[发明专利]木质薄板常压低温等离子体连续处理装置

说明书

技术领域

本发明提出的是一种木质薄板常压低温等离子体连续处理装置。

背景技术

等离子体是一种高能量的物质聚集态，其中含有大量的电子、离子、激发态的原子、分子、光子和自由基等活性粒子。利用等离子体对材料进行处理可引起材料表面的物理变化(如刻蚀、解吸、溅射、注入、激发和电离等)和化学变化(如氧化、分解、交联、聚合和接枝等)，以达到改变材料表面特性(包括亲水性、疏水性、粘合性、阻燃性、防腐性、防静电性以及生物适应性)的目的。等离子体可以通过辉光放电、电晕放电、介质阻挡放电、射频放电以及微波放电等方式产生。介质阻挡放电是有绝缘介质插入放电空间的一种非平衡态气体放电。在两个放电电极之间充满某种工作气体，并将其中一个或两个电极用绝缘介质覆盖，也可以将介质直接悬挂在放电空间或采用颗粒状的介质填充其中，当两电极间施加足够高的交流电压时，电极间的气体会被击穿而产生放电，即产生了介质阻挡放电。

随着我国天然林保护工程的实施，人造板生产所用大径级原木供应日益紧张。速生树种(如杨木、杉木、桉木和松木等)的成功营种大大缓解了木材资源供不应求的矛盾。然而，速生树种由于生长周期短，导致了材质疏松，组织结构不均匀，木材强度低，易变形的问题，这给人造板的生产带来了技术上的难度。通过物理、化学和生物等方法对速生木材进行改性处理，从而提高以其为原料的人造板产品性能已成为木材行业界的研究热点。通过等离子体改性提高木质材料的胶合性能是一条改善速生材人造板产品性能的有效途径。利用等离子体对木质材料表面进行改性的实验性研究已有报道，但尚未见有工业化应用，而且，实验性研究报道中采用的常压低温等离子体处理方式主要是低温等离子体喷枪处理。这种等离子体喷枪的处理宽度有限，一般不超过100mm，且一次只能处理材料的一个表面，不适合工业生产中对宽幅木质材料的处理。介质阻挡放电低温等离子体处理在纺织纤维材料的改性方面应用比较广泛。例如：ZL 02151229.9和ZL 02151228.0分别公开了一种用于纤维物料表面改性的介质阻挡放电连续处理装置，该装置适合处理厚度非常小的材料如各种高分子薄膜和纤维纺织品材料，其介质阻挡放电的间隙比较小，一般不超过5mm，否则不易产生宽幅均匀的放电。显然上述这些处理设备都不适合厚度较大、有一定不平度和幅面尺寸较大的木质材料的工业化连续处理。开发木质薄板常压低温等离子体连续处理装置，宜于进行工业化连续生产处理，用于提高木质薄板的润湿性及粘合性等，促进人工速生林木材的高附加值利用，具有广阔的市场前景。

发明内容

本发明提出的是一种木质薄板常压低温等离子体连续处理装置，乃是一种采用差分激励方式的介质阻挡放电低温等离子体装置，其目的在于针对现有木质材料常压低温等离子体处理装置的不足，实现在常压空气中获得宽幅大放电间隙的均匀低温等离子体，可有效地连续处理宽幅木质薄板，有利于促进木质薄板与胶粘剂之间形成牢固的结合力，改善木质复合材料产品的力学性能，促进低质速生木材的高附加值利用。

本发明技术解决方案：其特征是进料传输带张力调节器、木质薄板进料传输带、控制动力和电极放电的按钮和传输带进料限位装置安装在进料段设备框架上，木质薄板进料压辊和进料导向板通过支撑横梁固定在低温等离子体处理段设备框架上；木质薄板出料传输带、传输带进料限位装置和出料传输带张力调节器安装在出料段设备框架上，木质薄板出料压辊和出料板通过支撑横梁固定在低温等离子体处理段设备框架上；平行地固定在低温等离子体处理段设备框架上的两个差分激励双介质阻挡放电电极分别与差分激励电源的输出端相连接，两电极间的最大放电间隙10mm，变频器和传输带动力驱动设备安装在低温等离子体处理段设备框架上，可控制传输带速度以调节低温等离子体处理速度，处理速度调节范围0～40m/min；电极外部冷却排臭氧装置和电极内部冷却装置组成处理区域冷却排臭氧系统固定在低温等离子体处理段设备框架上，电极内部冷却装置是由涡旋风机、气体输送管以及电极内置空心铜管连接而成，电极外部冷却排臭氧装置由分别置于上下两个介质阻挡放电电极上的金属罩、排气管和风机组成。