[发明专利]纸、复合布及无纺布透气度处理设备

说明书

本发明属于电子打孔设备制造领域。

本发明现有技术领域中的已有技术是：目前国内在卷烟纸生产行业，如何提高烟纸透气度方面，采用原料配方增加透气度，其不足之处：影响纸的抗张力强度，而且配方提高透气度只能在很低的范围内。对于复合布、无纺布及太空棉的打孔处理则采用的是机械打孔方式。

本发明的发明目的是：利用空间游离电子在雪崩前期击穿打孔，并且透气度任意可调，对卷烟纸来说可增加成口烟的燃烧度，从而减少焦油含量。对复合布来说可增加其透气性。

本发明的设计方案是：

一、设计思想：

卷烟纸、复合布、无纺布及太空棉的电子打孔实际上是利用气体的放电效应，将卷烟纸或复合布或无纺布或太空棉置于电场中，当两极间的电压升到某一临界值时，电场中载流子浓度增大，电流迅速上升，气体从弱电导阶段转入到强电导阶段，若再升高电压，当du/di→0时，气体发生放电，最终导致间介质被击穿，从而达到了卷烟纸或复合布或无纺布或太空棉打孔的目的。

1、强电场下气体载流子的产生机理

强电场下气体载流子首先发生碰撞电离，碰撞时就会出现能量的转移

其加速度  a＝qE/m

其速度  V＝adt＝qET/m

T：为自由行程时间

q：为粒子的电量

m：为粒子的质量

E：为电场强度

那么动能 T=mv²= (8²E²T²)/(2m)

由于粒子的质量很小，所以粒子在电场中获得的动能是很大的，如果发生了碰撞，能量损失则比较小，若发生非弹性碰撞，电子把全部动能转移给中心分子的内能，使其粒子内部的状态发生了变化，最集中表现在电离过程中，显然碰撞电离是电子产生并且倍增的过程。

电场中的载流子在其电场力作用下发生运动

V＝kE

其中k为粒的迁移率，其意义是离子在单位电场中获得的速度，这个量与媒质的阻力有关。单位时间内气体中形成的离子愈多，它们在这个电场中获得的速度愈大，则气体的电导系数愈大。

2、气体放电的基本过程

气体放电时碰撞电离是电流倍增的过程，而游离剂作用产生电子则是维持放电的必要条件。设气体分子电离时电离系数为a，则从阴极发射的一个电子，走过单位距离后就增加为2^a个，电子如增长，形成电子雪崩。

设由于外电离因素的作用，在气隙阴极表面单位面积每秒中产生n₀个电子，那么单位时间通过阴极×距离处单位面积的电子数为n（x）

则dn（x）＝an（x）dx

x＝0时，n（x）＝n₀得n（x）＝n₀e^ax

nd＝n₀e^ad

故电流密度j＝j₀e^ax

设a→∝

du/dI→0气体击穿，但这不可能

而当j₀＝0时，j_a＝0

则说明碰撞电离过程一但除去，放电立即停止，所以这样的放电依赖着外界条件，称为非自持性放电。

设γ为汤逊第二电离系数

则可设出电流密度j(X)= (j₀e^ax)/(1-n(e^ax-1))

当γ（e^ad-1）＝1时j（x）→∝

这就是放电过程中的基本条件

它说明：一个从阴极出发的初始电子至阳极时，通过碰撞电离产生e^ad个电子、正离子对，其中除第一个初始电子外的（e^ad-1）个正离子回到阴极，又通过γ作用产生γ（e^ad-1）个二次电子，当二次电子数最少为一个时，即γ（e^ad-1）＝1时，这些二次电子便可以代替初始电子的作用，连续不断地造成从阴极出发的电子崩。这就是气体的自持性放电。

3、气体中离子的迁移率：

处在电场中的气体，其离子的运动，由于碰撞作用，大小和方向随时发生变化，只有平均速度而言，V＝x/t，其中x是时间t内离子在电场方向的平均位移，t较两次碰撞之间的时间大得多。

碰撞时离子运动服从下式：