CN110178449B - 喷嘴组件和用于制造大气等离子体射流的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于产生大气等离子体射流(12)的装置(40,40’,40”,40”’，100,110)的喷嘴组件(42,42’,42”,42”’)，其具有入口(48)，大气等离子体射流(12)可通过该入口引入喷嘴组件(42,42’,42”,42”’)中，并且具有与入口(48)这样连接的通道(56,56”’)，即，使得通过入口(48)引入喷嘴组件(42,42’,42”,42”’)中的等离子体射流(12)通过通道(56)引导，其中沿通道(56,56”’)在通道壁中设置多个喷嘴开口(62)，通过通道(56,56”)引导的等离子体射流(12)可以通过该喷嘴开口从喷嘴组件(42,42’,42”,42”’)中喷出。本发明还涉及用于产生大气等离子体射流(12)的、具有这种喷嘴组件的装置(40,40’,40”,40”’，100,110)，其应用，用于等离子体处理织物(72)的方法，相应经过等离子体处理的织物(72)和具有由经等离子体处理的无纺织物(72)制成的层(86，88)的卫生用品(88)。

Description

喷嘴组件和用于制造大气等离子体射流的装置

技术领域

本发明涉及一种用于产生大气等离子体射流的装置的喷嘴组件，其具有入口，大气等离子体射流可通过该入口引入喷嘴组件，并且具有与入口这样连接的通道，即，使得通过入口引入喷嘴组件中的等离子体射流通过通道引导。本发明还涉及一种用于产生大气等离子体射流的装置。

本发明还涉及用于等离子体处理织物或塑料薄膜的方法和等离子体处理的无纺织物。

背景技术

在尿布，卫生巾或衬垫(例如医用衬垫)的制造中，使用无纺织物层，特别是所谓的吸收层和分配层，利用该层，液体可以从皮肤表面快速引导到吸收材料中，通常至含有所谓超级吸收剂(超级吸收性聚合物)的层中。分布层在实践中通常称为AQL(采集层)或ADL(采集分配层)。

这些无纺织物层，尤其是ADL/AQL，有不同的质量。无纺织物层的质量由根据ISO9073-13：2006测定的所谓液体透湿时间(英文(liquid)strike-through time)给出，其表示液体被无纺织物层吸收并传递的速度的量度。透湿时间越短，尿布，卫生巾或衬垫中的无纺织物层的功能越好。

因为无纺织物层，特别是ADL/AQL，占尿布，卫生巾或垫的材料成本很大比例，所以经常为廉价的产品使用具有高透湿时间的低质量的无纺织物层，由此尿布，卫生巾或衬垫的功能劣化。对于更高质量的产品，使用更高质量的无纺织物层。然而，这一方面更昂贵，并且另一方面具有更高的单位面积重量，这也导致更高的材料消耗和尿布，卫生巾或垫的更高的重量。

需要改善薄或廉价无纺织物层或ADL/AQL的透湿时间，以便能够以较低的成本生产优质的尿布，卫生巾或衬垫。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种装置和方法，利用其尤其可以改善无纺织物层，特别是ADL/AQL的透湿时间。

根据第一教导，在用于产生大气等离子体射流的装置的喷嘴组件的方面，该喷嘴组件具有入口，大气等离子体射流可通过该入口引入喷嘴组件，并且具有这样连接到入口的通道，即通过入口引入喷嘴组件的等离子体射流通过该通道引导，根据本发明，该目的通过沿通道在通道壁中设置多个喷嘴开口来解决，通过通道引导的等离子体射流可以通过该喷嘴开口离开喷嘴组件。

此外，在用于产生包括放电空间的大气等离子体射流的装置的方面，其中该装置配置用于在放电空间中产生大气等离子体射流，该目的根据本发明这样解决，即，前述类型的喷嘴组件连接在该放电空间上，使得在放电空间中产生的等离子体射流被引入喷嘴组件的入口。

已经认识到，通过用大气等离子体射流处理无纺织物可以改善无纺织物的透湿时间。然而，已经发现，现有技术中已知的用于产生大气等离子体射流的等离子体喷嘴不适合于此目的，因为用于尿布，卫生巾和衬垫的薄无纺织物对温度非常敏感并且在大气等离子射流的影响下快速损坏，尤其是撕裂或融化。甚至电晕处理或介电阻碍放电处理也不是一种有意义的替代选择，因为其由于随之而来的流光和放电丝而导致无纺织物上的孔，与等离子体射流相反，仅具有表面效果，并且仅导致透湿时间略有减少。尽管使用低压等离子体可以进行更温和的处理，但是这种系统昂贵且难以集成到生产线中，尤其是不具有通常需要的生产量。

相反，利用上述喷嘴组件和上述装置，可以产生等离子体射流，其强度一方面足以处理无纺织物，使得其透湿时间减少，另一方面不是太强，使得无纺织物不会受损。类似地，还证明了所述喷嘴组件和装置非常适合于等离子处理其它敏感的织物，薄塑料薄膜或薄金属薄膜，其会被来自传统等离子喷嘴的等离子体射流损坏。因此，喷嘴组件或装置优选用于织物或薄膜的等离子体处理，特别是塑料薄膜或金属薄膜。喷嘴组件用于产生大气等离子体射流的装置。喷嘴组件可以例如与这种装置一体形成。替代性地，喷嘴组件也可以设计为单独的部件，其例如可以可拆卸地连接到装置的其余部分，例如用于产生大气等离子体射流、具有可更换喷嘴头或可更换喷嘴组件的装置中。

喷嘴组件具有入口。例如，如果喷嘴组件形成为用于产生大气等离子体射流的装置的集成部分，则入口也可以是从装置的其余部分到喷嘴组件的仅假想的通道，而不需要在装置的其余部分和喷嘴组件之间存在物理中断。

通过入口，可以将大气等离子体射流引入喷嘴组件中。为此目的，喷嘴组件优选地这样连接或可连接到用于产生大气等离子体射流的装置，使得在运行期间，等离子体射流通过入口进入喷嘴组件。喷嘴组件优选在入口区域中具有相应的连接装置，例如螺纹，用于将喷嘴组件连接到用于产生大气等离子体射流的装置。

喷嘴组件具有这样连接到入口的通道，使得通过入口引入喷嘴组件的等离子体射流通过通道引导。例如，通道可具有圆形或半圆形横截面。

沿着通道，在通道壁中设置多个喷嘴开口。为此目的，通道优选地具有基本上直的通道区段，其中喷嘴开口依次布置。可以根据需要选择喷嘴开口的数量，其中可以通过增加喷嘴开口的数量来减小单个部分射流的强度。然而，在通道中优选设置至少五个，更优选至少十个喷嘴开口，以便实现适合于处理敏感材料，优选敏感的织物和薄膜，特别是塑料薄膜或金属薄膜的部分射流强度的弱化。喷嘴开口例如可以形成为圆形，椭圆形，狭缝状或者也可以具有其它的几何形状。

通过喷嘴开口，通过通道引导的等离子体射流可从喷嘴组件中喷出。因此，喷嘴开口从通道引出到外部。然后，通过通道引导的等离子体射流穿过喷嘴开口到达外部，使得其以多个部分射流的形式从喷嘴组件中喷出。将等离子体射流分布成多个部分射流一方面导致等离子体射流能够在更大的宽度上起作用。另一方面，这实现了减小各个部分射流的强度，使得敏感的织物，特别是无纺织物，或薄的塑料或金属薄膜不会被部分射流损坏，但仍然可以有效地进行等离子体处理。

用于产生大气等离子体射流的装置具有放电空间，并且形成用于在放电空间中产生大气等离子体射流。这种装置原则上从现有技术中已知，例如从DE 195 32 412C2中已知。

该装置尤其具有壳体，例如管状壳体，其中设置有放电空间。

大气等离子体射流在放电空间中优选通过工作气流中的放电产生。放电引起工作气体的激发和部分电离，从而形成等离子体，其作为等离子体射流通过工作气体流从放电空间喷出。

为此目的，放电空间尤其具有气体入口，工作气体流可以通过该气体入口进入放电空间。对于放电来讲，在放电空间中优选布置有内电极。此外，优选设置有外电极，其可以例如通过壳体本身形成，例如通过用作壳体的金属管形成。

上述喷嘴组件连接到放电空间。为此目的，壳体和喷嘴组件可包括相应的连接装置，例如螺纹，喷嘴组件可通过该连接装置连接到放电空间，使得在放电空间中产生的等离子射流引导通过喷嘴组件的入口。

根据第二教导，根据本发明，上述目的进一步通过使用前述装置用于对材料，特别是织物或薄膜，特别是塑料薄膜或金属薄膜进行等离子体处理的应用解决。织物尤其可以是无纺织物。

此外，根据本发明，上述目的通过使用前述装置对织物或薄膜，特别是塑料薄膜或金属薄膜进行等离子体处理的方法解决，在该方法中，利用该装置产生大气等离子体射流，由此，等离子体射流以多个部分射流的形式从通道壁上的喷嘴开口喷出，并且在该方法中，为织物或薄膜，尤其是塑料薄膜或金属薄膜的表面施加等离子体射流的部分射流。

通过将等离子体射流分成单独的部分射流，一方面可以同时处理织物或薄膜，尤其是塑料薄膜或金属薄膜的更宽区域，从而可以在等离子体处理中获得更高的产率。另一方面，可以实现各个部分喷射的这样的强度，使得织物或薄膜，特别是塑料薄膜或金属薄膜可以被有效地等离子体处理而不会被损坏。尤其可以实现，在等离子体处理过程中织物或薄膜的温度始终低于100℃或甚至低于50℃。

为了产生等离子体射流，例如可以使用空气，氢气-氮气混合物，氮气或稀有气体作为工作气体。优选使用氮气(N₂)或惰性气体，特别是氩气作为工作气体，可能情况下也可以组合使用，因为这样可以延长等离子体射流中等离子体物质的寿命，使得等离子体即使在通过通道后也具有足够高的活性。当氮气用作工作气体时，工作气体中的氮气浓度优选为至少98重量％，特别是至少99.5重量％。

待处理的材料，尤其是待处理的织物或薄膜，优选作为幅面形式提供，例如通过辊子或在生产线中提供，并且输送经过喷嘴组件，使得从喷嘴开口喷出的部分射流到达材料，特别是织物或薄膜。

织物优选是无纺织物，其尤其可以由合成纤维，例如聚丙烯或聚乙烯纤维，由天然纤维，例如棉或粘胶纤维，和/或由无机纤维，例如玻璃纤维组成。已经发现，用上述方法对无纺织物进行等离子体处理使得在无纺织物的各个纤维上形成官能团，这增加了纤维的亲水性，使得织物可以更好地吸收液体。

此外，已经表明，利用所述方法的等离子体处理导致无纺织物的厚度随着密度的相应降低而增加。在实验中，观察到厚度增加了五倍。已经发现，这导致无纺织物的较短的透湿时间。这可以通过以下事实来解释，即随着厚度的增加和密度的降低，毛细管更多地形成为基本上垂直于织物方向，由此液体可以更快地引导通过无纺织物。这些效果导致无纺织物的透湿时间更短。

在试验中，通过等离子体处理可以实现减少到未处理的无纺织物的原始透湿时间的一半或甚至三分之一。例如，通过等离子体处理，对于单位面积重量为30g/m²的薄的廉价无纺织物，可以实现与单位面积重量为90g/m²的高质量无纺织物相对应的透湿时间。由此，采用这种方法，可以生产具有良好透湿时间的轻质，廉价的无纺织物。

相应地，无纺织物，尤其是ADL或AQL的单位面积重量优选小于90g/m²，尤其是小于50g/m²。通过所说明的薄无纺织物的等离子体处理增加了无纺织物的厚度并改善了其透湿时间，尤其是可以提高至目前为止仅具有更高单位面积重量的无纺织物可实现的值。等离子体处理前的无纺织物的厚度优选小于5mm。

试验还表明，由等离子体处理引起的无纺织物厚度的增加是非常稳定的，并且随着时间和在高压下都保持不变。在试验中，等离子体处理的无纺织物的厚度在50000至300000Pa的压力下也得以保持，这对应于尿布包装中的典型压力，因为尿布在包装期间被严重压缩。在移除压力之后，无纺织物再次基本上呈现其先前在等离子体处理之后的厚度。

此外，发现用所述方法等离子体处理的无纺织物的性能在很长一段时间内保持，尤其是因为等离子体射流深入到无纺织物中，而表面电晕处理仅导致短期限效应。

相应地，根据本发明，上述目的也通过等离子体处理的无纺织物，尤其是ADL或AQL解决，其通过包括以下步骤的方法生产：提供无纺织物并通过上述方法对无纺织物进行等离子体处理。此外，根据本发明，上述目的通过用于吸收液体的卫生产品，特别是卫生巾，尿布或垫实现，该卫生产品具有由上述等离子体处理的无纺织物制成的层。由于改进的透湿时间，这种卫生产品具有更高的质量和低的生产成本。

用所述方法等离子体处理的无纺织物与相同类型的未处理的无纺织物的区别尤其在于通过等离子体处理引起的较低密度和通过等离子体处理引起的纤维上的官能团带来的亲水化。例如，如果ADL/AQL材料通常具有90kg/m³的密度，则经等离子体处理材料的密度尤其小于45kg/m³。可以通过测量水在纤维上的接触角来检测亲水化。在等离子体处理的无纺织物的情况下，其尤其小于40°(直接在无纺织物的纤维上测量)，而在未处理的无纺织物上高于该值。还可以直接检测纤维上的官能团，例如通过X射线光电子能谱(XPS)。

此外，该方法适用于薄膜，尤其是塑料薄膜或金属薄膜的等离子体处理。通过薄膜的等离子体处理，可以为随后的印刷过程或胶合薄膜准备这些薄膜。利用该方法实现了薄膜表面的良好亲水化而不损坏薄膜。相比之下，先前用介电阻碍放电的薄膜处理试验仅导致亲水化的微小改进(最大为40至55mN/m)。由于高热负荷，常规等离子喷嘴的使用经常导致膜的损坏。该方法特别适用于厚度优选小于0.1mm，更优选小于0.05mm，尤其是小于0.02mm的薄膜。

在下文中将说明喷嘴组件，装置，用途，方法，等离子体处理的无纺织物和用于吸收液体的卫生产品的各种实施例，其中各个实施形式分别以相应方式适用于喷嘴组件，装置，用途，方法，等离子体处理的无纺织物和用于吸收液体的卫生产品。此外，各个实施形式也可以彼此组合。

在一个实施形式中，通道具有直的区段，并且喷嘴开口在通道的延伸方向上布置在通道壁中。以这种方式，可以制造并排布置的部分射流帘幕，从而可以同时在宽的宽度上处理无纺织物或薄膜。

喷嘴开口优选布置在通道的至少50mm，优选地至少80mm的长度上，以便产生宽的等离子体帘幕并且将等离子体射流的强度分布在更大的区域上，使得处理过的材料的热负荷减少。

在另一个实施形式中，通道在两侧与入口连接，使得通过入口引入喷嘴组件的等离子体射流从两侧引导到通道中。特别地，通道具有分别与入口连接的第一和第二端部。为此目的，优选在入口和通道之间设置分配通道，等离子体射流通过该分配通道被引导到通道的两个端部。将等离子体射流从两侧引入通道导致等离子体射流强度更均匀地分布到各个部分射流。尤其防止从通道的一端到另一端强度连续减小。由此可以实现更均匀的等离子体处理。

在另一个实施形式中，设置气体供应装置以将气体，优选氮气与等离子体射流分开地引导到通道中。为此目的，通道优选具有额外的气体入口，气体供应装置可以连接到该气体入口。在方法的一个相应实施方案中，除了等离子体射流之外，还将气体，优选氮气单独引入通道中。以这种方式，实现了等离子体射流的额外冷却，使得利用从喷嘴组件的喷嘴开口出来的部分射流可以进行更温和的处理，尤其是对敏感的无纺织物。

在另一个实施形式中，通道壁中的喷嘴开口的直径至多是通道直径的四分之一。以这种方式，防止了在通道中过大的压降，由此使得部分射流具有更均匀的强度。

在另一实施形式中，通道的横截面随着与入口的距离的增加而变宽。已经认识到，该措施可以对抗通道中的压降，从而可以实现均匀强度的部分射流。

在另一个实施形式中，喷嘴组件多件式形成并具有一个喷嘴元件，该喷嘴元件包括具有喷嘴开口的通道，并且该喷嘴组件具有分配元件，该分配元件包括分配通道，通过该分配通道将通过入口引入的等离子体射流在单侧或两侧引导到通道中。以这种方式，可以更容易地制造喷嘴组件。例如，喷嘴元件可以具有引入表面中的凹口，该凹口在组装状态下与喷嘴组件的其余部分形成通道。由此可以使在喷嘴组件内部延伸的通道更简单地制造。分配元件可以例如具有两个部分，其在表面上分别具有凹口，从而使得在组装状态下由该凹口得到了通道。以这种方式也可以更容易地制造喷嘴组件。

分配元件的分配通道优选具有一个入口和两个与入口相连的出口，以将等离子体射流从该入口引导到通道的两个端部。

在另一实施形式中，喷嘴组件具有散热器，特别是具有用于空气冷却的散热片的散热器。以这种方式，由等离子体射流引入喷嘴组件的热量可以更好地散发到外部，使得喷嘴组件不会过度加热。此外，以这种方式，可以降低等离子体射流的部分射流的温度。

在另一个实施形式中，在喷嘴开口区域中的通道的横截面成形为使得在穿过喷嘴开口的横截面的虚拟第一切平面和与其相对而置并且平行于第一切平面的虚拟第二切平面之间的中心延伸的虚拟中间平面将横截面划分为喷嘴开口处的第一横截面区域和与喷嘴开口相对的第二横截面区域，其中第一横截面区域的横截面积与第二横截面区域的横截面积不同，差值优选为至少5％，尤其是至少10％。

已经发现，通道横截面的这种不对称性允许等离子体射流强度更均匀地分布到各个部分射流。在所述的不对称性中，喷嘴区域中的通道横截面至喷嘴开口上方的其高度的一半处，具有与在通道横截面的其余区域中不同的横截面积。

该实施形式限定了喷嘴开口区域中的通道横截面。然而，通道优选在多个喷嘴开口的区域中具有相应的横截面，优选沿着其从第一喷嘴开口到最后一个喷嘴开口的走向。

通道横截面由虚拟中间平面划分。该虚拟中间平面实际上不存在，而仅用于限定其横截面积彼此进行比较的第一和第二横截面区域。

虚拟中间平面在穿过喷嘴开口的横截面的虚拟第一切平面和与其相对并且平行于第一切平面的横截面的虚拟第二切平面之间的中心延伸。在两个平面之间的中心位置应理解为，中间平面与第一和虚拟第二切平面具有相同的距离。横截面的切平面应理解为意指这样的平面，其接触通道的横截面但不与其相交。横截面的第一切平面穿过喷嘴开口，即穿过喷嘴开口与通道相交的点。第二切平面与第一切平面相对。因此，通道的横截面位于第一和第二切平面之间。与中间平面一样，第一和第二切平面是虚拟的并且用于定义同样虚拟的中间平面。

在一个实施例中，通道的横截面具有两个具有不同半径的相对的圆形区段。这种横截面可以例如简单地通过具有不同钻孔直径的两个相互偏移的平行孔制造。由此可以保持低制造成本。

在另一个实施形式中，第二横截面区域的横截面积大于第一横截面区域的横截面积。以这种方式，可以实现等离子体射流强度至各个部分射流的特别均匀的分布。例如，如果通道的横截面具有两个具有不同半径的相对的圆形区段，则喷嘴开口优选布置在具有较小半径的圆形区段的区域中，尤其是在其顶点中。

在另一个实施形式中，喷嘴组件多件式形成，其具有第一部分，在第一部分的表面中引入第一凹口，并且具有第二部分，在第二部分的表面中引入第二凹口，其中第一部分和第一部分这样相邻，使得第一和第二凹口彼此相对而置并形成通道。这样，第一凹口形成通道横截面的第一部分，第二凹口形成通道横截面的第二部分。如果两个凹口彼此相对布置，则得到了通道的整个横截面。

该实施形式实现了特别简单地制造通道。如果通道具有不对称的横截面，例如对应于具有有着不同横截面积的第一和第二横截面区域的前述实施例之一，或者如果通道具有沿其延伸方向变化，例如收窄的锥形横截面时，这是特别有利的。除了第一和第二部分之外，喷嘴组件还可以具有其他部件。

举例来说，喷嘴组件的第一部分可以是包括喷嘴开口的喷嘴元件。由此喷嘴开口优选从第一凹口发出。

喷嘴组件的第二部分例如可以是分配元件，其包括分配通道，通过入口引入的等离子体射流通过该分配通道从一侧或两侧引入通道中。

在一个实施形式中，喷嘴组件的第一部分具有凹口，该凹口具有有着第一半径的圆区段形横截面，并且喷嘴组件的第二部分具有凹口，该凹口具有有着第二半径的圆区段形横截面，该第二半径与第一半径不同。彼此相邻的第一和第二凹口由此产生两个相对的不同半径的圆区段构成的横截面。第二半径优选小于第一半径。

在另一实施形式中，该装置形成用于通过工作气体中的电弧放电产生大气等离子体射流，其中可以通过在电极之间施加高频高压来产生电弧放电。在方法的相应实施形式中，通过工作气体中的电弧放电产生大气等离子体射流，其中通过在电极之间施加高频高压产生电弧放电。

所用的工作气体优选为氮气(N₂)或惰性气体如氩气(Ar)或氦气(He)或氮气和惰性气体混合物。

高频高压通常理解为意指频率为1-300kHz，特别是1-100kHz，优选10-100kHz，进一步优选10-50kHz的频率下1-100kV，特别是1-50kV，优选地2-20kV的电压。以这种方式，可以产生反应性等离子体射流，其能够进行有效的等离子体处理，特别是对无纺织物的等离子体处理，从而减少其透湿时间。同时，以这种方式产生的等离子体射流具有相对低的温度。由于将等离子体射流额外地分成多个部分射流，这实现了部分射流这样的强度，其避免了对诸如织物和塑料薄膜之类的敏感材料的损坏。

在另一实施形式中，该装置具有布置在放电空间内的内电极。尤其可以在内电极和壳体之间施加高频高压，以便在流过放电空间的工作气体中产生电弧放电，从而形成等离子体射流。具有这种内电极的装置实现了产生稳定的放电并因此产生稳定的等离子体射流。

在另一个实施形式中，该装置用于无纺织物的等离子体处理，特别是用于尿布，卫生巾或衬垫，或者用于它们的制造。已经发现该装置尤其适用于薄的无纺织物的等离子体处理，例如用于制造尿布，卫生巾或衬垫，尤其是ADL或AQL，因为这些敏感的材料可以这种方式有效地进行等离子体处理，而不会将其损坏或毁坏。

在另一个实施形式中，材料，尤其是织物或薄膜，尤其是塑料薄膜或金属薄膜，是幅面形式材料，并运输经过装置的喷嘴开口。通过这种方式，该装置或方法可以容易地集成到生产线中，例如用于生产卫生产品的无纺织物的生产线或用于生产卫生产品本身的生产线。并置的喷嘴开口优选地横向于输送方向定位，使得织物或塑料膜可以在相应的宽度上进行处理。以这种方式，织物或塑料薄膜可以高产量进行等离子体处理。在实验室测试中，即使使用单个装置和在每分钟60m的无纺织物幅面的生产量下，也可以实现无纺织物的透湿时间减少25％以上。通过使用多个装置，例如具有相应四个喷嘴组件的四个装置，产量可以增加，例如达到240m/min，从而可以在用于卫生产品的无纺织物的生产中实现典型的产量。

还可以想到，利用该装置或该方法可后处理原则上制造完成的卫生产品，例如卫生巾，尿布或衬垫，以实现卫生产品的期望质量改进。

材料，尤其是织物或薄膜，尤其是塑料薄膜或金属薄膜，可以在其整个宽度上进行等离子体处理。或者，材料，尤其是织物或薄膜，尤其是塑料薄膜或金属薄膜，也可以仅在其宽度的部分区域上进行等离子体处理。这对于生产用于吸收液体的卫生产品的无纺织物尤其有利。例如，如果仅对无纺织物中心的一个区域进行等离子体处理，而两侧的条带仍然未经处理，那么可以由该无纺织物生产用于尿布或卫生巾的吸收层和分布层，其在中心具有高亲水性，以便快速吸收液体，但侧面亲水性较差，因此在尿布或卫生巾的边缘没有液体会泄漏到外面。因此，所述方法还允许对无纺织物，或一般来说织物或塑料薄膜的各个区域进行有针对性的等离子体处理。

在方法中，织物，尤其是无纺织物的这样的区域优选经过等离子体处理，其设置在待由该织物制造的、用于吸收和/或分配液体的卫生产品上，特别是用于将液体传递到布置在该织物区域下方的层上，尤其是超级吸收层。在卫生产品的相应实施例中，经等离子体处理的无纺织物层在设置用于吸收和/或分配液体，尤其是用于将液体传送到布置在该区域下方的层，尤其是超级吸收层中的区域中进行等离子体处理，例如尿布或卫生巾中间的区域，其例如布置在疏水或不透液区域之间。

在另一个实施形式中，织物或薄膜，尤其是塑料薄膜或金属薄膜，通过两个具有相同转速的辊子运输，该装置设置在两个辊子之间。附加地或替代地，将织物或薄膜，尤其是塑料薄膜或金属薄膜，在等离子体处理的区域中运输至处理台(例如铝板)上。通过上述措施，在处理过程中织物或薄膜，尤其是塑料薄膜或金属薄膜上的拉力可以最小化，从而织物或薄膜，尤其是塑料薄膜或金属薄膜在等离子体处理过程中避免受到损坏。运输方向上在等离子体处理区域后面，可以设置抽吸装置以吸除在等离子体射流产生期间产生的氮氧化物或臭氧。例如，抽吸装置可以整合到处理台中。

在另一个实施形式中，该装置包括旋转驱动装置，该旋转驱动装置构造用于在运行期间围绕旋转轴线旋转喷嘴组件。以这种方式，可以增加从喷嘴开口喷出的等离子体射流的部分射流的作用范围。旋转轴可以例如基本上垂直于通道的延伸方向定向或平行于从喷嘴开口出来的部分射流，使得部分射流在喷嘴组件的旋转期间扫过基本上圆形的区域。

替代性地，旋转轴也可以基本上平行于通道的延伸方向定向。这允许例如也实现了对管道表面的内部处理。

在另一个实施形式中，在大气压下为材料，特别是织物或薄膜施加等离子体射流的部分射流。已经认识到，即使是敏感的材料，例如织物，尤其是无纺织物，或薄膜，尤其是塑料薄膜或金属薄膜，也可以在大气压力下使用从喷嘴组件中喷出的部分射流进行处理而不被损坏。因此，尤其不必将待处理材料和/或喷嘴组件布置在真空室中。

相反，在现有技术中的其他等离子体处理方法中，将敏感材料放置在真空室中以实现足够的等离子体衰减，以便对敏感材料进行无损伤处理。除了真空室的额外成本之外，由于需要将待处理材料输入和输出低压室，这也增加了实施等离子体处理的成本。

由于利用上述装置或所述喷嘴组件可以在大气压力下处理敏感材料，因此可以省去用于待处理材料的低压室或真空室，由此可以简单而经济地实施该方法。该方法尤其可以在线进行，即在连续操作的生产线内进行，因为不需要中断连续运行地输入和输出低压室或真空室。

在下文中说明喷嘴组件的实施形式1至9，装置的实施形式10和11，应用的实施形式12和13，方法的实施形式14至16，等离子体处理的无纺织物的实施形式17和卫生产品的实施形式18。

1.一种用于产生大气等离子体射流的装置的喷嘴组件，其包括入口，大气等离子体射流可通过该入口引入喷嘴组件，并且包括这样与入口连接的通道，使得通过入口引入喷嘴组件的等离子体射流引导通过通道，其中沿通道在通道壁中设置多个喷嘴开口，引导通过通道的等离子体射流可通过该开口从喷嘴组件中喷出。

