CN111447721A - 一种脉冲等离子体驻极设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无纺布脉冲等离子体驻极设备及方法，属于等离子体设备技术领域。本发明的机体两侧设置有安装墙板，机体内设置有脉冲等离子体驻极模块、辊式电极和导辊，脉冲等离子体驻极模块安装在安装墙板之间，导辊用于进料和出料，其特征在于：安装墙板分为第一安装墙板和第二安装墙板，脉冲等离子体驻极模块内设置有脉冲电极丝，辊式电极接地，脉冲电极丝接脉冲电压向辊式电极放电产生非均匀的电场，本发明提高了材料内部的电偶极子的极化率，增加材料内部极化电荷密度和稳定性，形成高质量驻极材料。

Description

一种脉冲等离子体驻极设备及方法

技术领域

本发明涉及等离子体设备技术领域，更具体地说，涉及一种脉冲等离子体驻极设备及方法。

背景技术

随着全球工业化的迅速发展，人们赖以生存的大气环境受到了严重破坏，在大气污染物中，PM2.5和传染疾病的飞沫和气溶胶已经严重危机着人类健康。PM2.5和传染疾病的飞沫和气溶胶的粒径很小，普通的过滤材料无法阻挡，可以随着人体的呼吸作用通过鼻子和嘴巴进入体内。PM2.5中存在一些对人体或动物有致癌性的微量元素，包括AS、Be、Cd、Cl、Co、Cr、Hg、Ni、Pb、Rn和Se。另外PM2.5的成分含有大量有机碳(OC)和元素碳(EC)，其中有机碳含有多环芳烃，还有其他一些成分具有致癌效应。PM2.5还与大气的雾霾问题相关，影响天气的可见度，对光的吸收和散射减弱了光信号，空气变得浑浊，能见度降低，对城市的交通会产生较大影响等等。所以现在对PM2.5的消除和处理一直是关注热点。传染疾病的飞沫和气溶胶也是人际传染病的主要传播途径。因此，如何制备出高效过滤，低阻力的过滤材料是滤材生产的关键技术。

常规的纤维织物等不携带电荷，制备出过滤材料称之为机械过滤材料。这种过滤材料主要依靠扩散、直接拦截、惯性碰撞等机械作用来实现对颗粒物的拦截，仅仅适用于颗粒较大的粉尘，无法阻挡微纳米量级的PM2.5和传染疾病的飞沫和气溶胶等污染物。

驻极体过滤材料空气净化材料作为一种高效低阻的过滤材料，其过滤原理为非静电过滤与静电过滤相结合。驻极体材料内部有很强的静电场,材料中纤维之间的缝隙类似于无源集尘电极，最大优势就在于，电荷不会对过滤阻力造成任何影响，利用电荷的静电作用捕集颗粒物，当维纳米级污染物通过纤维间的缝隙时，微纳米级污染物被荷电而带电，被电场力捕获达到过滤的目的，中性粒子感应极化带电，也被有效捕获，以很低的过滤阻力实现很高的过滤效率。驻极体净化材料还有灭菌的作用，细菌中的蛋白质因为材料内部强电场作用，导致细菌凋亡。因此驻极体过滤材料性能优于常规的机械过滤材料(纤维表面没有电荷的过滤材料)。这也使得驻极体过滤材料成为一种非常有应用前景的过滤材料，在净化空气，杀灭细菌等方面具有突出的表现。

驻极体过滤材料是通过无纺布干法成型工艺制作而成，在干法成型工艺中，通过一些方法使纤维实现带电，该过程称为驻极。驻极后要求材料的储存电荷密度大，其电荷密度的储存寿命长及储存电荷稳定性强等等，储存电荷的稳定性主要取决于材料性质、充电方法、电荷分布状态、储存的环境条件等。目前驻极的方法主要有静电纺丝法、电晕放电法、摩擦起电法、热极化法、低能电子束轰击法、原纤化撕裂等。静电纺丝虽然驻极效率较高，但是需要介入无纺布本身的制备工艺当中，对工艺要求和使用条件具有较高的控制要求，设备专业化程度、安全性兼容性以及规模等要求过高，设备成本高，不利于普及，产量较低；摩擦起电容易对柔软纤维材料本身造成一定破坏，且只能形成表面电荷，而且相对湿度、纤维的吸水率、温度对纤维材料的静电性能有明显的影响；热极化不利于热敏性材料的制备，容易受存放温度影响，最大电荷密度依赖于气压和相对湿度；低能电子束轰击法操作过程较为复杂，需要改进和简化等等。

