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低压等离子纳米涂层技术应用于气体和液体过滤介质的必威体育精装版进展北京燕京电子有限公司编译比利时Europlasma 公司Filip Legein等离子体是电离了的“气体”，在真空状态下，射频发生器提供能量使气体发生辉光放电，电离成等离子态（物质的第四态）。它呈现出高度激发的不稳定态，包括处于高速运动状态的电子、处于激活状态的中性原子、分子、原子团（自由基）、离子化的原子、分子、分子解离反应过程中生成的紫外线、以及未反应的分子、原子等，但物质在总体上仍保持电中性状态。这些高能粒子和活性粒子与材料表面发生物理或化学的反应，从而达到材料表面清洁、激活、蚀刻、亲水性、疏水性、拒油性、低摩擦、易粘接、涂覆等各种表面改性的目的。近年来，低压等离子体技术通过物质单体聚合作用，使沉积在材料表面的纳米级涂层，达到非常高级别的疏水性或拒油性。经过低压等离子处理，可以实现在气体过滤介质中永久的疏水或拒油性涂层，以及液体过滤介质、电池隔离膜等中永久的亲水性涂层。 通过低压等离子技术对过滤介质进行表面改性，由于其干式、环保的特点，越来越被人们广泛应用。用低压等离子体技术对气体和液体过滤介质进行处理，可提高过滤介质的质量，由于能量和化学品消耗很少，因此可降低生产成本。关键词：过滤介质，表面改性，纳米涂层，低压等离子体，亲水性，疏水性，拒油性， 等离子激活，等离子涂层引言：从上世纪80年代起，低压真空等离子体技术已在工业上应用，起初是作为清洁和刻蚀方法应用，在印刷电路板上对其进行去污。后来，等离子体技术应用到硬塑料上，用洁净气体如氧气来激活聚合物，激活作用使聚合物外层分子链产生功能团，增加塑料表面的能量，从而增加了与油漆的黏结性或与油墨的黏结力，并能从三维方位对任何复杂形状的材料进行激活。这种对表面进行功能化的改性技术开辟了等离子体表面处理应用的新领域，如医疗器械、汽车内外饰件和电气消耗品等经等离子体处理后，具有高质量低成本的优势，且符合生态和环保要求。因此，等离子体表面激活技术被广泛应用，能代替打底漆、火焰处理或电晕处理等方法。Europlasma公司于15年前开始制造卷对卷(roll—to-rol1)低压等离子体处理设备，应用于柔性材料的等离子体激活。此后，很多机械制造厂都探索用低压等离子体表面处理技术对纺织品进行表面改性。在过滤介质产业上，等离子体涂层技术的应用得到了发展和突破。此工艺是用等离子体来聚合材料的单体，纳米级涂层沉积在材料表面，获得新的性能并具有持久的功能。采用创新的等离子体新工艺得到的沉积涂层具有高等级拒水和拒油效果；也可用于制造气体过滤产品或具有持久亲水效果的液体过滤产品以及电池隔板等。1 低压等离子体技术给物质增加能量可以使物质从固态转换为液态，从液态转换为气态，从气态转换为等离子体态(即称为物质第四态)。等离子体技术是工艺气体经电磁放电在低压(低温)状态下，建立稳定有效的等离子体。在该条件下，工艺气体部分分解成基团和原子，并部分电离化。这些活性物质能够与材料的表面发生作用，在自然界中该作用表现为化学反应和物理过程。在等离子体处理设备中，与真空泵组相连接的工作箱体可以抽真空，内部充满工艺气体。为了有效地发挥等离子体作用，工作箱体中加入纯工艺气体，工作前的基础压力为（0.67～3.3 Pa），一般工作压力为(3.3～33.3 Pa)。在工作箱体中有一组电极，频率为40 kHz、13.56 MHz或2.45 GHz。材料进行等离子体表面处理的模式有两种：一是被加工物质暴露在初级等离子体接地与动力电极之间；二是被加工物质暴露在电极外面的次级等离子体中，此处等离子体的腐蚀性较小。工艺气体可从气体先驱物或从液体或固体单体中得到，单体供给装置保证被控制的工艺气体能进入箱体。2 低压等离子体涂层设备由于装载系统的不同，等离子体系统有多种外形。装载系统可以是一组托盘，置放硬件；也可以是一组卷绕系统，装载软性物质，如、薄膜和机织物等。处理过滤介质大部分采用卷对卷装载系统的低压等离子体涂层设备。图1是典型的卷对卷装载设备，被处理材料的卷芯是 Ф75塑料筒，其宽度可达1 800 mm，卷装外径可达1 000 mm。图2是较小型的卷对卷装载设备，其卷装最大宽度为650 mm，卷装外径可达450 mm。图 1: Europlasma CD1800/1000 卷对卷设备图 2: Europlasma CD650/450 卷对卷装载设备Europlasma公司还安装了空对空(air-to-air)低压等离子体系统。图3所示设备的处理材料宽度可达1500 mm。被处理材料是先经过几个低压的小型箱体，再经过中间大型箱体，其真空度可达到等离子体处理要求，然后再经过几个箱体，其压力逐渐增加到大气压力。创新型在线卷对卷装载系统在进行等离子体处理前可先进行湿性化学处理。图 3: