10 tot 100 mm, bvb. 10 tot 90 mm, neem minder dan 80, 70, 60 or 50 mm, liefst 15 tot 50 mm.A minimum distance of a few mm is preferably provided between the electrodes and the surface of the material on which a cover layer must be deposited. More preferably, this distance is from 10 to 100 mm, e.g. 10 to 90 mm, take less than 80, 70, 60 or 50 mm, preferably 15 to 50 mm.
De plasmakamer bevat bij voorkeur een meervoud aan rollers om een stuk stof te begeleiden tussen elke elektrode laag of elke elektrode set.The plasma chamber preferably contains a plurality of rollers to guide a piece of fabric between each electrode layer or each electrode set.
De rollers worden bij voorkeur verwarmd om de aanwezigheid te vermijden van koudepunten, waar het monomeer zou kunnen condenseren. De rollers worden bij voorkeur verwarmd van kamertemperatuur van ongeveer 20 °C tot 85 °C, liever van 25 tot 70 °C, bijvoorbeeld 30 tot 60 °C. Bij voorkeur worden de rollers verwarmd met water, olie of andere vloeistoffen of combinaties hiervan, liefst met water. Bij voorkeur zijn de rollers voorzien van een temperatuurcontrole systeem dat dient om de temperatuur te reguleren teneinde significante temperatuurverschillen te vermijden.The rollers are preferably heated to avoid the presence of cold points where the monomer could condense. The rollers are preferably heated from room temperature from about 20 ° C to 85 ° C, more preferably from 25 to 70 ° C, for example 30 to 60 ° C. The rollers are preferably heated with water, oil or other liquids or combinations thereof, most preferably with water. The rollers are preferably provided with a temperature control system that serves to regulate the temperature in order to avoid significant temperature differences.
De rollers kunnen bij voorkeur verdeeld worden in twee categorieën: trekkracht sensoren en normale rollers. Voor stijve textielmaterialen, zoals dikke films of folies, moeten de rollers niet individueel aangedreven worden. Het is voldoende dat de opwikkelroller aan een bepaalde snelheid aangedreven wordt, en alle andere rollers zullen starten met rollen door deze opwikkelbeweging.The rollers can preferably be divided into two categories: pull force sensors and normal rollers. For stiff textile materials, such as thick films or foils, the rollers do not have to be driven individually. It is sufficient that the take-up roller is driven at a certain speed, and all other rollers will start rolling through this take-up movement.
Voor meer fragiele materialen, zoals textiel voor filtratie en kledij, worden de meeste of alle rollers individueel aangedreven om schade aan of scheuren van de stof of het materiaal door extreme spanningen te vermijden. Voor de meest fragiele materialen, bvb. membranen of dunne niet-weefsels met een open structuur, worden alle rollers individueel aangedreven en kunnen ze individueel of als groep afgeregeld worden, bvb. om het processen van fragiele textielmaterialen te optimaliseren.For more fragile materials, such as textiles for filtration and clothing, most or all rollers are driven individually to prevent damage to or tearing of the fabric or material due to extreme stresses. For the most fragile materials, e.g. membranes or thin non-woven fabrics with an open structure, all rollers are driven individually and can be adjusted individually or as a group, e.g. to optimize the processes of fragile textile materials.
Bij voorkeur bevat de plasmakamer één of meerdere trekkracht sensoren die gekalibreerd kunnen worden zodra een vooraf vastgelegde basisdruk bereikt is en alvorens de eerste processtap of afwikkelen of opwikkelen van de stof wordt gestart, bvb. voor het uitgassen, of voor de gasinlaat geopend wordt en het elektromagnetisch veld voor een voorbehandeling wordt aangezet, of voor de gasinlaat geopend wordt en het elektromagnetisch veld voor de depositiestap wordt aangezet, eender welke eerst komt.The plasma chamber preferably comprises one or more tensile force sensors which can be calibrated as soon as a predetermined basic pressure is reached and before the first process step or unwinding or winding up of the substance is started, e.g. for outgassing, or before the gas inlet is opened and the electromagnetic field is turned on for pre-treatment, or before the gas inlet is opened and the electromagnetic field is turned on before the deposition step, whichever comes first.
De trekkracht sensoren worden niet aangedreven maar zorgen voor een zekere trekkracht op het stuk stof waarop een deklaag afgezet moet worden. De trekkracht wordt vastgelegd in functie van het materiaaltype. Voor meer fragiele materialen, en zeker voor de meest fragiele materialen, heeft de aanvrager ontdekt dat een kalibratie van de trekkracht sensoren voor elke individuele run na het sluiten van de machine en het afpompen tot basisdruk de kwaliteit van het wikkelen en van de polymere deklaag verbetert.The pull force sensors are not driven but provide a certain pull force on the piece of fabric on which a cover layer must be deposited. The tensile force is determined based on the material type. For more fragile materials, and certainly for the most fragile materials, the applicant has discovered that a calibration of the pull force sensors for each individual run after closing the machine and pumping to basic pressure improves the quality of winding and of the polymeric coating. .
Bij voorkeur worden de trekkracht sensoren voor elke individuele run gekalibreerd zodra de basisdruk bereikt is en voor de eerste processtap.Preferably, the pull force sensors are calibrated for each individual run as soon as the basic pressure is reached and for the first process step.
Bij voorkeur vindt het depositieproces plaats aan een snelheid van 0.1 tot 20 m/min, bvb. 0.5 tot 15 m/min, zoals 1 tot 10 m/min, neem minder dan 9, 8, 7, 6 m/min, liefst 1 tot 5 m/min.The deposition process preferably takes place at a speed of 0.1 to 20 m / min, e.g. 0.5 to 15 m / min, such as 1 to 10 m / min, take less than 9, 8, 7, 6 m / min, preferably 1 to 5 m / min.
Bij voorkeur is de trekkracht waaraan de stof gewikkeld wordt 0.2 tot 250 kg (2 tot 2500 N), liever 0.5 tot 100 kg (5 tot 1000 N), bvb. 1 tot 50 kg (10 tot 500 N), zoals 1.5 tot 25 kg (15 tot 200 N), zoals 1.5 tot 10 kg (15 tot 100 N).Preferably the tensile force to which the fabric is wound is 0.2 to 250 kg (2 to 2500 N), more preferably 0.5 to 100 kg (5 to 1000 N), e.g. 1 to 50 kg (10 to 500 N), such as 1.5 to 25 kg (15 to 200 N), such as 1.5 to 10 kg (15 to 100 N).
Bij voorkeur worden voor rollen met beperkte buitendiameter, gewicht en breedte de afwikkelzone en de opwikkelzone gepositioneerd aan dezelfde kans van de plasma kamer, waarbij het afwikkelen start in het onderste gedeelte van de wikkelzone en het opwikkelen plaatsvindt in het bovenste gedeelte van de wikkelzone.Preferably, for rolls with limited outside diameter, weight and width, the unwinding zone and the winding zone are positioned at the same probability of the plasma chamber, with unwinding starting in the lower part of the winding zone and winding taking place in the upper part of the winding zone.
Bij voorkeur worden voor zware en/of lange en/of brede rollen, bvb. 2 m breed, de opwikkelzone en de afwikkelzone aan verschillende einden van de plasmakamer gepositioneerd, bvb. de afwikkelzone aan de linkerzijde en de opwikkelzone aan de rechterzijde.For heavy and / or long and / or wide rolls, e.g. 2 m wide, the take-up zone and the take-off zone positioned at different ends of the plasma chamber, e.g. the unwinding zone on the left and the winding zone on the right.
In een verder aspect voorziet de uitvinding een methode om een stuk stof, bvb. een textielmateriaal, te voorzien van een polymere deklaag, waarin de methode bestaat het voorzien van een plasmakamer die een meervoud aan elektrode lagen bevat die achtereenvolgens geschikt zijn binnen de plasmakamer, waarbij minstens twee aangrenzende elektrode lagen radiofrequente elektrode lagen of geaarde elektrode lagen zijn; en het begeleiden van een stuk stof tussen deze elektrode lagen.In a further aspect the invention provides a method for a piece of fabric, e.g. a textile material provided with a polymeric cover layer, wherein the method comprises providing a plasma chamber containing a plurality of electrode layers that are successively suitable within the plasma chamber, wherein at least two adjacent electrode layers are radio frequency electrode layers or grounded electrode layers; and guiding a piece of fabric between these electrode layers.
Bij voorkeur omvat de methode het regelen van de temperatuur van elke radiofrequente elektrode laag, bvb. van ongeveer 5 tot 200 °C, zoals van ongeveer 20 tot 90°C, liever van ongeveer 25 tot 60 °C, nog liever van ongeveer 30 tot 40 °C.Preferably, the method comprises controlling the temperature of each radiofrequency electrode layer, e.g. from about 5 to 200 ° C, such as from about 20 to 90 ° C, more preferably from about 25 to 60 ° C, even more preferably from about 30 to 40 ° C.
Bij voorkeur omvat de stap van het regelen van de temperatuur van elke radiofrequente elektrode laag het voeden van een warmte regelaar met een vloeistof zoals water, olie of andere vloeistoffen of combinaties hiervan.Preferably, the step of controlling the temperature of each radio frequency electrode layer comprises feeding a heat controller with a liquid such as water, oil or other liquids or combinations thereof.
Bij voorkeur omvat de methode de controle van de temperatuur van de plasmakamer, bvb. om temperatuurverschillen binnenin te kamer te vermijden, en om koudepunten waar het monomeer kan condenseren te vermijden. Bijvoorbeeld de deur en enkele of alle wanden van de plasmakamer kunnen voorzien zijn van een temperatuurcontrole.Preferably, the method comprises controlling the temperature of the plasma chamber, e.g. to avoid temperature differences inside the room, and to avoid cold points where the monomer can condense. For example, the door and some or all of the walls of the plasma chamber may be provided with a temperature control.
Bij voorkeur onderhoudt de temperatuurcontrole de temperatuur van kamertemperatuur van ongeveer 20 °C tot 70 °C, liever van ongeveer 30 tot 50 °C.Preferably, the temperature control maintains the temperature of room temperature from about 20 ° C to 70 ° C, more preferably from about 30 to 50 ° C.
Bij voorkeur zijn ook de pomp, de vloeibare monomeeraanvoer en alle connecties tussen deze items en de plasmakamer temperatuur gecontroleerd om koudepunten te vermijden waar het procesgas of gassen kunnen neerslaan.Preferably also the pump, the liquid monomer feed and all connections between these items and the plasma chamber temperature are controlled to avoid cold points where the process gas or gases can precipitate.
De methode omvat bij voorkeur de stap van het aanleggen van een vermogen over de radiofrequente elektrode lagen via één of meerder connectorplaten.The method preferably comprises the step of applying a power across the radio frequency electrode layers via one or more connector plates.
Het vermogen voor het plasma kan aangebracht worden op continue wijze of op gepulste wijze.The power for the plasma can be applied continuously or in a pulsed manner.
Bij voorkeur, wanneer aangebracht op continue wijze in een kamer van 9000 liter, is het aangelegd vermogen ongeveer 5 tot 5000 W, liever ongeveer 10 tot 4000 W, nog liever ongeveer, neem 25 tot 3500W, nog liever, bijvoorbeeld 30 tot 3000 W, liefst nog altijd, bijvoorbeeld 40 tot 2500 W, en nog liever van 50 tot 2000, 1900, 1800, 1750, 1700, 1600, 1500, 1400, 1300, 1250, 1200, 1100, 1000, 950, 900, 850, 800, 750, 700, 650, 600, 550, 500, 450, 400, 350, 300, 250, 200, 175, 150, 125, 100, 90, 80, 75, 70, of 60 W.Preferably, when applied in a continuous manner in a 9000 liter chamber, the applied power is about 5 to 5000 W, more preferably about 10 to 4000 W, even more preferably about 25 to 3500 W, even more preferably, for example 30 to 3000 W, preferably still, for example 40 to 2500 W, and more preferably from 50 to 2000, 1900, 1800, 1750, 1700, 1600, 1500, 1400, 1300, 1250, 1200, 1100, 1000, 950, 900, 850, 800, 750, 700, 650, 600, 550, 500, 450, 400, 350, 300, 250, 200, 175, 150, 125, 100, 90, 80, 75, 70, or 60 W.
Bij voorkeur, wanneer aangebracht op gepulste wijze in een kamer van 9000 liter, is het aangelegd vermogen ongeveer 5 to 5000 W, liever ongeveer 25 tot 4000 W, nog liever ongeveer 50 tot 3500 W, nog liever, bijvoorbeeld 75 tot 3000 W, liefst nog altijd, bijvoorbeeld 100 tot 2500 W, en nog liever van 150 tot 2000, 1900, 1800, 1750, 1700, 1600, 1500, 1400, 1300, 1250, 1200, 1100, 1000, 950, 900, 850, 800, 750, 700, 650, 600, 550, 500, 450, 400, 350, 300, 250, 200, of 175 W.Preferably, when applied in a pulsed manner in a 9000 liter chamber, the applied power is about 5 to 5000 W, more preferably about 25 to 4000 W, even more preferably about 50 to 3500 W, even more preferably, for example 75 to 3000 W, most preferably still, for example 100 to 2500 W, and more preferably from 150 to 2000, 1900, 1800, 1750, 1700, 1600, 1500, 1400, 1300, 1250, 1200, 1100, 1000, 950, 900, 850, 800, 750 , 700, 650, 600, 550, 500, 450, 400, 350, 300, 250, 200, or 175 W.
Wanneer toegepast in gepulst vermogen, kan de pulsatiefrequentie gekozen worden tussen 100 Hz en 10 kHz, met een schakelduur van ongeveer 0.05 tot 50 %, waarbij de optimale parameters afhangen van het monomeer dat gebruikt wordt.When applied in pulsed power, the pulsation frequency can be selected between 100 Hz and 10 kHz, with a switching duration of about 0.05 to 50%, the optimum parameters depending on the monomer being used.
Hoewel het aangelegd vermogen hoog kan lijken, zal een vakman in het vakdomein begrijpen dat een grote plasmakamer, zoals één van 9000 liter inhoud, meer en grotere radiofrequente elektrode lagen of elektrode sets bevat in vergelijking met machines waarin kleinere textielsheets worden behandeld ipv rollen. Bijgevolg wordt het vermogen verhoogd om een uniform en stabiel plasma te vormen. Maar in vergelijking met gasvormige precursor monomeren zoals beschreven in publicaties wordt de huidige uitvinding afgezet bij laag vermogen. Deklagen zoals gekend in de vakkennis, afgezet met gasvormige precursoren, vereisen een aangebracht vermogen van 5000 W of meer, tot 10000 W en zelf tot 15000 W, afhankelijk van de afmetingen en het aantal elektroden.Although the applied power may seem high, a person skilled in the art will understand that a large plasma chamber, such as one with a capacity of 9000 liters, contains more and larger radiofrequency electrode layers or electrode sets compared to machines in which smaller textile sheets are treated instead of rolls. Consequently, the ability to form a uniform and stable plasma is increased. But compared to gaseous precursor monomers as described in publications, the present invention is deposited at low power. Coatings as known in the art, trimmed with gaseous precursors, require an applied power of 5000 W or more, up to 10000 W and even up to 15000 W, depending on the dimensions and the number of electrodes.
Bij voorkeur genereert de of elke radiofrequente elektrode laag een hoog frequent elektrisch veld bij een frequentie van 20 kHz tot 2.45 GHz, liever van 40 kHz tot 13.56 MHz, waarbij 13.56MHz te verkiezen is.Preferably, the or each radiofrequency electrode layer generates a high frequency electric field at a frequency of 20 kHz to 2.45 GHz, more preferably from 40 kHz to 13.56 MHz, with 13.56 MHz being preferred.
Bij voorkeur wordt een meervoud aan rollers gebruikt om het stuk stof tussen de elektrode lagen te begeleiden.Preferably a plurality of rollers is used to guide the piece of dust between the electrode layers.
Zoals hierin gebruikt verwijst de term "aangrenzende elektrode lagen" naar een paar elektrode lagen, waarbij één elektrode laag van het paar zich, in gebruik, aan de ene kant van het stuk stof bevindt en de andere elektrode laag van het paar zich aan de andere kant van het stuk stof bevindt.As used herein, the term "adjacent electrode layers" refers to a pair of electrode layers, with one electrode layer of the pair, in use, on one side of the piece of fabric and the other electrode layer of the pair on the other side of the piece of fabric.
Opdat de uitvinding beter begrepen zou kunnen worden, zal deze nu beschreven worden bij wijze van voorbeeld aan de hand van de bijgevoegde tekeningen, waarbij:In order for the invention to be better understood, it will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:
Figuur 1 toont een schematische voorstelling van een rol-tot-rol plasma depositie apparaat;Figure 1 shows a schematic representation of a roll-to-roll plasma deposition device;
Figuur 2 toont een eerste elektrode schikking volgens de vakkennis;Figure 2 shows a first electrode arrangement according to the professional knowledge;
Figuur 3 toont een tweede elektrode schikking volgens de vakkennis; Figuur 4 toont een eerste elektrode schikking volgens de huidige uitvinding;Figure 3 shows a second electrode arrangement according to the professional knowledge; Figure 4 shows a first electrode arrangement according to the present invention;
Figuur 5 toont een tweede elektrode schikking volgens de huidige uitvinding;Figure 5 shows a second electrode arrangement according to the present invention;
Figuur 6 toont een derde elektrode schikking volgens de huidige uitvinding;Figure 6 shows a third electrode arrangement according to the present invention;
Figuur 7 toont een vierde elektrode schikking volgens de huidige uitvinding; enFigure 7 shows a fourth electrode arrangement according to the present invention; and
Figuur 8 toont vooraanzicht (a), zijaanzicht (b) en uiteinde (c) van een radiofrequente elektrode laag.Figure 8 shows front view (a), side view (b) and end (c) of a radio frequency electrode layer.
Verwijzend naar Figuur 1, een rol-tot-tol plasma depositie apparaat, aangeduid met 1, zal beschreven worden. Het apparaat 1 omvat een plasmakamer 10, een eerste compartiment 12 en een tweede compartiment 14. Het eerste 12 en tweede 14 compartiment zijn de afwikkel- en opwikkelcompartimenten, geplaatst aan beide einden van de plasma kamer. Deze compartimenten zijn gekend voor mensen in het vakdomein en worden hier niet verder in detail beschreven.Referring to Figure 1, a roll-to-toll plasma deposition apparatus, designated 1, will be described. The device 1 comprises a plasma chamber 10, a first compartment 12 and a second compartment 14. The first 12 and second 14 compartments are the unwinding and winding compartments disposed at both ends of the plasma chamber. These compartments are known to people in the field and are not described in further detail here.
De plasmakamer 10 bevat een opeenvolging van elektrode lagen RF en M, waarbij de schikking van de elektrode lagen verder in detail wordt besproken bij Figuur 4. De plasmakamer 10 bevat verder een serie van bovenste 101 en onderste 102 rollers en trekkracht sensoren om een stuk textiel 16 tussen de elektrode lagen RF, M van een eerste rol 120, geplaatst in het eerste compartiment 12, te begeleiden/wikkelen op een tweede rol 140, geplaatst in het tweede compartiment 14.The plasma chamber 10 contains a sequence of electrode layers RF and M, the arrangement of the electrode layers being further discussed in detail in Figure 4. The plasma chamber 10 further comprises a series of upper 101 and lower 102 rollers and tensile force sensors around a textile piece 16, between the electrode, lay RF, M of a first roll 120, placed in the first compartment 12, to guide / wrap on a second roll 140, placed in the second compartment 14.
Schematische voorstellingen van elektrode laag schikkingen volgens de vakkennis worden getoond in Figuur 2 en Figuur 3. De meest eenvoudige schikking wordt getoond in Figuur 2, waarbij een radiofrequente elektrode laag en een geaarde elektrode laag naast elkaar geplaatst worden. Deze schikking kan genoteerd worden als M/RF, waarbij 'M' een geaarde elektrode laag aanduidt, 'RF' een radiofrequente elektrode laag, en V' de ruimte waar het textiel materiaal 16 passeert. Bovenste 101 en onderste 102 rollers zijn geplaatst om een stuk textielmateriaal 16 te leiden van een eerste rol 120 naar een andere rol 140. In gebruik, en wanneer een elektromagnetisch veld wordt aangelegd op de radiofrequente elektrode laag RF, wordt plasma gegenereerd tussen de radiofrequente elektrode laag RF en de massa elektrode laag M. Zo'n plasma is gekend as primair plasma. Wanneer monomeer aanwezig is in plasmakamer 10 resulteert dit in een polymere deklaag die afgezet wordt op het oppervlak van het stuk textiel 16 dat gericht is naar de radiofrequente elektrode laag RF, resulterend in een stuk textielmateriaal 16 dat een uniforme polymere deklaag heeft op één enkele kant van het oppervlak.Schematic representations of electrode layer arrangements according to the professional knowledge are shown in Figure 2 and Figure 3. The simplest arrangement is shown in Figure 2, wherein a radiofrequency electrode layer and a grounded electrode layer are placed next to each other. This arrangement can be noted as M / RF, where "M" indicates a grounded electrode layer, "RF" a radiofrequency electrode layer, and V "the space where the textile material 16 passes. Upper 101 and lower 102 rollers are positioned to guide a piece of textile material 16 from a first roll 120 to another roll 140. In use, and when an electromagnetic field is applied to the radio frequency electrode layer RF, plasma is generated between the radio frequency electrode layer RF and the mass electrode layer M. Such a plasma is known as primary plasma. When monomer is present in plasma chamber 10, this results in a polymeric coating that is deposited on the surface of the textile piece 16 that faces the radiofrequency electrode layer RF, resulting in a textile material piece 16 that has a uniform polymeric coating on a single side from the surface.
Figuur 3 toont een andere schikking waarin bijkomende radiofrequente elektrode lagen RF en geaarde elektrode lagen M naast elkaar gepositioneerd worden. Deze schikking kan schematisch genoteerd worden als M/RF/M/RF/M. Opnieuw is primair plasma gegenereerd tussen een radiofrequente elektrode laag RF en een massa elektrode laag M zo dat een polymere deklaag aangebracht wordt op het oppervlak van de stuk textielmateriaal 16 dat gericht is naar de radiofrequente elektrode lagen RF. Het textielmateriaal 16 maakt vier passages en bij elke passage wordt op dezelfde kant van het textielmateriaal, gericht naar de radiofrequente elektrode lagen, een polymere deklaag afgezet, resulterend in een textielmateriaal 16 met een uniforme polymere deklaag afgezet op één zijde.Figure 3 shows another arrangement in which additional radiofrequency electrode layers RF and grounded electrode layers M are positioned side by side. This settlement can be noted schematically as M / RF / M / RF / M. Again, primary plasma is generated between a radiofrequency electrode layer RF and a ground electrode layer M such that a polymeric cover layer is applied to the surface of the textile material piece 16 facing the radiofrequency electrode layers RF. The textile material 16 makes four passages and at each passage a polymeric coating is deposited on the same side of the textile material, facing the radiofrequency electrode layers, resulting in a textile material 16 with a uniform polymeric coating deposited on one side.
In een eerste uitvoeringsvorm volgens de uitvinding bestaat de elektrode schikking uit tien elektrode lagen in een sequentie zoals getoond in Figuur 4. Deze schikking kan schematisch genoteerd worden als M/RF/M/RF/M/M/RF/M/RF/M en representeert de schikking uit Figuur 1. In gebruik, en wanneer een elektromagnetisch veld wordt aangebracht op de radiofrequente elektrode lagen, wordt plasma gegenereerd tussen de elektrode lagen. Een primair plasma ontstaat tussen een radiofrequente elektrode laag RF en een massa elektrode laag M. Daarom, hoewel het duidelijk is dat het textielmateriaal 16 negen passages maakt tussen elektrode lagen, zijn enkel de eerste vier en de laatste vier passages door primaire plasma zones. Tijdens de eerste vier passages wordt er dus monomeer gepolymeriseerd op een eerste zijde van het textielmateriaal 16, terwijl gedurende de laatste vier passages monomeer gepolymeriseerd wordt op de andere zijde van het textielmateriaal 16, resulterend in een textielmateriaal 16 met een uniforme polymere deklaag op beide zijden. Tijdens de vijfde passage wordt geen tot een minimale hoeveelheid monomeer afgezet op het textielmateriaal 16.In a first embodiment according to the invention, the electrode arrangement consists of ten electrode layers in a sequence as shown in Figure 4. This arrangement can be schematically noted as M / RF / M / RF / M / M / RF / M / RF / M and represents the arrangement of Figure 1. In use, and when an electromagnetic field is applied to the radiofrequency electrode layers, plasma is generated between the electrode layers. A primary plasma arises between a radio frequency electrode layer RF and a mass electrode layer M. Therefore, although it is clear that the textile material 16 makes nine passages between electrode layers, only the first four and the last four passages are through primary plasma zones. Thus, during the first four passages, monomer is polymerized on a first side of the textile material 16, while during the last four passages, monomer is polymerized on the other side of the textile material 16, resulting in a textile material 16 with a uniform polymeric coating on both sides . During the fifth passage, no to a minimum amount of monomer is deposited on the textile material 16.
Figuur 5 toont een tweede, vereenvoudigde, uitvoeringsvorm van de uitvinding waarbij de elektrode configuratie bestaat uit vier elektrode lagen geplaatst volgens de schematische notatie M/RF/RF/M. In gebruik, en wanneer een elektromagnetisch veld wordt aangebracht op de radiofrequente elektrode lagen, wordt plasma gegenereerd tussen de elektrode lagen. Een primair plasma ontstaat tussen een radiofrequente elektrode laag RF en een geaarde elektrode laag M. Daarom, hoewel het duidelijk is dat het textielmateriaal 16 drie passages maakt tussen elektrode lagen, zijn enkel de eerste en de laatste (derde) passage door primaire plasma zones. Tijdens de eerste passage wordt er dus monomeer gepolymeriseerd op een eerste zijde van het textielmateriaal 16, terwijl gedurende de laatste (derde) passage monomeer gepolymeriseerd wordt op de andere zijde van het textielmateriaal 16, resulterend in een textielmateriaal 16 met een uniforme polymere deklaag op beide zijden. Tijdens de tweede passage wordt geen tot een minimale hoeveelheid monomeer afgezet op het textielmateriaal 16.Figure 5 shows a second, simplified embodiment of the invention in which the electrode configuration consists of four electrode layers placed according to the schematic notation M / RF / RF / M. In use, and when an electromagnetic field is applied to the radiofrequency electrode layers, plasma is generated between the electrode layers. A primary plasma arises between a radio frequency electrode layer RF and a grounded electrode layer M. Therefore, although it is clear that the textile material 16 makes three passages between electrode layers, only the first and the last (third) passage through primary plasma zones are. Thus, during the first passage, monomer is polymerized on a first side of the textile material 16, while during the last (third) passage monomer is polymerized on the other side of the textile material 16, resulting in a textile material 16 with a uniform polymeric coating on both sides. During the second passage, no to a minimum amount of monomer is deposited on the textile material 16.
In een derde uitvoeringsvorm kunnen de elektrode lagen geschikt worden volgens de schematische voorstelling RF/M/M/RF. In gebruik, en wanneer een elektromagnetisch veld wordt aangebracht op de radiofrequente elektrode lagen, wordt plasma gegenereerd tussen de elektrode lagen. Een primair plasma ontstaat tussen een radiofrequente elektrode laag RF en een geaarde elektrode laag M. Daarom, hoewel het duidelijk is dat het textielmateriaal 16 drie passages maakt tussen elektrode lagen, zijn enkel de eerste en de laatste (derde) passage door primaire plasma zones. Tijdens de eerste passage wordt er dus monomeer gepolymeriseerd op een eerste zijde van het textielmateriaal 16, terwijl gedurende de laatste (derde) passage monomeer gepolymeriseerd wordt op de andere zijde van het textielmateriaal 16, resulterend in een textielmateriaal 16 met een uniforme polymere deklaag op beide zijden. Tijdens de tweede passage wordt geen tot een minimale hoeveelheid monomeer afgezet op het textielmateriaal 16.In a third embodiment, the electrode layers can be arranged according to the schematic representation RF / M / M / RF. In use, and when an electromagnetic field is applied to the radiofrequency electrode layers, plasma is generated between the electrode layers. A primary plasma arises between a radio frequency electrode layer RF and a grounded electrode layer M. Therefore, although it is clear that the textile material 16 makes three passages between electrode layers, only the first and the last (third) passage through primary plasma zones are. Thus, during the first passage, monomer is polymerized on a first side of the textile material 16, while during the last (third) passage monomer is polymerized on the other side of the textile material 16, resulting in a textile material 16 with a uniform polymeric coating on both sides. During the second passage, no to a minimum amount of monomer is deposited on the textile material 16.
De aanvrager heeft verrassend ontdekt, mede via testen als watercontacthoeken en olie-afstootbaarheid, dat de polymere deklaag een betere uniformiteit heeft wanneer de geaarde elektrode lagen op de buitenste posities geplaatst worden, zoals beschreven in de eerste en tweede uitvoeringsvorm.The applicant has surprisingly discovered, also through tests such as water contact angles and oil repellency, that the polymeric cover layer has a better uniformity when the grounded electrode layers are placed at the outer positions, as described in the first and second embodiment.
Teneinde beide zijden van de stof te voorzien van een deklaag, heeft de aanvrager ontdekt dat het belangrijk is om een paar te hebben van elektrode lagen van hetzelfde type, bvb. geaarde elektrode lagen, zoals beschreven in de eerste of derde uitvoeringsvorm, of radiofrequente elektrode lagen, zoals beschreven in de tweede uitvoeringsvorm. Deze inventieve schikkingen resulteren in het veranderen van de zijde van het textielmateriaal 16 waarop de polymere deklaag afgezet wordt.In order to provide both sides of the fabric with a cover layer, the applicant has discovered that it is important to have a pair of electrode layers of the same type, e.g. grounded electrode layers as described in the first or third embodiment, or radiofrequency electrode layers as described in the second embodiment. These inventive arrangements result in changing the side of the textile material 16 on which the polymeric cover layer is deposited.
In verdere uitvoeringsvormen kunnen bijkomende schikkingen overwogen worden, zoals RF/M/RF/RF/M/RF of M/RF/M/M/RF/M. In deze schikkingen is het duidelijk dat het textielmateriaal 16 vijf passages maakt tussen de elektrode lagen: de eerste, tweede, vierde en vijfde passage zijn door primaire plasma zones. Bijgevolg wordt er gedurende de eerste en tweede passage monomeer gepolymeriseerd op een eerste zijde van het textielmateriaal 16, terwijl gedurende de vierde en vijfde passage monomeer gepolymeriseerd wordt op de andere zijde van het textielmateriaal 16, resulterend in een textielmateriaal 16 met een uniforme polymere deklaag op beide zijden. Tijdens de tweede passage wordt geen tot een minimale hoeveelheid monomeer afgezet op het textielmateriaal 16.In further embodiments, additional arrangements may be considered, such as RF / M / RF / RF / M / RF or M / RF / M / M / RF / M. In these arrangements, it is clear that the textile material 16 makes five passages between the electrode layers: the first, second, fourth, and fifth passages are through primary plasma zones. Consequently, during the first and second passages, monomer is polymerized on a first side of the textile material 16, while during the fourth and fifth passages, monomer is polymerized on the other side of the textile material 16, resulting in a textile material 16 with a uniform polymeric coating on both sides. During the second passage, no to a minimum amount of monomer is deposited on the textile material 16.
Gelijkaardig kunnen bijkomende uitvoeringsvormen overwogen worden, met bijkomende elektrode lagen toegevoegd aan de sequentie, bvb. M/RF/M/RF/RF/M/RF/M of RF/M/RF/M/M/RF/M/RF of RF/M/RF/M/RF/RF/M/RF/M/RF of M/RF/M/RF/M/M/RF/M/RF/M of M/RF/M/RF/M/RF/RF/M/RF/M/RF/M or RF/M/RF/M/RF/M/M/RF/M/RF/M/RF enz. Bij toenemend aantal elektrode lagen neemt het aantal passages in de primaire plasma zone ook toe. Op deze manier is het mogelijk de dikte van de resulterende polymere deklaag te controleren door meer of minder elektrode lagen in de sequentie te voorzien. Verder is het mogelijk door het aantal elektrode lagen in de sequentie te verhogen de snelheid waarbij het textielmateriaal 16 door de plasmakamer geleid wordt ook te verhogen zonder daarbij in te boeten op de kwaliteit van de polymere deklaag.Similarly, additional embodiments may be considered, with additional electrode layers added to the sequence, e.g. M / RF / M / RF / RF / M / RF / M or RF / M / RF / M / M / RF / M / RF or RF / M / RF / M / RF / RF / M / RF / M / RF or M / RF / M / RF / M / M / RF / M / RF / M or M / RF / M / RF / M / RF / RF / M / RF / M / RF / M or RF / M / RF / M / RF / M / M / RF / M / RF / M / RF etc. With increasing number of electrode layers, the number of passages in the primary plasma zone also increases. In this way, it is possible to control the thickness of the resulting polymeric cover layer by providing more or fewer electrode layers in the sequence. Furthermore, by increasing the number of electrode layers in the sequence, it is possible to also increase the speed at which the textile material 16 is passed through the plasma chamber without compromising on the quality of the polymeric cover layer.
In een volgende uitvoeringsvorm, voorgesteld in Figuur 6, zijn de electrode lagen als volgt geschikt: M*RF*M / M*RF*M, waarbij 'M' een geaarde elektrode laag aanduidt, 'RF' een radiofrequente elektrode laag, '*' een primaire plasma zone en '/' de ruimte waar het textiel materiaal 16 passeert. In deze uitvoeringsvorm bevat de plasmakamer 10 een eerste elektrode set (M*RF*M) en een tweede elektrode set (M*RF*M), waarbij de eerste en de tweede elektrode set bestaan uit elektrode lagen en waarbij elke elektrode set bestaat uit twee geaarde elektrode lagen M en een enkele radiofrequente elektrode laag RF. Het is duidelijk dat in deze uitvoeringsvorm het textielmateriaal 16 een enkele passage maakt tussen de electrode sets (M*RF*M).In a further embodiment, shown in Figure 6, the electrode layers are suitable as follows: M * RF * M / M * RF * M, wherein "M" denotes a grounded electrode layer, "RF" a radiofrequency electrode layer, "* 'a primary plasma zone and' / 'the space where the textile material 16 passes. In this embodiment, the plasma chamber 10 comprises a first electrode set (M * RF * M) and a second electrode set (M * RF * M), wherein the first and the second electrode set consist of electrode layers and wherein each electrode set consists of two grounded electrode layers M and a single radio frequency electrode layer RF. It is clear that in this embodiment the textile material 16 makes a single passage between the electrode sets (M * RF * M).
Hoewel de uitvinders niet gebonden wensen of willen worden aan een bepaalde theorie, dient begrepen te worden dat het plasma dat gegenereerd wordt tussen elektrode sets (M*RF*M) van deze uitvoeringsvorm niet gecategoriseerd kunnen worden als een puur primair of een puur secundair plasma. De uitvinders beschouwen het plasma tussen de elektrode sets (M*RF*M) eerder als een nieuwe hybride vorm van plasma, die sterk genoeg is om geactiveerd en ontstoken te worden en te blijven, en tegelijk zachtaardig genoeg is om de reactieve monomeren niet af te breken. Tijdens de enige passage wordt er monomeer gepolymeriseerd op beide zijden van het stuk textielmateriaal 16, wat resulteert in een textielmateriaal 16 met een uniforme polymere deklaag aan beide zijden.Although the inventors do not wish or wish to be bound by any particular theory, it is to be understood that the plasma generated between electrode sets (M * RF * M) of this embodiment cannot be categorized as a pure primary or a pure secondary plasma . The inventors rather regard the plasma between the electrode sets (M * RF * M) as a new hybrid form of plasma, which is strong enough to be activated and remain inflamed and at the same time gentle enough not to remove the reactive monomers to break. During the only passage, monomer is polymerized on both sides of the textile material piece 16, resulting in a textile material 16 with a uniform polymeric coating on both sides.
De processnelheid kan verhoogd worden door bijkomende elektrode sets (M*RF*M) in de plasmakamer 10 te plaatsen, bijvoorbeeld derde, vierde, vijfde en zesde elektrode sets (M*RF*M), en zo verder. Wanneer bijvoorbeeld een derde elektrode set (M*RF*M) wordt toegevoegd, wordt een deklaag afgezet op beide zijden van het textielmateriaal 16 in twee passen, bvb. M*RF*M / M*RF*M / M*RF*M, of RF*M*RF / RF*M*RF / RF*M*RF.The process speed can be increased by placing additional electrode sets (M * RF * M) in the plasma chamber 10, for example third, fourth, fifth and sixth electrode sets (M * RF * M), and so on. For example, when a third electrode set (M * RF * M) is added, a cover layer is deposited on both sides of the textile material 16 in two passes, e.g. M * RF * M / M * RF * M / M * RF * M, or RF * M * RF / RF * M * RF / RF * M * RF.
Figuur 7 toont een voorbeeld van een elektrode schikking die zes opeenvolgende elektrode sets (M*RF*M) bevat. In tegenstelling tot Figuur 1 vinden in Figuur 7 het afwikkelen en het opwikkelen plaats in dezelfde zone aan dezelfde zijde van de plasmakamer.Figure 7 shows an example of an electrode arrangement that contains six consecutive electrode sets (M * RF * M). In contrast to Figure 1, Figure 7 involves unwinding and unwinding in the same zone on the same side of the plasma chamber.
Figuur 8 toont een radiofrequente elektrode laag RF in vooraanzicht (a), zijaanzicht (b) en het uiteinde (c). De radiofrequente elektrode laag RF bestaat uit een algemeen vlakke structuur gevormd door buis 21 te vouwen. Buis 21 kan bestaan uit een meervoud aan secties die aan elkaar gezet worden met verbindingsstukken 27. De buis 21 is typisch vervaardigd uit een geleidend metallisch materiaal zoals aluminium, roestvast staal (Eng. stainless steel) of koper. De buis 21 is hol wat toelaat dat een warmteregelaarsvloeistof doorheen de elektrode laag RF passeert zodat het plasma afgeregeld kan worden op een vooraf bepaalde temperatuur. Buis 21 bestaat uit een serie bochten 22 die op regelmatige afstanden gevormd worden, De buis 21 buigt ongeveer 180° om zichzelf bij bocht 22. De buis 21 heeft een diameter van ongeveer 10 mm en een wanddikte van ongeveer 2 mm. De afstand tussen buis 21 voor en na elke bocht 22 is ongeveer 5 maal de diameter van de bocht 21.Figure 8 shows a radio frequency electrode layer RF in front view (a), side view (b) and the end (c). The radio frequency electrode layer RF consists of a generally flat structure formed by folding tube 21. Tube 21 may consist of a plurality of sections that are joined together with connectors 27. The tube 21 is typically made of a conductive metallic material such as aluminum, stainless steel, or copper. The tube 21 is hollow allowing a heat regulator fluid to pass through the electrode layer RF so that the plasma can be adjusted to a predetermined temperature. Tube 21 consists of a series of bends 22 which are formed at regular distances. The tube 21 bends about 180 ° around itself at bend 22. The tube 21 has a diameter of approximately 10 mm and a wall thickness of approximately 2 mm. The distance between tube 21 before and after each bend 22 is approximately 5 times the diameter of the bend 21.
Buis 21 is gebogen bij elk uiteinde teneinde stukken 25 en 26 te vormen die loodrecht staan op de vlakke structuur van de elektrode. De uiteinden 25, 26 kunnen verbonden worden met een vloeistof of uitgangskanaal. Uiteinden 25, 26 kunnen ook verbonden worden met de uiteinden van naburige elektrode lagen.Tube 21 is bent at each end to form pieces 25 and 26 that are perpendicular to the flat structure of the electrode. The ends 25, 26 can be connected to a liquid or outlet channel. Ends 25, 26 can also be connected to the ends of adjacent electrode layers.
De radiofrequente elektrode laag RF bevat verder een paar verbindingsplaten 23, 24 die verbonden zijn aan de voor- en achterzijde van de elektrode laag 20 ter hoogte van de bochten 22. De verbindingsplaten 23, 24 voorzien middelen om de radiofrequente elektrode laag RF in de vacuümkamer 11 te bevestigen en voorzien elektrische contacten om een vermogen aan te brengen op de radiofrequente elektrode lagen RF.The radio frequency electrode layer RF further comprises a pair of connection plates 23, 24 which are connected to the front and rear sides of the electrode layer 20 at the bends 22. The connection plates 23, 24 provide means for the radio frequency electrode layer RF in the vacuum chamber 11 and provide electrical contacts to apply power to the radio frequency electrode layers RF.
Een geaarde elektrode laag M (niet in detail getoond) bestaat typisch uit een vlakke plaat gemaakt in aluminium.A grounded electrode layer M (not shown in detail) typically consists of a flat plate made in aluminum.
Een voorbeeld van de opeenvolgende stappen om een polymere deklaag af te zetten op een rol stof is de volgende: 1. Een te behandelen rol stof 120 wordt in een eerste compartiment 12 van apparaat 1 geplaatst; 2. Het vrije uiteinde van de stof 16 wordt, manueel of autmatisch, geleid over de rollers 101, 102 binnen de plasmakamer 10 en daarna vastgemaakt aan een lege rol 140 in een tweede compartiment 14; 3. De plasmakamer 10 wordt gesloten, en de elektroden, die bevestigd zijn op het bewegende gedeelte van de machine, worden tussen de geleidingsrollen 101, 102 geschoven (en dus ook tussen het textielmateriaal 16); 4. De plasmakamer 10 is verzegeld en wordt geëvacueerd tot een vereiste, vooraf bepaalde basisdruk; 5. De trekkracht sensoren worden gekalibreerd voor optimaal procesverloop; 6. De gasinlaatklep wordt geopend en damp van vloeibare monomeer wordt op een gecontroleerde wijze aan een gecontroleerd debiet in de plasmakamer 10 gebracht; 7. Een elektromagnetisch veld wordt aangebracht op de radiofrequente elektrode lagen RF en een continue plasma op laag vermogen wordt gegenereerd; 8. Vermogen wordt aangebracht op rollers 101, 102 van apparaat 1 om het textielmateriaal 16 van de eerste rol 120 af te wikkelen en op de tweede rol 140 te wikkelen, waarbij het tussen afwikkelen en opwikkelen tussen de elektrode lagen RF, M of elektrode sets M*RF*M, RF*M*RF passeert waarbij een polymere deklaag wordt afgezet op elke zijde van de stof 16; 9. Zodra al het textielmateriaal 16 is voorzien van een polymere deklaag wordt het elektromagnetisch veld uitgeschakeld en de plasmakamer 10 wordt belucht tot atmosfeerdruk.An example of the successive steps of depositing a polymeric coating on a roll of fabric is the following: 1. A roll of fabric 120 to be treated is placed in a first compartment 12 of device 1; 2. The free end of the fabric 16 is guided, manually or automatically, over the rollers 101, 102 within the plasma chamber 10 and then attached to an empty roll 140 in a second compartment 14; 3. The plasma chamber 10 is closed, and the electrodes mounted on the moving part of the machine are slid between the guide rollers 101, 102 (and thus also between the textile material 16); 4. The plasma chamber 10 is sealed and is evacuated to a required, predetermined basic pressure; 5. The pull force sensors are calibrated for optimum process flow; 6. The gas inlet valve is opened and liquid monomer vapor is introduced into the plasma chamber 10 in a controlled manner at a controlled flow rate; 7. An electromagnetic field is applied to the radio frequency electrode layers RF and a continuous plasma at low power is generated; 8. Power is applied to rollers 101, 102 of apparatus 1 to unwind the textile material 16 from the first roll 120 and to unwind on the second roll 140, the layers RF, M or electrode sets between unwinding and winding up between the electrode M * RF * M, RF * M * RF passes with a polymeric coating deposited on each side of the fabric 16; 9. As soon as all the textile material 16 is provided with a polymeric cover layer, the electromagnetic field is switched off and the plasma chamber 10 is vented to atmospheric pressure.
Een tweede voorbeeld van de stappen om een polymere deklaag af te zetten op een rol textielmateriaal, bvb. in een 9000 I kamer, is als volgt: 1. Een te behandelen rol stof 120 wordt in een eerste compartiment 12 van apparaat 1 geplaatst; 2. Het vrije uiteinde van de stof 16 wordt, manueel of autmatisch, geleid over de rollers 101, 102 binnen de plasmakamer 10 en daarna vastgemaakt aan een lege rol 140 in een tweede compartiment 14; 3. De plasmakamer 10 wordt gesloten, en de rollers en al het textiel (op rol in de afwikkelzone, het vrije einde op een rol in de opwikkelzone, en het textiel geleid tussen de geleidingsrollen), die bevestigd zijn op het bewegende gedeelte van de machine, worden tussen de elektrode lagen of elektrode sets geschoven; 4. De plasmakamer 10 is verzegeld en wordt geëvacueerd tot een vereiste, vooraf bepaalde basisdruk voor uitgassing en voorbehandeling; 5. De trekkracht sensoren worden gekalibreerd voor optimaal procesverloop; 6. De gasinlaatklep wordt geopend en het inert gas voor de voorbehandeling, bvb. reiniging en/of uitgassing en/of etsen, die gecombineerd wordt met verdere uitgassing van het textiel alvorens een deklaag af te zetten, wordt in de plasmakamer 10 gebracht; 7. Een elektromagnetisch veld wordt aangebracht op de radiofrequente elektrode lagen RF en een plasma wordt gegenereerd; dit plasma kan zowel op continue wijze als op gepulste wijze aangebracht worden, waarbij de keuze van de plasma wijze afhangt van het vereiste vermogen, van het gas of de gassen gebruikt voor de voorbehandeling, en/of van de afmetingen en het design van de plasma machine en/of van het te behandelen textielmateriaal 16; 8. Vermogen wordt aangebracht op rollers 101, 102 van apparaat 1 om het textielmateriaal 16 van de eerste rol 120 af te wikkelen en op de tweede rol 140 te wikkelen, waarbij het tussen afwikkelen en opwikkelen tussen de elektrode lagen RF, M of elektrode sets M*RF*M, RF*M*RF passeert waarbij vocht verder wordt verwijderd uit het materiaal 16 en waarbij beide zijden van de stof 16 de voorbehandeling ondergaan; 9. Zodra het volledige textielmateriaal 16 is uitgegast en voorbehandeld, wordt het elektromagnetisch veld uitgeschakeld en de plasmakamer 10 wordt verder geëvacueerd tot de vereiste lagere basisdruk voor de depositie van een polymere deklaag; 10. De gasinlaatklep wordt geopend en damp van vloeibare monomeer wordt op een gecontroleerde wijze aan een gecontroleerd debiet in de plasmakamer 10 gebracht; 11. Een elektromagnetisch veld wordt aangebracht op de radiofrequente elektrode lagen RF en een plasma op laag vermogen wordt gegenereerd; dit plasma kan zowel op continue wijze als op gepulste wijze aangebracht worden, waarbij de keuze van de plasma wijze afhangt van het vereiste vermogen, van het monomeer gebruikt voor de voorbehandeling, en/of van de afmetingen en het design van de plasma machine en/of van het te behandelen textielmateriaal 16; 12. Vermogen wordt aangebracht op rollers 101, 102 van apparaat 1 om het textielmateriaal 16 van rol 140 af te wikkelen en op de andere rol 120 op te wikkelen, waarbij het tussen afwikkelen en opwikkelen tussen de elektrode lagen RF, M of elektrode sets M*RF*M, RF*M*RF passeert waarbij een polymere deklaag wordt afgezet op elke zijde van de stof 16; 13. Zodra al het textielmateriaal 16 is voorzien van een polymere deklaag wordt het elektromagnetisch veld uitgeschakeld en de plasmakamer 10 wordt belucht tot atmosfeerdruk.A second example of the steps to deposit a polymeric coating on a roll of textile material, e.g. in a 9000 I chamber, is as follows: 1. A roll of fabric 120 to be treated is placed in a first compartment 12 of device 1; 2. The free end of the fabric 16 is guided, manually or automatically, over the rollers 101, 102 within the plasma chamber 10 and then attached to an empty roll 140 in a second compartment 14; 3. The plasma chamber 10 is closed, and the rollers and all the textile (on roll in the unwinding zone, the free end on a roll in the winding zone, and the textile guided between the guide rollers), which are mounted on the moving part of the machine, are slid between the electrode layers or electrode sets; 4. The plasma chamber 10 is sealed and is evacuated to a required, predetermined base pressure for outgassing and pre-treatment; 5. The pull force sensors are calibrated for optimum process flow; 6. The gas inlet valve is opened and the inert gas for pre-treatment, e.g. cleaning and / or fumigation and / or etching, which is combined with further fumigation of the textile before depositing a cover layer, is introduced into the plasma chamber 10; 7. An electromagnetic field is applied to the radio frequency electrode layers RF and a plasma is generated; this plasma can be applied both continuously and in a pulsed manner, the choice of the plasma method depending on the required power, on the gas or gases used for the pre-treatment, and / or on the dimensions and design of the plasma machine and / or of the textile material to be treated 16; 8. Power is applied to rollers 101, 102 of apparatus 1 to unwind the textile material 16 from the first roll 120 and to unwind on the second roll 140, the layers RF, M or electrode sets between unwinding and winding up between the electrode M * RF * M, RF * M * RF passes where moisture is further removed from the material 16 and where both sides of the material 16 undergo the pretreatment; 9. Once the entire textile material 16 has been gassed and pretreated, the electromagnetic field is turned off and the plasma chamber 10 is further evacuated to the required lower base pressure for the deposition of a polymeric coating; 10. The gas inlet valve is opened and liquid monomer vapor is introduced into the plasma chamber 10 in a controlled manner at a controlled flow rate; 11. An electromagnetic field is applied to the radio frequency electrode layers RF and a low power plasma is generated; this plasma can be applied both continuously and in a pulsed manner, the choice of the plasma method depending on the power required, the monomer used for the pre-treatment, and / or the dimensions and design of the plasma machine and / or or of the textile material to be treated 16; 12. Power is applied to rollers 101, 102 of device 1 to unwind the textile material 16 from roll 140 and to wind up on the other roll 120, with the layers of RF, M or electrode sets M between unwinding and winding up between the electrode layers. * RF * M, RF * M * RF passes with a polymeric coating deposited on each side of the fabric 16; 13. As soon as all the textile material 16 is provided with a polymeric cover layer, the electromagnetic field is switched off and the plasma chamber 10 is vented to atmospheric pressure.
Voorbeeld 1Example 1
Een eerste experiment werd uitgevoerd op kleine rollen textielmateriaal voor gebruik in filtratietoepassingen, alvorens over werd gegaan tot opschaling op productieniveau. Het textiel bestaat uit een niet-weefsel van synthetisch materiaal gemaakt van polymeervezels. De rol was 1000 m lang en 1.1 m breed.A first experiment was performed on small rolls of textile material for use in filtration applications before proceeding to scale-up at production level. The textile consists of a non-woven fabric of synthetic material made of polymer fibers. The roll was 1000 m long and 1.1 m wide.
De procesparameters staan samengevat in Tabellen 1 en 2.The process parameters are summarized in Tables 1 and 2.
Parameter WaardeParameter Value
Monomeerdamp aanvoersysteem (LMS)Monomer vapor supply system (LMS)
Temperatuur recipiënt 130 - 150 °CContainer temperature 130 - 150 ° C
Temperatuur LMS 140 - 150 °CTemperature LMS 140 - 150 ° C
Plasma ZonePlasma Zone
Lengte van de plasma zone 6 mLength of the plasma zone 6 m
Behandelingssnelheid 2 m/minTreatment speed 2 m / min
Trekkracht 1.5 kg (15 N)Tensile force 1.5 kg (15 N)
Temperatuur kamerwanden 40 - 50 °CTemperature of room walls 40 - 50 ° C
Elektroden & GeneratorElectrodes & Generator
Elektrode configuratie M/RF/M/RF/RF/M/RF/MElectrode configuration M / RF / M / RF / RF / M / RF / M
Plasma type PrimairPlasma type Primary
Vermogen 100 - 500 WPower 100 - 500 W
Frequentie 13.56 MHzFrequency 13.56 MHz
Frequentie mode cwFrequency mode cw
Temperatuur RF electrode 30 - 35 °C lagenTemperature RF electrode 30 - 35 ° C layers
Monomeer lH,lH,2H,2H-Perfluorooctyl acrylaatMonomer 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyl acrylate
Debiet 40 - 100 sccmFlow rate 40 - 100 sccm
DrukBusy
Basisdruk 10 - 50 mTorrBasic pressure 10 - 50 mTorr
Werkdruk 20 - 80 mTorrOperating pressure 20 - 80 mTorr
Verblijftijd in de plasma 3 minuten zoneResidence time in the plasma 3 minutes zone
Olie 5 afstootbaarheidsniveau (ISO 14419-2010)Oil 5 repellency level (ISO 14419-2010)
Tabel 1Table 1
Parameter WaardeParameter Value
Monomeerdamp aanvoersysteem (LMS)Monomer vapor supply system (LMS)
Temperatuur recipiënt 130 - 150 °CContainer temperature 130 - 150 ° C
Temperatuur LMS 140 - 150 °CTemperature LMS 140 - 150 ° C
Plasma ZonePlasma Zone
Lengte van de plasma zone 6 mLength of the plasma zone 6 m
Behandelingssnelheid 2 m/minTreatment speed 2 m / min
Trekkracht 1.5 kg (15 N)Tensile force 1.5 kg (15 N)
Temperatuur kamerwanden 40 - 50 °CTemperature of room walls 40 - 50 ° C
Elektroden & GeneratorElectrodes & Generator
Elektrode configuratie M/RF/M/RF/RF/M/RF/MElectrode configuration M / RF / M / RF / RF / M / RF / M
Plasma type PrimairPlasma type Primary
Vermogen 500 - 1000 WPower 500 - 1000 W
Frequentie 13.56 MHzFrequency 13.56 MHz
Frequentie mode gepulst (102 - 104 Hz; schakelduur 0.1-20 %)Frequency mode pulsed (102 - 104 Hz; switching time 0.1-20%)
Temperatuur RF electrode 30 - 35 °C lagenTemperature RF electrode 30 - 35 ° C layers
Monomeer lH,lH,2H,2H-Perfluorooctyl methacrylaatMonomer 1 H, 1 H, 2 H, 2 H-Perfluorooctyl methacrylate
Debiet 40 - 100 sccmFlow rate 40 - 100 sccm
DrukBusy
Basisdruk 10 - 50 mTorrBasic pressure 10 - 50 mTorr
Werkdruk 20 - 80 mTorrOperating pressure 20 - 80 mTorr
Verblijftijd in de plasma 3 minuten zoneResidence time in the plasma 3 minutes zone
Olie 3 afstootbaa rheidsn ivea u (ISO 14419-2010)Oil 3 repellency n uea u (ISO 14419-2010)
Tabel 2Table 2
Het resulterend textiel met een polymere deklaag volgens Tabel 1 toonde geode water- en olieafstootbaarheid en ook een efficiënte filtratie. Er werd beslist om dit proces op te schalen naar productieniveau.The resulting textile with a polymeric coating according to Table 1 showed good water and oil repellency and also efficient filtration. It was decided to scale this process up to production level.
De resulterende water- en olie-afstootbaarheid van het textiel behandeld volgens Tabel 2 zijn lager dan voor het textiel behandeld volgens Tabel 1. Toch werd er beslist dit proces ook op te schalen naar productieniveau.The resulting water and oil repellency of the textiles treated according to Table 2 are lower than for the textiles treated according to Table 1. Nevertheless, it was decided to also scale this process up to production level.
Voorbeeld 2Example 2
De processen van voorbeeld 1 werden op grotere schaal toegepast. Het textielmateriaal bleef hetzelfde als in voorbeeld 1. De rol was 10000 m lang en 1.1 m breed.The processes of Example 1 were used on a larger scale. The textile material remained the same as in Example 1. The roll was 10000 m long and 1.1 m wide.
De procesparameters staan samengevat in Tabellen 3 en 4.The process parameters are summarized in Tables 3 and 4.
Parameter WaardeParameter Value
Monomeerdamp aanvoersysteem (LMS)Monomer vapor supply system (LMS)
Temperatuur recipiënt 130 - 150 °CContainer temperature 130 - 150 ° C
Temperatuur LMS 140 - 150 °CTemperature LMS 140 - 150 ° C
Plasma ZonePlasma Zone
Lengte van de plasma zone 12 m Behandelingssnelheid 4 m/minLength of the plasma zone 12 m Treatment speed 4 m / min
Trekkracht 1.5 kg (15 N)Tensile force 1.5 kg (15 N)
Temperatuur kamerwanden 40 - 50 °C Elektroden & GeneratorTemperature room walls 40 - 50 ° C Electrodes & Generator
Elektrode configuratie M/RF/M/RF/M/RF/RF/M/RF/M/RF/MElectrode configuration M / RF / M / RF / M / RF / RF / M / RF / M / RF / M
Plasma type PrimairPlasma type Primary
Vermogen 200 - 800 WPower 200 - 800 W
Frequentie 13.56 MHzFrequency 13.56 MHz
Frequentie mode cwFrequency mode cw
Temperatuur RF electrode 30 - 35 °C lagenTemperature RF electrode 30 - 35 ° C layers
Monomeer 1H,1H,2H,2H-Perfluorooctyl acrylaatMonomer 1 H, 1 H, 2 H, 2 H-Perfluorooctyl acrylate
Debiet 50 - 120 sccmFlow rate 50 - 120 sccm
DrukBusy
Basisdruk 30 - 50 mTorrBasic pressure 30 - 50 mTorr
Werkdruk 70 - 90 mTorrWorking pressure 70 - 90 mTorr
Verblijftijd in de plasma 3 minuten zoneResidence time in the plasma 3 minutes zone
Olie 5 afstootbaa rheidsn i vea u (ISO 14419-2010)Oil 5 repellency i i vea u (ISO 14419-2010)
Tabel 3Table 3
Parameter WaardeParameter Value
Monomeerdamp aanvoersysteem (LMS)Monomer vapor supply system (LMS)
Temperatuur recipiënt 130 - 150 °CContainer temperature 130 - 150 ° C
Temperatuur LMS 140 - 150 °CTemperature LMS 140 - 150 ° C
Plasma ZonePlasma Zone
Lengte van de plasma zone 12 mLength of the plasma zone 12 m
Behandelingssnelheid 4 m/minTreatment speed 4 m / min
Trekkracht 1.5 kg (15 N)Tensile force 1.5 kg (15 N)
Temperatuur kamerwanden 40 - 50 °CTemperature of room walls 40 - 50 ° C
Elektroden & GeneratorElectrodes & Generator
Elektrode configuratie M/RF/M/RF/M/RF/RF/M/RF/M/RF/MElectrode configuration M / RF / M / RF / M / RF / RF / M / RF / M / RF / M
Plasma type PrimairPlasma type Primary
Vermogen 700 - 1200 WPower 700 - 1200 W
Frequentie 13.56 MHzFrequency 13.56 MHz
Frequentie mode gepulst (102 - 104 Hz; schakelduur 0.1-20 %)Frequency mode pulsed (102 - 104 Hz; switching time 0.1-20%)
Temperatuur RF electrode 30 - 35 °C lagenTemperature RF electrode 30 - 35 ° C layers
Monomeer lH,lH,2H,2H-Perfluorooctyl methacrylaatMonomer 1 H, 1 H, 2 H, 2 H-Perfluorooctyl methacrylate
Debiet 50 - 120 sccmFlow rate 50 - 120 sccm
DrukBusy
Basisdruk 30 - 50 mTorrBasic pressure 30 - 50 mTorr
Werkdruk 70 - 90 mTorrWorking pressure 70 - 90 mTorr
Verblijftijd in de plasma 3 minuten zoneResidence time in the plasma 3 minutes zone
Olie 3 afstootbaarheidsniveau (ISO 14419-2010)Oil 3 repellency level (ISO 14419-2010)
Tabel 4Table 4
Het resulterend textiel met deklaag volgens Tabel 3 vertoont geode water- en olie-afstootbaarheid en ook een efficiënte filtratie. De resulterende water- en olie-afstootbaarheid van het textiel behandeld volgens Tabel 4 zijn lager dan voor het textiel behandeld volgens Tabel 3.The resulting textile with coating according to Table 3 shows good water and oil repellency and also efficient filtration. The resulting water and oil repellency of the fabric treated according to Table 4 are lower than for the fabric treated according to Table 3.
ResultatenResults
Olie-afstootbaarheidOil repellency
Voorbeelden 1 en 2 tonen aan dat continue mode plasma polymerisatie op lag vermogen een betere prestatie geven dan gepulste plasma polymerisatie. Dit wordt aangetoond door de olie-afstootbaarheid getest volgens ISO 14419.Examples 1 and 2 show that continuous mode plasma polymerization at low power gives a better performance than pulsed plasma polymerization. This is demonstrated by the oil repellency tested according to ISO 14419.
De resultaten worden weergegeven in Tabel 5, en tonen dat de olie-afstootbaarheid voor continue mode deklagen op A4-sheets hoger is dan voor gepulste deklagen, waarbij het effect meer uitgesproken is voor korte behandelingstijden, bvb. twee minuten.The results are shown in Table 5, and show that the oil repellency for continuous mode coatings on A4 sheets is higher than for pulsed coatings, the effect being more pronounced for short treatment times, e.g. two minutes.
Tabel 5: Olie-afstootbaarheid voor continue en gepulste plasma deklagen Filtratie efficiëntieTable 5: Oil repellency for continuous and pulsed plasma coatings. Filtration efficiency
De filtratie efficiëntie voor Standard filtratie media en filtratie media behandeld volgens de huidige uitvinding werden getest bij drie verschillende niveaus van "Hoog Efficiënte Deeltjes Tegenhoudende" filter elementen (Eng. HEPA - or High Efficiency Particulate Arresting filter elements), niveaus F7, F8 en F9. Niveaus F7, F8 en F9 zijn indicaties die aan secondaire filter elementen worden gegeven, afhankelijk van de efficiëntie die ze zouden moeten bereiken volgens BS EN 779. De vereiste efficiëntie in gebruik ("midden efficiëntie", Eng. middle efficiency) hangt af van de deeltjesgrootte die gefilterd moet worden.The filtration efficiency for Standard filtration media and filtration media treated according to the present invention were tested at three different levels of "High Efficient Particle Retaining" filter elements (Eng. HEPA - or High Efficiency Particulate Arresting filter elements), levels F7, F8 and F9 . Levels F7, F8 and F9 are indications given to secondary filter elements, depending on the efficiency that they should achieve according to BS EN 779. The required efficiency in use ("middle efficiency", depends on the particle size to be filtered.
Voor 0.4 μιη deeltjes, moet de midden efficiëntie voor F7 filters 80 - 90 % zijn. Voor F8 filters moet dit 90 - 95 % zijn, en voor F9 filters moet dit meer dan 95% zijn.For 0.4 μιη particles, the middle efficiency for F7 filters must be 80 - 90%. For F8 filters this should be 90 - 95%, and for F9 filters this should be more than 95%.
De filtratie media gebruikt in deze test wordt geladen, d.w.z. dat een elektret wordt gevormd, en kan gebruikt worden in systemen voor verwarming, ventilatie en air conditioning (HVAC systemen).The filtration media used in this test is charged, i.e. an electret is formed, and can be used in heating, ventilation, and air conditioning systems (HVAC systems).
De initiële en midden efficiëntie voor 0.4 μητι poriëngrootte wordt gemeten volgens de standaard Europese luchtfiltertest BS EN 779, zowel voor standaard filtratie media en filtratie media behandeld volgens de uitvinding, en dit in geladen en ontladen vorm. De filtratie media worden ontladen door deze in contact te brengen met isopropanol.The initial and medium efficiency for 0.4 μητι pore size is measured according to the standard European air filter test BS EN 779, both for standard filtration media and filtration media treated according to the invention, and this in charged and discharged form. The filtration media is discharged by contacting it with isopropanol.
De initiële filtratie efficiëntie is de efficiëntie van een proper, gloednieuw filter element. Het is evident dat eens de filter in gebruik is, zijn poriën geblokkeerd raken door de gefilterde deeltjes, waardoor de efficiëntie toeneemt over tijd. De initiële efficiëntie is dus de minimale efficiëntie.The initial filtration efficiency is the efficiency of a clean, brand new filter element. It is evident that once the filter is in use, its pores become blocked by the filtered particles, increasing efficiency over time. The initial efficiency is therefore the minimum efficiency.
De resultaten voor F7 filter elementen worden weergegeven in Tabel 6. Om te slagen voor de test is een gemiddelde efficiëntie van 80 tot 90 % en een initiële efficiëntie van 35 % of meer vereist.The results for F7 filter elements are shown in Table 6. To pass the test, an average efficiency of 80 to 90% and an initial efficiency of 35% or more are required.
Tabel 6Table 6
Uit tabel 6 blijkt duidelijk dat de initiële filtratie efficiëntie voor geladen filter elementen met een deklaag volgens de huidige uitvinding hoger is dan voor standaard filter elementen. Na ontlading van de filter elementen zakt de initiële en gemiddelde efficiëntie voor standard filters enorm, terwijl de plasma behandelde filter elementen geen daling vertonen op vlak van gemiddelde efficiëntie en slechts een minimale daling wat betreft de initiële efficiëntie.Table 6 clearly shows that the initial filtration efficiency for charged filter elements with a coating according to the present invention is higher than for standard filter elements. After discharge of the filter elements, the initial and average efficiency for standard filters drops enormously, while the plasma-treated filter elements show no decrease in terms of average efficiency and only a minimal decrease in initial efficiency.
De resultaten voor F8 filter elementen worden weergegeven in Tabel 7. Om te slagen voor de test is een gemiddelde efficiëntie van 90 tot 95 % en een initiële efficiëntie van 55 % of meer vereist.The results for F8 filter elements are shown in Table 7. To pass the test, an average efficiency of 90 to 95% and an initial efficiency of 55% or more are required.
Tabel 7Table 7
Uit Tabel 7 is het duidelijk dat de initiële filtratie efficiëntie voor geladen filter elementen met een deklaag volgens de huidige uitvinding hoger is dan voor standaard filter elementen. Na ontlading van de filter elementen zakt de initiële en gemiddelde efficiëntie voor standard filters, terwijl de plasma behandelde filter elementen een stijging vertonen op vlak van gemiddelde efficiëntie en initiële efficiëntie.It is clear from Table 7 that the initial filtration efficiency for charged filter elements with a coating according to the present invention is higher than for standard filter elements. After discharge of the filter elements, the initial and average efficiency for standard filters drops, while the plasma treated filter elements show an increase in terms of average efficiency and initial efficiency.
De standaard filter elementen halen niet de vereiste gemiddelde efficiëntie van 90 - 95 %, terwijl de plasma behandelde filter dit wel halen, zowel in geladen als in ontladen vorm.The standard filter elements do not achieve the required average efficiency of 90 - 95%, while the plasma-treated filter achieves this, both in charged and in discharged form.
De standaard filter elementen halen ook niet de vereiste initiële efficiëntie van 55 %, terwijl de plasma behandelde filter elementen dit wel halen, zowel in geladen als in ontladen vorm.The standard filter elements also do not achieve the required initial efficiency of 55%, while the plasma-treated filter elements do, both in charged and in discharged form.
De filtratie efficiëntie wordt verbeterd worden voor ontladen filter elementen door hierop een inventieve deklaag af te zetten. Na ontlading met isopropanol is de deklaag nog steeds aanwezig op het filter element, waardoor een daling in efficiëntie vermeden wordt.The filtration efficiency is improved for discharged filter elements by depositing an inventive coating on it. After discharge with isopropanol, the coating is still present on the filter element, thereby avoiding a decrease in efficiency.
Penetratie van gedispergeerde oliedeeltjes (Eng. dispersed oil particles (DOP))Penetration of dispersed oil particles (DOP)
Ademhalingsmaskers vervaardigd uit vijf lagen smeltspin polypropylene (PP) niet-weefsel van 15 tot 30 g/m2 worden elektrostatisch opgeladen na depositie van een deklaag volgens voorbeeld 1. De evaluatie van de penetratie van de DOP-deeltjes wordt gedaan d.m.v. een Certitest 8130 apparaat dat het textiel belast met 200 mg DOP-deeltjes. De resultaten worden weergegeven in Tabel 8.Respiratory masks made from five layers of melt-spun polypropylene (PP) non-fabric of 15 to 30 g / m 2 are electrostatically charged after deposition of a cover layer according to Example 1. The evaluation of the penetration of the DOP particles is done by means of. a Certitest 8130 device that loads the textile with 200 mg of DOP particles. The results are shown in Table 8.
Tabel 8Table 8
Het is duidelijk uit Tabel 8 dat de plasma behandelde materialen veel beter scoren dan de onbehandelde referentiematerialen. De initiële penetratie is ongeveer 3 maal minder; de penetratie na 10 tot 30 minuten is 5 tot 6 maal minder. De filtratie efficiëntie voor olie-achtige deeltjes wordt dus duidelijk verbeterd door de materialen te voorzien van een inventieve deklaag.It is clear from Table 8 that the plasma treated materials score much better than the untreated reference materials. The initial penetration is approximately 3 times less; the penetration after 10 to 30 minutes is 5 to 6 times less. The filtration efficiency for oily particles is thus clearly improved by providing the materials with an inventive coating.
Filtratie efficiëntieFiltration efficiency
Dieselfilters gemaakt van 1 tot 2 mm dik niet-geweven polyethylene tereftalaat (PET) van 500 g/m2 worden voorzien van een inventieve coating volgens voorbeeld 2.Diesel filters made from 1 to 2 mm thick 500 g / m2 non-woven polyethylene terephthalate (PET) are provided with an inventive coating according to Example 2.
De efficiëntie wordt getest door de filterelementen in water onder te dompelen gedurende 22 uren, gevolgd door uitdruppen gedurende een bepaalde tijd in verticale positie. De gewichtstoename wordt berekend en vergeleken met niet-behandelde referentiematerialen. De resultaten worden voorgesteld in volgende grafiek:Efficiency is tested by immersing the filter elements in water for 22 hours, followed by dripping in a vertical position for a certain time. The weight gain is calculated and compared with untreated reference materials. The results are presented in the following graph:
Tabel 9Table 9
Uit de grafiek blijkt duidelijk dat het onbehandelde referentiemateriaal een groot volume aan water absorbeert, ongeveer 1800 % gewichtstoename na 1 minuut uitdruppen.The graph clearly shows that the untreated reference material absorbs a large volume of water, about 1800% weight gain after 1 minute of dripping.
Stalen voorzien van een inventieve coating tonen een extreem lage waterabsorptie, minder dan 10 % gewichtstoename na 1 minuut uitdruppen.Samples with an inventive coating show extremely low water absorption, less than 10% weight gain after dripping out for 1 minute.
WasbaarheidWashability
Drie verschillende polyester weefsels werden behandeld met een lage druk plasma proces volgens Tabel 3 van voorbeeld 2, en werden hierna gewassen volgens ISO 15797 (2002). Eén volledige wascyclus bestaat uit de volgende stappen: 1. Wassen op 60 °C met 20 g IPSO HF 234 zonder optische witmaker per kilogram drooggewicht; 2. Drogen in de droogtrommel; 3. Warmtepers op 180 °C (bvb. strijken).Three different polyester fabrics were treated with a low pressure plasma process according to Table 3 of Example 2, and were subsequently washed according to ISO 15797 (2002). One complete wash cycle consists of the following steps: 1. Washing at 60 ° C with 20 g of IPSO HF 234 without optical brightener per kilogram of dry weight; 2. Dry in the tumble dryer; 3. Heat press at 180 ° C (eg ironing).
Vijf wascycli werden uitgevoerd, de één na de ander, waarna de olie-afstootbaarheid gemeten werd volgens ISO 14419 en een spray test uitgevoerd werd volgens ISO 9073 - luik 17 en ISO 4920.Five wash cycles were performed, one after the other, after which the oil repellency was measured according to ISO 14419 and a spray test was carried out according to ISO 9073 - hatch 17 and ISO 4920.
Hierna werden vijf bijkomende wascycli uitgevoerd en werd opnieuw de olie-afstootbaarheid opgemeten en een spray test uitgevoerd.After this, five additional wash cycles were performed and the oil repellency was measured again and a spray test was performed.
De olie-afstootbaarheid in functie van het aantal wascycli wordt voorgesteld in Tabel 10, de spray resultaten in functie van het aantal wascycli in Tabel 11.The oil repellency as a function of the number of wash cycles is presented in Table 10, the spray results as a function of the number of wash cycles in Table 11.
Tabel 10Table 10
Tabel 11Table 11
In een bijkomend voorbeeld werd een ander polyester weefsel behandeld met en zonder een voorbehandeling voor de depositiestap. Het proces zonder voorbehandeling werd uitgevoerd volgens voorbeeld 1. De procesparameters voor het proces met voorbehandeling worden samengevat in Tabel 12.In an additional example, another polyester fabric was treated with and without a pre-treatment for the deposition step. The process without pre-treatment was carried out according to Example 1. The process parameters for the pre-treatment process are summarized in Table 12.