驻极工艺其中，电晕放电法是目前最常用的静电驻极方法，利用高压电极放电使离子沉积在电介质表面的极化方法，静电驻极参数不同，极化电压、极化温度、极化时间等，所形成的驻极体的性质亦大不相同。但是，普通的电晕驻极，通常采用连续的均匀电场驱动高压尖端形成电晕放电低温等离子体，产生的等离子体中的高能电子以及其他活性粒子靠电场力作用下扩散到无纺布材料表面，这些带电粒子会附着在材料表面，实现的充电电荷仅能沉积于样品的近表面；另一方面，产生的放电通常为较强烈的丝状放电，无纺布类的驻极过滤材料都是非匀质材料，丝状放电容易将材料击穿，为避免此类问题，高压电极需要距离材料较远来避免击穿，因此不仅带电粒子扩散衰减较大，能量利用率低，而且由于宽间距电极间的电场强度降低，弱化了对处理材料分子的极化率，材料中的极化电荷较小，总体驻极效率偏低，宽间距也导致设备尺寸较大；连续的电场能耗较高，驱动多组电极时均匀性较差，对电极间距和材料的平整度、环境湿度、清洁度等因素过于敏感，导致同组电极不同部位以及不同组电极之间产生的电晕等离子体以及电场强度有一定差异，驻极过程中的稳定性和离散性不理想；电晕放电本身为不均匀放电，驱动采用对称均匀电场时由于电路延迟效应实现的放电反而是不均匀的，放电参数的可调性对处理效果的控制度降低，处理后材料的电荷稳定性也会变差；均匀对称的连续电场，双面处理效果相比于单面处理效果接近甚至可能会造成衰减，无法进一步提高驻极效果等等。

因此，以下几个方面需要解决，如何保证较高的面电荷的前提下，提高材料内部极化电荷密度；提高电晕等离子体带电粒子的利用率，实现窄间距电晕等离子体放电；提高电源利用率，降低负载条件对等离子体放电均匀性和稳定性的影响，提高放电离散性，避免材料破坏，提高良品率；实现大规模多组电极驱动均匀性，实现多级宽幅处理；增加电源与设备可调性，提高不同材料不同生产规模使用要求；满足更高的驻极要求等等。

中国发明专利(申请号：CN201910814668.2，申请日：2019年8月30日)，该申请公开了一种辉光放电等离子体表面处理方法及装置，为构建一种细导线接触式电极，该方法可以将碳纤维织物直接作为电极的一部分参与放电反应和粒子交换。但是该申请的方法处理的是已经经过编织的碳纤维布，具有一定的厚度和强度，且紧贴着两侧的高压电极穿过，高压电极间接的成为了支撑物，而熔喷无纺布是非常薄的，对温度也比较敏感，所以一旦紧贴在高压电极上，在毫秒内将穿孔损坏，即使无纺布是悬空的从多对电极中穿过，由于过于单薄，仅有两侧的导辊拉紧的情况下，材料的中间会出现皱褶，从而导致可能的穿孔损坏，或者驻极不均匀。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中不足，提供了一种脉冲等离子体驻极设备和方法，本发明通过设置脉冲等离子体驻极模块和辊式电极，利用脉冲等离子体驻极模块对辊式电极放电，产生非均匀电场对无纺布材料进行驻极处理，辊式电极可以让无纺布在进行驻极处理的同时顺利平滑地完成收放卷，并可作为接地电极建立一个完整回路的脉冲电场，避免将无纺布作为接地电极而导致穿孔损坏。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种脉冲等离子体驻极设备，包括机体，机体两侧设置有安装墙板，机体内设置有脉冲等离子体驻极模块、辊式电极、第一导辊和第二导辊，辊式电极位于第一导辊和第二导辊之间，辊式电极、第一导辊、第二导辊的两端分别安装在两侧的安装墙板上；脉冲等离子体驻极模块包括脉冲电极丝，脉冲电极丝连接脉冲电源；辊式电极接地，脉冲电极丝与辊式电极之间具有间隙，脉冲电极丝用于向辊式电极放电产生非均匀电场，通过非均匀的等离子体放电，提高了对材料整体的极化时间，提高了材料内部的极化率，明显增加材料内部极化电荷密度和稳定性，形成高质量驻极材料。