2.根据实施形式1所述的喷嘴组件，其中所述通道具有直的区段，并且所述喷嘴开口在所述通道的延伸方向上布置在所述通道壁中。

3.根据实施形式1或2所述的喷嘴组件，其中所述通道在两侧与所述入口连接，由此通过所述入口引入所述喷嘴组件的等离子体射流从两侧引导到所述通道中。

4.根据实施形式1至3中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述通道壁中的喷嘴开口的直径至多是通道直径的四分之一。

5.根据实施形式1至4中任一项所述的喷嘴组件，其中，所述通道的横截面随着与所述入口的距离的增加而变宽。

6.根据实施形式1至5中任一项所述的喷嘴组件，其中所述喷嘴组件多件式形成，包括：喷嘴元件，所述喷嘴元件包括具有喷嘴开口的通道；分配元件，所述分配元件包括分配通道，通过所述分配通道将通过入口引入的等离子体射流在一侧或两侧上引导至通道中。

7.根据实施形式1至6中任一项所述的喷嘴组件，在喷嘴开口区域中的通道的横截面成形为使得在穿过喷嘴开口的横截面的虚拟第一切平面和与其相对而置并且平行于第一切平面的、横截面的虚拟第二切平面之间的中心延伸的虚拟中间平面将横截面划分为喷嘴开口处的第一横截面区域和与喷嘴开口相对的第二横截面区域，其中第一横截面区域的横截面积与第二横截面区域的横截面积不同，差值优选为至少5％，尤其是至少10％。

8.根据实施形式7所述的喷嘴组件，其中，第二横截面区域的横截面积大于第一横截面区域的横截面积。

9.根据实施形式1至8中任一项所述的喷嘴组件，其中所述喷嘴组件多件式形成，所述喷嘴组件具有第一部分，在所述第一部分的表面中引入第一凹口，并且具有第二部分，在所述第二部分的表面中引入第二凹口，其中第一和第二部分相邻，使得第一和第二凹口彼此相对而置并形成通道。

10.用于产生大气等离子体射流的装置，所述装置包括放电空间，其中所述装置形成用于在所述放电空间中产生大气等离子体射流，并且其中根据实施形式1至9中任一个所述的喷嘴组件与所述放电空间这样相连，使得在放电空间中产生的等离子体射流被引入喷嘴组件的入口。

11.根据实施形式10所述的装置，其中所述装置形成用于通过工作气体中的电弧放电产生大气等离子体射流，其中可以通过在电极之间施加高频高压来产生电弧放电。

12.根据实施形式10或11所述的装置用于等离子体处理材料，优选织物或薄膜，尤其是塑料薄膜或金属薄膜的应用。

13.根据实施形式12所述的应用，其中所述装置用于无纺织物的等离子体处理，尤其是用于尿布，卫生巾或衬垫，或者用在尿布，卫生巾或衬垫的制造中。

14.使用根据实施形式10或11的装置等离子体处理材料，优选织物，尤其是无纺织物或薄膜，尤其是塑料薄膜或金属薄膜的方法，在所述方法中，利用所述装置产生大气等离子体射流，由此等离子体射流以多个部分射流的形式从通道壁中的喷嘴开口喷出，并且在所述方法中，为材料，优选织物或薄膜，尤其是塑料薄膜或金属薄膜的表面施加等离子体射流的部分射流。

15.根据实施形式14所述的方法，其中所述材料，尤其是所述织物或所述薄膜是幅面形式材料并且运输经过所述装置的喷嘴开口。

16.根据实施形式14或15所述的方法，其中所述材料，尤其是织物或薄膜，在大气压范围内施加以等离子体射流的部分射流。

17.利用具有以下步骤的方法生产的经等离子体处理的无纺织物，尤其是ADL：

-提供无纺织物，

-通过根据实施形式14至16中任一项所述的方法对所述无纺织物进行等离子体处理。

18.用于吸收液体的卫生产品，尤其是卫生巾或尿布，所述卫生产品包括根据实施形式17所述的经等离子体处理的无纺织物层。

附图说明

从接下来对各种示例性实施例的说明中给出喷嘴组件，装置，用途，方法，无纺织物和卫生产品的其他特征和优点，其中参考附图。

图中：

图1示出了用于产生大气等离子体射流的装置，

图2以分解图示出了根据本发明的喷嘴组件的示例性实施例和根据本发明的用于产生大气等离子体射流的装置的示例性实施例，

图3以剖视图示出了图2中的喷嘴组件的示例性实施例和装置的示例性实施例，

图4以剖视图示出了喷嘴组件和装置的替代示例性实施例，

图5以剖视图示出了喷嘴组件和装置的另一替代示例性实施例，

图6示出了根据本发明的用途和根据本发明的方法的示例性实施例，

图7示出了未处理的无纺织物的照片，

图8示出了作为根据本发明的经等离子体处理的无纺织物的示例性实施方案的、经等离子体处理的无纺织物的照片，

图9a-b示出了根据本发明的卫生产品的示例性实施例，

图10示出了根据本发明的喷嘴组件和根据本发明的装置的另一示例性实施例，

图11示出了根据本发明的喷嘴组件和根据本发明的装置的另一示例性实施例，

图12示出了根据本发明的喷嘴组件和根据本发明的装置的另一示例性实施例，

图13a-c示出了根据本发明的喷嘴组件的另外的示例性实施例的通道横截面，

图14a-c显示了在不同喷嘴组件上的试验照片，以及

图15a-c显示了来自试验的喷嘴组件的通道横截面。

具体实施方式

在下文中，首先说明用于产生大气等离子体射流的装置的结构和运行方式。

装置2具有呈金属制喷嘴管形式的管状壳体4。喷嘴管4在其一端具有锥形收窄部分6，在该锥形收窄部分上安装有可更换的喷嘴头8，其出口形成喷嘴开口10，等离子体射流12在运行时从该喷嘴开口10喷出。

在与喷嘴开口10相对的端部处，喷嘴管4连接到工作气体供应管线14。工作气体供应管线14连接到具有可变流量的加压工作气体源(未示出)。在运行期间，工作气体16从工作气体源通过工作气体供应管线14引入喷嘴管4中。

此外，在喷嘴管4中还设置有具有沿圆周方向倾斜布置的孔20的环的旋流装置18，在运行期间引入喷嘴管4中的工作气体16通过该旋流装置旋涡化。

因此，喷嘴管4的下游部分由涡流22形式的工作气体16流通，该涡流的核心在喷嘴管4的纵向轴线上延伸。

此外在喷嘴管4中，居中地布置有内电极24，其在喷嘴管4中沿喷嘴开口10的方向同轴地延伸。内电极24与旋流装置18电连接。旋流装置18通过陶瓷管26与喷嘴管4电绝缘。通过高频导线28，在内电极24上施加高频高压，其由变压器30产生。喷嘴管4通过接地线32接地。通过施加的电压在内电极24和喷嘴管4之间产生电弧34形式的高频放电。喷嘴管4中的这个区域因此作为装置2的放电空间36。

这里使用概念“电弧”，“电弧放电”和“弧形放电”作为放电的现象学描述，因为放电以电弧的形式发生。概念“电弧”另外用作在具有基本恒定电压值的直流电压放电中的放电形式。然而，在当前情况下，其是电弧形式的高频放电，即高频电弧放电。

由于工作气体的旋转流动，该电弧34在喷嘴管4的轴线区域中的涡流核心中通道化，使得其在收窄部分6的区域中才分支到喷嘴管4的壁上。

在涡流核心区域中，并因此紧邻电弧34以高流速旋转的工作气体16，与电弧34紧密接触，从而部分地转移到等离子体状态，由此大气等离子体射流12通过喷嘴开口10从装置2中喷出。

图2以分解图示出了根据本发明的喷嘴组件的示例性实施例和根据本发明的用于产生大气等离子体射流的装置的示例性实施例。图3以剖视图示出了喷嘴头和装置。

装置40包括图1中的喷嘴组件42和装置2，其中，代替可更换喷嘴头8，喷嘴组件42的连接件44连接到喷嘴管4上。连接件44具有锥形延伸的内通道46，其形成装置2的放电空间36的下部。在运行期间，等离子射流12从连接件44的下开口48喷出并进入喷嘴组件42的其他部件。因此，下开口48可以被认为是喷嘴组件42的入口。

喷嘴组件42还包括由两个部分50a-b组成的分配元件50和喷嘴元件52。在喷嘴元件52中引入凹口54，其在如图3所示的喷嘴组件42的组装状态下形成具有第一端部58和第二端部60的通道56。沿着通道，在通道56的通道壁中彼此相邻地引入多个喷嘴开口62。

分配元件50的部件50a-b具有相应的凹口64a-b，其在组装状态下形成分配通道66。分配通道具有分支68并将入口48与通道56的第一端部58和第二端部60均连接。

当在运行期间利用装置2产生等离子体射流12时，其通过连接件44处的入口48进入分配通道66，并以这种方式被引导到通道56的两端58,60并穿过通道56，由此，其以多个部分射流70的形式从喷嘴开口62中从喷嘴组件42中喷出。通过这种方式，由多个彼此相邻的部分射流70产生帘幕，其中各个部分射流70具有相对于等离子体射流12降低的强度，利用该强度例如可以等离子体处理输送经过喷嘴开口62处的无纺织物72而不会将其损坏。

通过使等离子体射流12经由分配通道66在两侧引入通道56中，使得各个部分射流70具有比较相似的强度。选择性地，通过形成具有从两端58,60到通道中心稍微加宽的横截面的通道，可以进一步均匀化各个部分射流70的强度，从而在到入口48的较长的距离情况下对抗过度的压降。

喷嘴组件42还具有带有散热片76的、围绕其他部件的铝制散热器74，通过等离子射流12引入喷嘴组件42的热负荷可以通过该散热器散发。

图4以剖视图示出了喷嘴组件和装置的替代性实施例。装置40'和喷嘴组件42'分别在结构上与装置40和喷嘴组件42基本相同。相同的部件分别设有相同的附图标记。

喷嘴组件42'与喷嘴组件42的不同之处仅在于，通道56与入口48这样连接，使得等离子体射流从一侧引导到通道56中。为此目的，分配元件50'和喷嘴元件52'如图4所示形成。

为了抵抗通道56中的过度压降并使部分射流70的强度均匀化，通道56的横截面可选择性地随着距入口48的距离增加(即，在图4中从左到右)而略微扩展。

图5以剖视图示出了喷嘴组件和装置的替代示例性实施例。装置40”和喷嘴组件42”基本上在结构上与装置40'和喷嘴组件42'相同。相同的部件分别设有相同的附图标记。

喷嘴组件42”与喷嘴组件42'的不同之处仅在于，提供了另外的气体供应装置57，通过该气体供应装置可以将气体59与等离子体射流分开地引入到通道56中。为此目的，凹口54”如图5所示延伸到喷嘴元件52”的边缘，并且在散热器74”中设置开口，其用于将气体59引入通道56中。通过引入气体59，尤其是氮气，等离子体射流可额外地在通道56中冷却，使得从喷嘴开口62出来的部分射流70能够非常温和地处理无纺织物。

图6示出了根据本发明的用途和根据本发明的方法的示例性实施方案。装置40尤其可用于用等离子体处理易损坏的无纺织物。

为此目的，幅面形式的无纺织物72可以如图3-5所示被输送经过装置40(或者也可以是40'或40”)的喷嘴开口，以在整个长度上处理无纺织物72。如图4所示，喷嘴开口优选横向于无纺织物幅面72的输送方向布置，使得无纺织物72可以用装置40在一定宽度上处理，可选地在无纺织物幅面72的整个宽度上或部分宽度上处理。

为了在等离子体处理期间进一步减小无纺织物幅面72上的载荷，将无纺织物幅面72分别在处理区域77的前面和后面用装置40通过辊子78a-b引导，其以相同的速度旋转。以这种方式，减小了在处理区域77中无纺织物幅面72上的拉力。为了进一步减小拉力，设置了铝板形式的处理台79，通过该处理台79在处理区域77中引导无纺织物幅面72。在输送方向上处理区域77的后面，在处理台79中设置抽吸开口80，通过该抽吸开口可以吸走臭氧或氮氧化物，这在优选使用氮气作为装置2和40的工作气体的情况下产生。

由于装置40即使在大气压下也允许对诸如无纺织物幅面72之类的易损坏织物进行无损伤处理，因此该装置可以如图6所示在没有真空腔的情况下运行。因为不需要输入和输出操作，所以尤其实现了线上运行，尤其在连续生产线内。

图7显示了未处理的无纺织物从侧面看的照片。无纺织物包括各个彼此缠结的纤维，尤其是塑料纤维，其产生相对紧密的织物。所示的无纺织物的厚度约为1毫米。

图8显示了用图3所示的装置40进行等离子体处理后的图7的无纺织物的照片。图8因此示出了根据本发明等离子体处理的无纺织物的示例性实施例。在等离子体处理之后，无纺织物具有5mm的强烈增大的厚度，并且相应地具有较低密度的不太紧凑的结构。已经发现，这导致无纺织物的毛细作用的改善，使得液体更有效地引导穿过织物。此外，通过等离子体处理实现了纤维的亲水化，使得织物可以更快地吸收液体。

图9a-b现在以平面图(图9a)和沿着图9a中以“IXb”表示的剖面的剖面图(图9b)示出了根据本发明的用于吸收液体的卫生产品的示例性实施例。在此，卫生产品82是卫生巾，但尿布或衬垫也可以采用相应的结构。

卫生产品82具有赋形外层83，超级吸收层84(所谓吸收芯)，由经等离子体处理的无纺织物，例如图4中的无纺织物72制成的分配层(ADL/AQL)86，由分区段性等离子体处理的无纺织物制成的吸收层88和作为覆盖层的棉层90。超级吸收层84可包括例如吸收液体的粉末，尤其由超级吸收聚合物制成。

当按规定使用时，棉层与皮肤表面接触并确保舒适的皮肤感觉。布置在下面的吸收性无纺织物88仅在中间92处进行等离子体处理，而边缘94未经处理。这样，吸收性无纺布88在中心92具有亲水性，使液体有效地导入下面的分配层86。然而，在边缘94上，吸收性无纺布88具有疏水性，从而防止液体从卫生产品82的边缘处泄漏。吸收性无纺织物88在中心92中的目的性等离子体处理尤其可以代替现有技术中使用的并且在工艺技术方面更复杂的通过施加表面活性剂进行的亲水化。

布置在吸收性无纺织物88下方的分配层86将液体分布在表面中，由此液体以在更大面积上分布的形式进入下面的吸收芯84。通过对吸收性无纺布88的等离子体处理允许液体被分配层86更快地吸收。

通过将经等离子体处理的无纺织物72用于吸收性无纺织物88和/或分配层86，可以降低卫生产品82的生产成本，因为使用更廉价的无纺织物72也可以实现具有短的透湿时间的吸收层或分配层。

图10和11示出了上述装置的其他示例性实施例和可能的用途。

图10中所示的装置100具有与图2的装置40类似的构造，但其中装置2和连接件44位于喷嘴组件42的中心，并且喷嘴组件42的分配元件50具有相应匹配的分配通道66走向。替代性地，设备100也可以类似于图4的设备40'或图5的设备40”形成。

喷嘴组件42可借助于旋转驱动装置102绕垂直于通道56的延伸方向的轴旋转。通过这种方式，利用从喷嘴开口62喷出的部分射流70可以覆盖更大的表面积，从而装置100可用于大面积等离子体处理100。装置100尤其可用于织物，尤其是无纺织物或塑料薄膜的等离子体处理。

图11示出了替代性的装置110，其也具有与图2的装置40类似的结构，但是其中装置2和连接件44定位在喷嘴组件42的侧边，并且喷嘴组件42的分配元件50具有相应匹配的分配通道66走向。选择性地，设备110也可以类似于图4的设备40'或图5的设备40”形成。

喷嘴组件42可借助于旋转驱动装置112绕平行于通道56的延伸方向的轴旋转。装置110同样可用于织物，尤其是无纺织物或塑料薄膜的等离子体处理。

此外，设备110还可以用于其他目的。尤其可以利用从喷嘴开口62喷出的部分射流70以等离子体从内部冲击管状部件，例如用等离子体处理管道内壁。

图12示出了根据本发明的喷嘴组件和根据本发明的装置的另一实施例。装置40”’和喷嘴组件42”’在结构上基本上与图4中的装置40'或喷嘴组件42'相同。相同的部件分别设有相同的附图标记。

喷嘴组件42”’与喷嘴组件42'的不同之处在于，喷嘴元件52”’具有第一通道形凹口120，并且分配元件50”’具有第二通道形凹口122，其中分配元件50”’和喷嘴元件52”’彼此贴靠，使得第一和第二通道形凹口120和122彼此相对而置并形成通道56”’。通过这种结构形式，通过相应地成形凹口120和122，可以容易地制造通道56”’的各种横截面形状。喷嘴开口62从第一凹口120发出。

例如，第一和第二通道形凹口120,122可以分别具有半径相同的半圆形横截面，使得通道56”’具有圆形横截面。第一和第二凹口120,122的两个半圆形横截面的半径可以例如在通道56”’的延伸方向上连续减小，从而产生具有减小的横截面的通道56”’。与实心材料制成的通道相比，通道56”’的横截面可以更加成本有效并且更容易地用两个凹口120,122制造。

图13a-c示出了根据本发明的喷嘴组件的另外的实施例的通道56”’的另外三种可能的横截面124'，124”和124”’。为了清楚起见，附图仅示出了截面而没有示出位于其后面的边缘。喷嘴组件分别对应于图12中的喷嘴组件42”’，其中第一凹口和第二凹口和由此形成的通道56”’分别具有图13a-c中所示的横截面124'，124”或124”’中的一个。图13a-c中的示意性横截面图分别对应于在图12中标记为“XIII”的剖面。

图13a示出了喷嘴元件52”’中的第一凹口120'和分配元件50”’中的第二凹口122'，凹口分别具有半圆形横截面，其中第二凹口122'的半圆直径大于第一凹口120'的半圆直径。由此得到了由两个相对而置的半圆形盘组成的通道横截面124'。

图13a还示出了横截面124'穿过喷嘴开口62的虚拟第一切平面130和与其相对并与之平行的虚拟第二切平面132。第一切平面132延伸穿过喷嘴开口62的汇集处进入通道并且切向地延伸到凹部124或横截面124'。这里切向意味着第一切面124接触通道横截面124'但不与其相交。

在虚拟第一和第二切平面130和132之间的中间，示出了虚拟中间平面134，其将横截面124'分成喷嘴开口62处的第一横截面区域126'和与喷嘴开口62相对的第二横截面区域128'。由于两个凹口120'和122'的半圆半径不同，第二横截面区域128'中的横截面积大于第一横截面区域126'的横截面积。

图13b同样示出了喷嘴元件52”’中的第一凹口120”和分配元件50”’中的第二凹口122”，其分别具有半圆形横截面，但在该示例性实施例中，第一凹口120”的半圆直径大于第二凹口122”的半圆直径。此外，图13b中也示出了虚拟的第一和第二切面130和132，以及将横截面124”划分为在喷嘴开口62处的第一横截面区域126”以及与喷嘴开口62相对的第二横截面区域128”的虚拟中间平面134。通过两个凹口120”和122”的不同半圆半径，第二横截面区域128”中的横截面积小于第一横截面区域126”中的横截面积。

图13c示出了喷嘴元件52”’中具有三角形横截面的第一凹口120”’，以及分配元件50”’中具有半圆形横截面的第二凹口122”’，由此得到了如图13c所示的横截面124”’。此外，图13c中还示出了虚拟的第一和第二切平面130和123，以及将横截面124”’分成喷嘴开口62处的第一横截面区域126”’和与喷嘴开口62相对的第二横截面区域128”’的虚拟中间平面134。在横截面124”’中，第二横截面区域128”’的横截面积大于第一横截面区域126”’的截面面积。

虚拟中间平面134的位置原则上与喷嘴元件52”’和分配元件50”’之间的接触表面无关。因此，中间平面134可以与接触表面重合(见图13c)，但不一定(参见图13a-b)。

试验表明，如13a-c所示，通过通道56”’的不对称横截面可以实现等离子体功率更均匀地分布到从各个喷嘴开口62喷出的部分射流上。当相对于喷嘴开口62的第二横截面区域的横截面积比第一横截面区域的横截面积大时，获得了特别好的结果。因此，图13a和13c中所示的实施例是特别优选的。

已经进行了实验，其显示了不对称的通道横截面的优点。为此目的，分别运行一个装置，该装置对应于图12中具有不同的通道56”’横截面的装置40”’。图14a-c示出了从相应喷嘴组件的喷嘴开口62喷出的部分射流的照片。图15a-c示出了分别用于这些试验的喷嘴组件的相应通道横截面140,142,144。

在图14a-c中，喷嘴组件分别设置在顶部；因此，部分射流的流动方向从顶部到底部延伸。如图12所示，等离子喷嘴的位置在左侧。为了更好的可见性，照片被倒转了。因此，图14a-c实际上显示了照相底片，因此实际发光的部分射流是暗的，而黑暗的周围显示为明亮的。