Parameter WaardeParameter Value
VoorbehandelingPre-treatment
Gas ArgonGas Argon
Debiet 500 - 1000 sccmFlow rate 500 - 1000 sccm
Behandelingssnelheid 6 m/minTreatment speed 6 m / min
Vermogen 500 - 750 WPower 500 - 750 W
Frequentie 13.56 MHzFrequency 13.56 MHz
Frequentie mode cwFrequency mode cw
Monomeerdamp aanvoersysteem (LMS)Monomer vapor supply system (LMS)
Temperatuur recipiënt 130 - 150 °CContainer temperature 130 - 150 ° C
Temperatuur LMS 140 - 150 °CTemperature LMS 140 - 150 ° C
Plasma ZonePlasma Zone
Lengte van de plasma zone 6 mLength of the plasma zone 6 m
Behandelingssnelheid 2 m/minTreatment speed 2 m / min
Trekkracht 1.5 kg (15 N)Tensile force 1.5 kg (15 N)
Temperatuur kamerwanden 40 - 50 °CTemperature of room walls 40 - 50 ° C
Elektroden & GeneratorElectrodes & Generator
Elektrode configuratie M/RF/M/RF/RF/M/RF/MElectrode configuration M / RF / M / RF / RF / M / RF / M
Plasma type PrimairPlasma type Primary
Vermogen 100 - 500 WPower 100 - 500 W
Frequentie 13.56 MHzFrequency 13.56 MHz
Frequentie mode cwFrequency mode cw
Temperatuur RF electrode 30 - 35 °C lagenTemperature RF electrode 30 - 35 ° C layers
Monomeer lH,lH,2H,2H-Perfluorooctyl acrylaatMonomer 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyl acrylate
Debiet 40 - 100 sccmFlow rate 40 - 100 sccm
DrukBusy
Basisdruk 10 - 50 mTorrBasic pressure 10 - 50 mTorr
Werkdruk 20 - 80 mTorrOperating pressure 20 - 80 mTorr
Verblijftijd in de plasma 3 minuten zoneResidence time in the plasma 3 minutes zone
Olie afstootbaarheidsniveau 5 (ISO 14419-2010)Oil repellency level 5 (ISO 14419-2010)
Tabel 12Table 12
Na het afzetten van de deklagen werden de textielmonsters gewassen volgens ISO 15797 (2002). Eén volledige wascyclus bestaat uit de volgende stappen: 1. Wassen op 75 °C met 20 g IPSO HF 234 en zonder optische witmaker per kilogram drooggewicht; 2. Drogen in een droogkabinet.After depositing the coatings, the textile samples were washed according to ISO 15797 (2002). One complete wash cycle consists of the following steps: 1. Washing at 75 ° C with 20 g of IPSO HF 234 and without optical brightener per kilogram of dry weight; 2. Dry in a drying cabinet.
Na één wascyclus werd de olie-afstootbaarheid opgemeten volgens ISO 14419 en een spray test werd uitgevoerd volgens ISO 9073 - luik 17 en ISO 4920. Hierna werden vier bijkomende wascycli uitgevoerd waarna dezelfde evaluaties uitgevoerd werden (waarden na 5 wascycli). Vervolgens werden nog vijf bijkomende wascycli uitgevoerd en dezelfde evaluaties werden uitgevoerd (waarden na 10 wascycli).After one wash cycle the oil repellency was measured according to ISO 14419 and a spray test was carried out according to ISO 9073 - hatch 17 and ISO 4920. After this, four additional wash cycles were performed after which the same evaluations were performed (values after 5 wash cycles). Subsequently, five additional wash cycles were performed and the same evaluations were performed (values after 10 wash cycles).
De olie-afstootbaarheid in functie van het aantal wascycli wordt weergegeven in Tabel 13. Tabel 14 geeft de evolutie van de spray test resultaten in functie van het aantal wascycli.The oil repellency as a function of the number of wash cycles is shown in Table 13. Table 14 shows the evolution of the spray test results as a function of the number of wash cycles.
Tabel 13Table 13
Tabel 14Table 14
Uit tabellen 13 en 14 blijkt duidelijk dat de textiel monsters die een voorbehandeling voor de depositiestap hadden ondergaan beter scoren en een betere duurzaamheid hebben dan de textielmonsters die geen voorbehandeling gekregen hadden. De verbetering is het duidelijkst in de spray testen waar de water-afstootbaarheid getest wordt. Het verschil in olie-afstootbaarheid is zichtbaar na 10 wasbeurten, zoals blijkt uit Tabel 13.Tables 13 and 14 clearly show that the textile samples that had undergone pretreatment before the deposition step had a better score and had better durability than the textile samples that had not received pretreatment. The improvement is most evident in the spray tests where the water repellency is tested. The difference in oil repellency is visible after 10 washes, as shown in Table 13.
Na 20 wascycli heeft het voorbehandeld textiel nog steeds een olie-afstootbaarheid van niveau 3.After 20 washing cycles, the pre-treated textile still has an oil repellency of level 3.
Duurzaamheid bij abrasieSustainability in abrasion
Op drie verschillende polyester weefsels werd een lage druk plasma deklaag volgens voorbeeld 2 afgezet, waarna een Martindale abrasie test werd uitgevoerd. Omdat nadien een evaluatie werd uitgevoerd via een spray test, werden grotere monsters dan gebruikelijk gebruikt en werd de opstelling licht aangepast.A low pressure plasma coating according to Example 2 was deposited on three different polyester fabrics, after which a Martindale abrasion test was performed. Since an evaluation was subsequently carried out via a spray test, larger samples than usual were used and the set-up was slightly adjusted.
Een standaard wolweefsel werd met een kracht van 9 kPa tegen een plasma behandeld PES weefsel gedrukt. 5000 abrasiecycli werden uitgevoerd, waarna de olie-afstootbaarheid volgens ISO 14419 werd opgemeten en een spray test volgens ISO 9073 - luik 17 en ISO 4920 werd uitgevoerd. Hierna werden 5000 bijkomende rotaties uitgevoerd en dezelfde evaluaties werden uitgevoerd.A standard wool fabric was pressed against a plasma-treated PES fabric with a force of 9 kPa. 5000 abrasion cycles were performed, after which the oil repellency was measured according to ISO 14419 and a spray test according to ISO 9073 - hatch 17 and ISO 4920 was performed. After this 5000 additional rotations were carried out and the same evaluations were carried out.
Tabel 15 toont de olie-afstootbaarheid in functie van het aantal Martindale abrasiecycli en Tabel 16 toont de spray test resultaten in functie van het aantal Martindale abrasiecycli.Table 15 shows the oil repellency as a function of the number of Martindale abrasion cycles and Table 16 shows the spray test results as a function of the number of Martindale abrasion cycles.
Tabel 15Table 15
Tabel 16Table 16
Claims (24)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
WO13161153 | 2013-09-10 | ||
GB13161153 | 2013-09-10 | ||
GBGB1316115.3A GB201316115D0 (en) | 2013-09-10 | 2013-09-10 | Surface Coatings |
PCT/EP2013/071018 WO2014056966A1 (en) | 2012-10-09 | 2013-10-09 | Surface coatings |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BE1022606B1 true BE1022606B1 (en) | 2016-06-15 |
Family
ID=49487011
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BE2014/0179A BE1022606B1 (en) | 2013-09-10 | 2014-03-14 | SURFACE COATINGS. |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
BE (1) | BE1022606B1 (en) |
GB (1) | GB201316115D0 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040152381A1 (en) * | 2003-01-22 | 2004-08-05 | The Procter & Gamble Company | Fibrous products and methods of making and using them |
WO2005028741A1 (en) * | 2003-09-18 | 2005-03-31 | Surface Innovations Limited | Fibrous products and methods of making and using them |
GB2434379A (en) * | 2006-01-20 | 2007-07-25 | P2I Ltd | Coated fabrics |
US20080107822A1 (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-08 | Apjet, Inc. | Treatment of fibrous materials using atmospheric pressure plasma polymerization |
GB2475685A (en) * | 2009-11-25 | 2011-06-01 | P2I Ltd | Plasma polymerization for coating wool |
EP2422888A2 (en) * | 2010-08-27 | 2012-02-29 | Oticon Medical A/S | A method of coating a surface with a water and oil repellant polymer layer |
WO2012085706A2 (en) * | 2010-12-22 | 2012-06-28 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Nonwoven webs having improved barrier properties |
-
2013
- 2013-09-10 GB GBGB1316115.3A patent/GB201316115D0/en not_active Ceased
-
2014
- 2014-03-14 BE BE2014/0179A patent/BE1022606B1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040152381A1 (en) * | 2003-01-22 | 2004-08-05 | The Procter & Gamble Company | Fibrous products and methods of making and using them |
WO2005028741A1 (en) * | 2003-09-18 | 2005-03-31 | Surface Innovations Limited | Fibrous products and methods of making and using them |
GB2434379A (en) * | 2006-01-20 | 2007-07-25 | P2I Ltd | Coated fabrics |
US20080107822A1 (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-08 | Apjet, Inc. | Treatment of fibrous materials using atmospheric pressure plasma polymerization |
GB2475685A (en) * | 2009-11-25 | 2011-06-01 | P2I Ltd | Plasma polymerization for coating wool |
EP2422888A2 (en) * | 2010-08-27 | 2012-02-29 | Oticon Medical A/S | A method of coating a surface with a water and oil repellant polymer layer |
WO2012085706A2 (en) * | 2010-12-22 | 2012-06-28 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Nonwoven webs having improved barrier properties |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB201316115D0 (en) | 2013-10-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6998852B2 (en) | Equipment and method for applying surface coating | |
JP6423347B2 (en) | Surface coating | |
US20160186321A1 (en) | Treatment of fibrous materials using atmospheric pressure plasma polymerization | |
WO2005089961A1 (en) | Coating of a polymer layer using low power pulsed plasma in a plasma chamber of a large volume | |
EP3722500A1 (en) | Plasma treatments for coloration of textiles | |
EP3101170B1 (en) | Surface coatings | |
EP2655729A2 (en) | Nonwoven webs having improved barrier properties | |
TW201623730A (en) | Novel uhmwpe fiber and method to produce | |
KR102413299B1 (en) | Plasma diffuser | |
BE1022606B1 (en) | SURFACE COATINGS. | |
BE1021624B1 (en) | DEVICE AND METHOD TO APPLY SURFACE COATINGS | |
CN116806279A (en) | Method for producing a water-repellent coating on a textile substrate using a plasma generated by a hollow cathode | |
US20220371050A1 (en) | Method for producing a carrier layer with a hydrophilic polymeric nanocoating | |
US20230136835A1 (en) | Polymeric fabric |