作为本发明更进一步的改进，安装墙板包括可上下分离的第一安装墙板和第二安装墙板，第一安装墙板位于第二安装墙板的上方；辊式电极安装在第一安装墙板间；第一导辊和第二导辊都安装在第二安装墙板间，通过可上下分离的第一安装墙板和第二安装墙板，能够实现方便的穿膜，便于后续驻极。

作为本发明更进一步的改进，辊式电极包括第一辊式电极和第二辊式电极。此结构可以完成双面处理，不同处理面电极可采用不同极性，适应更高的驻极要求；或者辊式电极替换为平板电极。

作为本发明更进一步的改进，第一辊式电极位于第一导辊与第二辊式电极之间；第一辊式电极安装在第一安装墙板间，第二辊式电极安装在第二安装墙板间；第一导辊安装在第二安装墙板间，第二导辊安装在第一安装墙板间。此结构方便穿膜，便于后续双面驻极。

作为本发明更进一步的改进，机体两侧的第二安装墙板上分别设置有开合装置和离合导杆，开合装置用于实现第一安装墙板与第二安装墙板的分离或接合，离合导杆用于实现对第一安装墙板上下移动时的导向。此结构保证第一安装墙板与第二安装墙板的开合的可靠性。

作为本发明更进一步的改进，脉冲电极丝与辊式电极之间的间隙的大小可调；间隙小于等于10mm。根据材料驻极需要改变间隙距离。

作为本发明更进一步的改进，在机体上设置有间隙调节横梁，脉冲等离子体驻极模块活动安装在间隙调节横梁上，通过调整脉冲等离子体驻极模块在间隙调节横梁的位置来调整间隙的大小。提供了一种机械式的可靠的调节间隙的方式。

作为本发明更进一步的改进，脉冲电极丝为钨钼合金丝或钛合金丝或碳纤维丝；和/或，辊式电极的表面覆盖有绝缘介质，绝缘介质的材料为硅橡胶或石英玻璃或陶瓷。钨钼合金丝或钛合金丝或碳纤维丝强度、耐腐蚀性能好。

本发明的一种无纺布脉冲等离子体驻极方法，将无纺布从第一导辊、辊式电极、第二导辊之间穿过，无纺布的表面与辊式电极接触，无纺布位于辊式电极与等离子体驻极模块之间；在拉动无纺布的过程中，利用脉冲电源向脉冲等离子体驻极模块的脉冲电极丝供电，利用脉冲电极丝向辊式电极放电时产生的等离子体对无纺布进行驻极处理。

作为本发明更进一步的改进，脉冲电源输出的脉冲是极不对称的波形。脉冲电源输出的双向脉冲电压绝对电压幅值Vp-p在5000～30000伏特，正负电压幅值的功率相同，正负电压幅值的差值在2:1～10:1。此种方式对于聚丙烯熔喷无纺布驻极效果更好。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明通过采用非均匀的极化电场，大大提高了对材料整体的极化时间，提高了材料内部电偶极子的极化率，明显增加材料内部极化电荷密度和稳定性，形成表面电荷均匀分布，充满高密度极化电荷的驻极体材料，实现高储存电荷密度和极性可调，可适应不同材料的正负极化需求；通过设置辊式电极，可以让无纺布能依靠在平面上的同时顺利平滑地完成收放卷，既能够支撑无纺布，又能够作为地电极建立一个完整回路的脉冲电场，从而完成驻极过程。不会产生穿孔损坏。

(2)本发明采用脉冲的电源形式，不仅保证了形成的等离子体带电粒子密度，也限制了过高的输出电流，如此设备中电极可以更加接近材料，产生带电粒子利用率和极化电场的场强都会明显提高，而且还提高了电晕等离子体的均匀性，沉积电荷的密度出现明显的离散性，大大减小了破坏材料的可能性，同时也实现了大规模宽幅并联多组电极同时处理，可以满足大规模生产使用要求，设备简单，操作方便。

(3)本发明采用的电源为高压脉冲电源，通过对电源的频率、脉冲宽度、波形、幅度的严格要求，选用特殊的电极，如强度高、耐腐蚀性好的钨钼合金丝、钛合金丝或碳纤维丝，获得更好的驻极效果。等离子体放电驻极系统驻极出的过滤材料单层过滤效果比未驻极的材料可以提高5倍以上或使材料的过滤效果达到N95～99的要求，可大幅度提高材料的气体过滤效率，使产品具有低阻、高效、高容尘等特点。

(4)本发明采用双面处理，处理无纺布材料两面时可以分别采用不同的脉冲电压进行处理，适应更高的驻极要求，双面驻极处理后的无纺布材料，其过滤效果比单面驻极处理的无纺布材料可提高20％以上。

附图说明

图1是本发明前视图；

图2是本发明左视图；

图3是本发明右视图；

图4是本发明俯视图；

图5是本发明控制机柜的前视图；

图6是本发明穿无纺布(双面)示意图；

图7是本发明穿无纺布(单面)示意图；

图8是本发明立体图；

图9是本发明部分结构立体图；

图10是本发明原理图；

图11是本发明原理图；

图12是本发明电源交流正脉冲电压波形图；

图13是本发明电源交流负脉冲电压波形图。

示意图中的标号说明：100、安装墙板；110、第一安装墙板；120、第二安装墙板；130、无纺布；200、辊式电极；201、平板电极；210、第一辊式电极；220、第二辊式电极；230、绝缘介质；310、开合装置；320、开合保护装置；330、离合导杆；411、第一导辊；412、第二导辊；420、停辊保护装置；500、控制机柜；600、脉冲电源；610、脉冲电源变压器；620、示波器；630、脉冲等离子体驻极模块；640、脉冲电极丝；700、触摸屏；800、间隙调节横梁；810、冷却和臭氧排风口；820、调节螺母；900、标准大地接线柱；910、高压接线柱；930、第一导电组件；940、第二导电组件；950、电磁换向阀。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

结合图1-图4和图6、8、9，本实施例提供的无纺布脉冲等离子体驻极设备，包括机体，机体两侧设置有安装墙板100，机体内设置有脉冲等离子体驻极模块630、辊式电极200和导辊，脉冲等离子体驻极模块630安装在安装墙板100之间。导辊用于进料和出料，具体地说，导辊包括第一导辊411和第二导辊412，第一导辊411位于进料方向，用于将无纺布130导入设备，第二导辊412位于出料方向，用于将无纺布130导出设备。机体左右各设有一个安装墙板100，导辊、辊式电极的两端分别可转动地安装在左右两侧的安装墙板100上。结合图9，脉冲等离子体驻极模块630包括若干脉冲电极丝640，优选为2根平行设置的脉冲电极丝640，脉冲电极丝640与辊式电极200等距同心设置，脉冲电极丝640材料优选为钨钼合金或钛合金或碳纤维，脉冲电极丝640沿辊式电极的轴向安装在四氟板(图中未示出)上。辊式电极200由绝缘介质230覆盖，绝缘介质230为石英，刚玉，陶瓷或聚四氟乙烯，绝缘介质230覆盖的辊式电极表面还覆有硅胶作为为阻挡介质，辊式电极200通过标准大地接线柱900接地。

脉冲电极丝640连接电源，电源采用脉冲电源，脉冲电源可以是直流电源，也可以是交流电源，优选为交流脉冲电源，交流电源可以更近距离处理材料、有效利用放电粒子作用于材料，提高材料极化电荷和空间，有利于提高等离子体放电均匀性和离散性。结合图12、图13，交流脉冲电源根据材料不同特性与不同驻极要求，只需调节电源进行输出反向，可以实现正/负脉冲高压的切换，满足材料对驻极极性要求，同时可以通过电源调节，实现对脉冲宽度和频率进行调节，自由控制单周期内有效的驻极时间，图12和图13中虚线为脉冲宽度变大的示意图，不同材料对驻极频率也有要求，脉冲电源600可以满足不同种材料的处理需要。非均匀电场即交流不对称场，其正负主要由脉冲幅度的正负决定，结合图12，采用正向脉冲时，正脉冲正高压幅值远远大负高压幅值，保证负高压基本不削减正高压的驻极效果；结合图13，采用负向脉冲时，负脉冲负高压幅值远远大正高压幅值，保证正高压基本不削减负高压的驻极效果。本实施例优选提供负高电压幅值远大于正高压幅值的负向脉冲的脉冲电源600，脉冲电极丝640与脉冲电源600高压端电连接，用于向辊式电极200放电产生非均匀的电场。如图4、8所示，间隙调节横梁800的两端分别安装在左右两侧的安装墙板100上，若干脉冲电极丝640沿辊式电极的轴向安装在四氟板(图中未示出)上，间隙调节横梁800上设置有调节孔，四氟板通过调节螺母820安装在间隙调节横梁800上，通过调整调节螺母820在调节孔中位置，调节四氟板与辊式电极200的距离从而控制脉冲电极丝640与辊式电极200的距离。间隙调节横梁上800还开有冷却和臭氧排风口810，冷却和臭氧排风口810用于排出工作中产生的包括臭氧在内的气体以及散热，同时，机体外部安装有冷却系统，冷却系统包括集风金属罩，集风金属罩内设置有风机、金属管、排气管，风机通过排气管向外排出从冷却和臭氧排风口810排出的气体，对设备进行冷却。机体外壳上设置有第一导电组件930和第二导电组件940，用于为机体外壳接地，提高安全性。

如图1、2、3、6所示，辊式电极200包括第一辊式电极210和第二辊式电极220，第一辊式电极210、第二辊式电极220的两端分别可转动地安装在两个安装墙板100上，辊式电极200位于两个导辊(411、412)之间。如图6所示，无纺布130在第一导辊411、第一辊式电极210、第二辊式电极220、第二导辊412之间穿过，利用第一辊式电极210及相应的脉冲等离子体驻极模块630对无纺布130的下表面进行驻极处理，利用第二辊式电极220及相应的脉冲等离子体驻极模块630对无纺布130的上表面进行驻极处理。本发明实现利用非常小型化的设备对无纺布130上下面的驻极处理。安装墙板100包括可分离的第一安装墙板110和第一安装墙板110和第二安装墙板120，其中第二安装墙板120位于第一安装墙板110的下方。第一辊式电极210安装在第一安装墙板110间，第二辊式电极220安装在第二安装墙板120间，第一导辊411安装在第二安装墙板120间，第二导辊412安装在第一安装墙板110间，第一辊式电极210安装高度低于第二辊式电极220，第一导辊411安装高度高于第二导辊412，此种安装方式优点在于机体打开时，位于下方的第一辊式电极210和第二导辊412会随着第一安装墙板110上移，从而方便对无纺布130穿膜，直接将无纺布130从机体中穿过即可，无须在各个辊子上穿绕，在机体闭合后，无纺布130会被第一辊式电极210和第二辊式电极220拉紧，形成图6中的穿绕形式，便于后续工作。很容易理解的是，与第一辊式电极210配合的脉冲等离子体驻极模块630安装在第二安装墙板120上，与第二辊式电极220配合的脉冲等离子体驻极模块630安装在第一安装墙板110上，当第一安装墙板110上移后，辊式电极与脉冲等离子体驻极模块630之间的距离也会被拉大。

本发明机体上设置有开合组件，用于打开机体供上料时便于将无纺布130从设备中穿过。开合组件在机体两侧的安装墙板100上各设置一组，开合组件包括开合装置310、开合保护装置320和离合导杆330，开合装置310可以采用气缸或油缸等驱动装置，可以采用电磁换向阀950控制开合装置310的工作，为开合提供动力。具体来说，第二安装墙板120上安装有开合装置310，开合装置310可以采用常用的气缸结构，可以采用电磁换向阀950控制开合装置310的工作，第二安装墙板120上还安装有离合导杆330，离合导杆330用于限制第一安装墙板110和第二安装墙板120打开的方向，保证在竖直方向上打开。开合装置310推动第一安装墙板110沿着离合导杆330向上移动，从而实现第一安装墙板110与第二安装墙板120的分离，启动开合装置310缩回后，第一安装墙板110与第二安装墙板120合在一起。开合保护装置320安装在第二安装墙板120上，位于与第一安装墙板110的接触面上。开合保护装置320采用常见的机械限位结构，用于限制第一安装墙板110和第二安装墙板120打开的限度，保证安全性。

如图1、6所示，在位于出料口的第二导辊412处设置有停辊保护装置420，该停辊保护装置420可以采用传感器实现，用于检测第二导辊412是否转动，如果不转动，则认为没有无纺布，从而停止向脉冲电极丝640供电。

如图5所示，本发明还设置有控制机柜500，控制机柜500内设触摸屏700，触摸屏700分别与脉冲电源600、开合组件电连接，采用人机交互的方式控制设备的启停，操作简便。控制机柜500内设置有脉冲电源变压器610和示波器620，脉冲电源变压器610与脉冲电源600电连接，用于提供适合的电压，示波器620观测输出的电压波形，有利于进行直观的监测，脉冲电源600与脉冲电源变压器610电连接后通过高压接线柱910与脉冲电极丝640电连接。图5中的脉冲电源600和脉冲电源变压器610都设置有两台，分别为两个脉冲等离子体驻极模块630供电。

结合图10，脉冲电极丝640与辊式电极200之间的间隙为低温脉冲等离子体产生和处理区域，脉冲电极丝640与辊式电极200等距同心分布，当两者间隙所加电压达到间隙间空气的放电电压时，空气放电产生低温脉冲等离子体。脉冲电极丝640接通脉冲电源600后，在间隙中放电，形成低温等离子体场。

实施例2

结合图11，本实施例与实施例1的区别在于：

本实施例的电极结构也适用于平板结构，脉冲电极丝640与平板电极201等距平行，脉冲电极丝640数量不限，驻极原理与辊式电极200驻极相同，不过此时的平板电极201仅有驻极的作用，在对无纺布130收放卷时则完全依靠两个导辊(411、412)完成。

本实施例将辊式电极200替换为平板电极201，平板电极201可以为1个或者错开上下对向设置的2个。脉冲电极丝640与平板电极201之间的间隙为低温脉冲等离子体产生和处理区域，当两者间隙所加电压达到间隙间空气的放电电压时，空气放电产生低温脉冲等离子体。脉冲电极丝640接通脉冲电源600后，在间隙中放电，形成低温等离子体脉冲等离子体场，对场内的无纺布130完成驻极。

实施例3

结合图7，本实施例与实施例1的区别在于：

本实施例只设置一个辊式电极200，此时完成的是无纺布130单面驻极，辊式电极200安装在第一安装墙板110间，第一导辊411和第二导辊412安装在第二安装墙板120间，辊式电极200安装高度低于第一导辊411和第二导辊412，机体通过开合组件打开时，位于下方的辊式电极200随第一安装墙板110上移，从而方便无纺布130穿过，在机体闭合后，无纺布130会被辊式电极200、第一导辊411和第二导辊412拉紧，便于后续工作。与此同时，也只设置一个对应的脉冲等离子体驻极模块630，脉冲电源600和脉冲电源变压器610也都只需要设置一台。

此种方式也可以将辊式电极200替换为平板电极201，实施方式与实施例2相同。

实施例4

本发明对无纺布的驻极处理过程如下：

步骤一、根据无纺布材料的厚度，调整对应的脉冲等离子体驻极模块630与辊式电极200的距离，该距离不大于10mm；

步骤二、控制开合组件使得第一安装墙板110上移，从而使脉冲等离子体驻极模块630远离辊式电极200，将无纺布从脉冲等离子体驻极模块630和辊式电极200之间穿过，再控制开合组件使得第一安装墙板110复位，此时，脉冲等离子体驻极模块630与辊式电极200的距离恢复到步骤一中设置的距离；需要说明的是，步骤一与步骤二之间没有明确的顺序关系，只要确保无纺布从设备中穿绕过后，脉冲等离子体驻极模块630与辊式电极200的距离不大于10mm即可，可以先穿无纺布，再调整距离。

步骤三、控制设备启动，待无纺布收卷机开始工作，停辊保护装置420检测到第二导辊412上有无纺布，脉冲电源600输出脉冲电压给脉冲等离子体驻极模块630的脉冲电极丝640开始对辊式电极200放电，其间产生脉冲等离子体区域，开始对无纺布表面驻极；驻极处理过程中产生的臭氧和热能被风机抽排到室外。脉冲负向的电压绝对值远大于正向电压绝对值，此种方式对于聚丙烯熔喷无纺布驻极效果更好，脉冲电源600的双向脉冲电压绝对电压幅值Vp-p在5000～30000伏特，正负电压幅值的功率相同，正负电压幅值的差值在2:1～10:1。

步骤四、当收卷机卷走所有无纺布，导辊停止转动，停止向脉冲电极丝640供电。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种脉冲等离子体驻极设备，包括机体，所述机体两侧设置有安装墙板，其特征在于：所述机体内设置有脉冲等离子体驻极模块、辊式电极、第一导辊和第二导辊，所述辊式电极位于第一导辊和第二导辊之间，所述辊式电极、第一导辊、第二导辊的两端分别安装在两侧的安装墙板上；所述脉冲等离子体驻极模块包括脉冲电极丝，所述脉冲电极丝连接脉冲电源；所述辊式电极接地，所述脉冲电极丝与所述辊式电极之间具有间隙，所述脉冲电极丝用于向所述辊式电极放电产生非均匀电场。

2.根据权利要求1所述的脉冲等离子体驻极设备，其特征在于：所述安装墙板包括可上下分离的第一安装墙板和第二安装墙板，所述第一安装墙板位于所述第二安装墙板的上方；所述辊式电极安装在所述第一安装墙板间；所述第一导辊和所述第二导辊都安装在所述第二安装墙板间。

3.根据权利要求1所述的脉冲等离子体驻极设备，其特征在于：所述辊式电极包括第一辊式电极和第二辊式电极；或者所述辊式电极替换为平板电极。

4.根据权利要求3所述的无纺布脉冲等离子体驻极设备，其特征在于：所述第一辊式电极位于第一导辊与第二辊式电极之间；所述第一辊式电极安装在所述第一安装墙板间，所述第二辊式电极安装在所述第二安装墙板间；所述第一导辊安装在所述第二安装墙板间，所述第二导辊安装在所述第一安装墙板间。

5.根据权利要求2或4所述的脉冲等离子体驻极设备，其特征在于：机体两侧的第二安装墙板上分别设置有开合装置和离合导杆，所述开合装置用于实现第一安装墙板与第二安装墙板的分离或接合，所述离合导杆用于实现对第一安装墙板上下移动时的导向。

6.根据权利要求1-4任一权利要求所述的脉冲等离子体驻极设备，其特征在于：所述脉冲电极丝与所述辊式电极之间的间隙的大小可调；所述间隙小于等于10mm。

7.根据权利要求6所述的脉冲等离子体驻极设备，其特征在于：在所述机体上设置有间隙调节横梁，所述脉冲等离子体驻极模块活动安装在所述间隙调节横梁上，通过调整脉冲等离子体驻极模块在间隙调节横梁的位置来调整所述间隙的大小。

8.根据权利要求1-4任一权利要求所述的脉冲等离子体驻极设备，其特征在于：所述脉冲电极丝为钨钼合金丝、钛合金丝或碳纤维丝；和/或，所述辊式电极的表面覆盖有绝缘介质，绝缘介质的表面覆盖有硅胶。

9.一种无纺布脉冲等离子体驻极方法，其特征在于：将无纺布从第一导辊、辊式电极、第二导辊之间穿过，无纺布的表面与辊式电极接触，无纺布位于辊式电极与等离子体驻极模块之间；在拉动无纺布的过程中，利用脉冲电源向脉冲等离子体驻极模块的脉冲电极丝供电，利用所述脉冲电极丝向辊式电极放电时产生的等离子体对无纺布进行驻极处理。

10.根据权利要求9所述的无纺布脉冲等离子体驻极方法，其特征在于：所述脉冲电源输出的双向脉冲电压绝对电压幅值Vp-p在5000～30000伏特，正负电压幅值的功率相同，正负电压幅值的差值在2:1～10:1。

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