图14a示出了具有对应于图15a的圆形通道横截面140的喷嘴组件的部分射流的照片。第一和第二凹口相应分别具有半圆形状，其半圆半径r₁，r₂分别为2mm。

图14b示出了来自具有对应于图15b的不对称通道横截面142的喷嘴组件的部分射流的照片。第一和第二凹口均具有半圆形状，但具有不同的半圆半径，其中r₁＝1.5mm且r₂＝2.55mm。

图14c示出了来自具有对应于图15c的不对称通道横截面144的喷嘴组件的部分喷射的照片。第一和第二凹口均具有半圆形状，其中r₁＝2.55mm且r₂＝2mm。

图14a-c中的照片比较表明，不对称通道横截面142和144中(参见图14b-c)的等离子体射流的强度比在对称的通道横截面140中(见图14a)更好地分布到从喷嘴开口62喷出的部分射流。这尤其在部分射流的可见发光区域的长度(图14a-c中的暗区域)中得到体现，这在图14a中是完全不同的。因此，图14a中的部分射流的可见区域在左侧(即，在喷嘴附近)明显短于在右侧。

利用通道横截面142(参见图14b)实现了等离子体射流特别均匀地分布至部分射流，在该通道横截面中，第二横截面区域具有比第一横截面区域更大的横截面积。

Claims (21)

1.用于产生大气等离子体射流(12)的装置(40,40’,40”,40”’，100,110)的喷嘴组件(42,42’,42”,42”’)，所述喷嘴组件

-具有入口(48)，大气等离子体射流(12)通过所述入口引入喷嘴组件(42,42’,42”,42”’)中，并且

-具有通道(56,56”’)，所述通道与所述入口(48)连接，使得通过入口(48)引入喷嘴组件(42,42’,42”,42”’)中的等离子体射流(12)通过通道(56)引导，

-其中沿通道(56,56”’)在通道壁中设置多个喷嘴开口(62)，通过所述通道(56,56”’)引导的等离子体射流(12)通过所述多个喷嘴开口从喷嘴组件(42,42’,42”,42”’)中喷出，

其特征在于，

-在所述喷嘴开口(62)区域中的通道(56,56”’)的横截面(124’,124”,124”’,140,142,144)成形为，使得在所述横截面的穿过喷嘴开口(62)的虚拟第一切平面(130)和所述横截面的虚拟第二切平面(132)之间的中心延伸的虚拟中间平面(134)将所述横截面划分为喷嘴开口(62)处的第一横截面区域(126’,126”,126”’)和与喷嘴开口(62)相对的第二横截面区域(128’,128”,128”’)，所述第二切平面(132)与所述第一切平面(130)相对而置并且平行于所述第一切平面，并且

-所述第一横截面区域(126’,126”,126”’)的横截面积与第二横截面区域(128’,128”,128”’)的横截面积不同。

2.根据权利要求1所述的喷嘴组件，其特征在于，所述第一横截面区域的横截面积与第二横截面区域的横截面积的差值至少为5％。

3.根据权利要求1所述的喷嘴组件，其特征在于，所述第一横截面区域的横截面积与第二横截面区域的横截面积的差值至少10％。

4.根据权利要求1所述的喷嘴组件，其特征在于，所述通道(56,56”’)具有直的区段，并且所述喷嘴开口(62)在所述通道(56,56”’)的延伸方向上布置在所述通道壁中。

5.根据权利要求1所述的喷嘴组件，其特征在于，所述通道(56,56”’)在两侧与所述入口(48)连接，由此通过所述入口(48)引入所述喷嘴组件(42)的等离子体射流(12)从两侧引导到所述通道(56,56”’)中。

6.根据权利要求1所述的喷嘴组件，

其特征在于，通道(56,56”’)的横截面随着与入口(48)的距离的增加而变宽。

7.根据权利要求1所述的喷嘴组件，

其特征在于，喷嘴组件(42,42'，42”，42”’)多件式形成，所述喷嘴组件包括：喷嘴元件(52,52'，52”，52”’)，所述喷嘴元件具有含喷嘴开口(62)的通道(56,56”’)；分配元件(50,50'，50”’)，所述分配元件包括分配通道(66)，通过所述分配通道将通过入口(48)引入的等离子射流(12)在一侧或两侧上引导至通道(56,56”’)中。

8.根据权利要求7所述的喷嘴组件，

其特征在于，第二横截面区域(128’,128”,128”’)的横截面积大于第一横截面区域(126’,126”,126”’)的横截面积。

9.根据权利要求1所述的喷嘴组件，

其特征在于，喷嘴组件(42,42’，42”，42”’)为多件式的，所述喷嘴组件具有第一部分(52,52’，52”，52”’)，在所述第一部分的表面中引入第一凹口(120’，120”，120”’)，并且具有第二部分(50，50’，50”’)，在所述第二部分的表面中引入第二凹口(122’，122”，122”’)，其中第一和第二部分相邻，使得第一和第二凹口彼此相对而置并形成通道(56,56’，56”，56”’)。

10.用于产生大气等离子体射流的装置，所述装置

-包括放电空间(36)，

-其中所述装置(40,40’，40”，40”’，100,110)用于在放电空间(36)中产生大气等离子体射流(12)，

其特征在于

-根据权利要求1至9中任一项所述的喷嘴组件(42,42’，42”，42”’)与所述放电空间(36)相连，使得在所述放电空间(36)中产生的等离子体射流(12)被引入所述喷嘴组件(42,42’，42”，42”’)的入口(48)。

11.根据权利要求10所述的装置，

其特征在于，所述装置(40,40’，40”，40”’，100,110)用于通过工作气体(16)中的电弧放电(34)产生大气等离子体射流(12)，其中，通过在电极(24,4)之间施加高频高压产生电弧放电(34)。

12.一种权利要求10或11所述的装置的应用，所述装置用于材料的等离子体处理。

13.根据权利要求12所述的应用，其特征在于，所述材料是织物或薄膜。

14.根据权利要求13所述的应用，其特征在于，所述薄膜是塑料薄膜或金属薄膜。

15.根据权利要求12所述的应用，

其特征在于，所述装置用于无纺织物的等离子体处理。

16.根据权利要求15所述的应用，其特征在于，所述装置用于对用于尿布、卫生巾或衬垫的，或用在尿布，卫生巾或衬垫的制造中的无纺织物的等离子体处理。

17.一种使用权利要求10或11所述的装置进行材料的等离子体处理的方法，

-在所述方法中用装置(40,40’，40”，40”’，100,110)产生大气等离子体射流(12)，使得等离子体射流(12)以多个部分射流(70)的形式从通道壁中的喷嘴开口(62)中喷出，并且

-在所述方法中，为材料的表面施加等离子体射流(12)的部分射流(70)。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述材料是织物或薄膜。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述织物是无纺织物，所述薄膜是塑料薄膜或金属薄膜。

20.根据权利要求17所述的方法，

其特征在于，材料是幅面形式材料，并且所述材料被运输经过所述装置(40,40’，40”，40”’，100,110)的喷嘴开口(62)。

21.根据权利要求17所述的方法，

其特征在于，所述材料在大气压范围内施加以等离子体射流(12)的部分射流(70)。

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