СПОСОБ ОБРАБОТКИ СУБСТРАТА Российский патент 1994 года по МПК D06B19/00 D06M10/10 

Изобретение относится к текстильной промышленности, а именно к технологиям плазмохимической обработки полотен и штучных изделий. Область применения: как сама плазмохимическая обработка, так и ее реклама или обучение персонала, демонстрационные технологии.

Плазмохимическая обработка, например, в тлеющем разряде в последние годы приобретает индустриальное оформление. Распространение этой технологии на предприятиях вызвало к жизни сопутствующие технологии инжениринга и маркетинга: обучение персонала, реклама, демонстрирование возможностей. При обработке субстратов плазмой появляется необходимость передачи информации о субстрате управляющим системам для поддержания оптимума процесса.

Известен способ обработки субстрата, включающий экспонирование его низкотемпературной плазмой при непрерывном перемещении через зону плазмы.

Этот способ позволяет качественное обработать субстрат в виде ткани пленки и т. п. полотен, но очень труден в сопутствующих технологиях. Для передачи информации при обработке требуется либо вносить ее вручную с сопроводительной карты, либо для самой примитивной информации типа "субстрат начался", "субстрат кончился" на субстрате делают прорези с подсветкой и фотоэлементом.

На практике представляет интерес обработка не только в плазме, но и в компонентах. Известно, что плазма состоит из лучевой энергии, возбужденных атомов газа, ионов и элементарных частиц. Обработка в компонентах, предпочтительно в лучевой части плазмы, может быть прекрасной имитацией плазмообработки для рекламы и обучения. Обработка в излучении может быть проведена без вакуума, что удобно для учебного процесса. Обучающийся может как бы проникнуть внутрь плазмохимического реактора и увидеть, что там происходит. Для этого достаточно отделить плазму прозрачным для ее излучения стеклом. Визуальный эффект сохраняется, но вакуум за стеклом уже не нужен.

Сущность предлагаемого способа состоит в том, что при обработке субстрата по способу, включающему экспонирование его низкотемпературной плазмой или ее компонентами, перед экспонированием внутрь субстрата или на его поверхность вносят вещество, меняющее свои свойства или субстрата при контакте с плазмой или по крайней мере одним из ее компонентов. Вносимое вещество распределяют в виде символов информации и оно является люминофором.

Экспериментальным путем обнаружено, что ряд веществ, применяемых для отделки тканей, в плазме меняют свои свойства или свойства субстрата. В частности, ткань, содержащая оптические отбеливатели, в плазме светится. Люминофоры в плазме и ее излучении тоже "горят". Вся ткань в зоне плазмообработки ярко светится как люминесцентная лампа. При этом ткань движется, изгибаясь. Само явление свечения люминофоров в излучении, например, ультрафиолетом, известно. Например, этим пользуются в идентификации денег, когда на купюры наносят невидимые в обычном свете знаки специальной краской, а при облучении ультрафиолетовыми лучами эти знаки становятся видны.

Однако в данном способе известное свойство применяется в новой совокупности признаков и для иных целей: не идентификация (метка), а информация комплекса параметров (начало субстрата, его артикул, ключевые данные о технологии обработки и одновременно наличие процесса плазмообработки или ее имитации). Для этого на обрабатываемый субстрат внутрь (пропитка) или на его поверхность наносят вещество типа люминофора. Его можно распределить равномерно по всему субстрату, в результате индицируется зона плазмообработки: "горит" только та часть субстрата, которая подвергается плазмообработке. При входе в зону субстрат начинает "гореть", а при выходе "гаснет".

Может быть применено вещество, проявляющее себя в плазме или ее компонентах иных образом, чем свечение. Например, до того невидимое становится окрашенным без свечения.

Это вещество может быть нанесено не равномерно, а в виде кода, воспринимаемого приборами внутри реактора. Код содержит информацию о субстрате, необходимую для назначения параметров его обработки. Это важно в том случае, когда виды субстратов все время меняются. Например, разные ткани, подшитые последовательно. В учебных тренажерах благодаря этому можно работать без вакуума, сделав открытый имитатор, в котором вместо электродов - вакуумные стеклянные трубки с плазмой, а обрабатываемый субстрат проходит между ними. Лучевая компонента плазмы проходит через стекло и воздействует на внесенное вещество субстрата. Оно начинает вести себя аналогично описанному и обучаемый может наглядно и доступно наблюдать все нюансы работы.

Заявляемая совокупность признаков позволяет наглядно и эффективно демонстрировать плазмообработку на выставках и т.п. рекламных мероприятиях. Могут быть предложены две ступени рекламы: открытый стенд, подобный тренажеру, и обработка субстрата на реальном реакторе с наблюдением через иллюминаторы. В последнем случае вносимое вещество наносят равномерно на весь субстрат. Например, предварительно пропитан ткань оптическим отбеливателем. Тогда включение и выключение плазмоинициирующего напря- жения, а также вход и выход ткани в зону обработки будут эффективно видны.

Новая совокупность признаков позволяет определить также зоны воздействия плазмы на детали реактора. Для этого весь реактор внутри окрашивается с веществом, меняющим свой цвет под действием плазмы навсегда, т.е. необратимо. Рассматривая детали реактора как субстрат плазмообработки, можно получить картину разрушающего воздействия плазмы на них и принять меры к защите наиболее уязвимых мест.

Известен способ получения видимого света, состоящий в экспонировании низкотемпературной плазмой тлеющего разряда стекла с нанесенным на него люминофором (обычная лампа дневного света). Этот способ содержит также признаки, общие с заявляемым. Однако известный способ решает иную техническую задачу.

Заявляемая совокупность признаков очевидно не вытекает из свойств известных признаков. Несмотря на то, что известно поведение ряда веществ в плазме, например люминофоров, нельзя утверждать, что эти вещества, выбирая энергию плазмы и превращая ее в свет, не препятствуют основной обработке субстрата, например приращению гидрофильности, грязеотталкивающих свойств, антисвойлачиваемости и т.п. в результате плазмообработки.Только многочисленные опыты с оптическими отбеливателями показатели, что влияние наносимого вещества на основную обработку находится в приемлемых пределах. Выгода от внесения этого вещества в ряде случаев очевидна, а именно: использование самого обрабатываемого субстрата в качестве носителя программы его обработки или в качестве индикатора зоны распространения плазмы.

Осуществление способа иллюстрируется следующими примерами.

П р и м е р 1. С целью рекламы демонстрируются возможности плазмохимической обработки ткани на реакторе с непрерывной проводкой из атмосферы в реактор и обратно через затворы (осуществлялось в плазмоджиггере). Отмеряют количество белой ткани, достаточное для заправки в закольцовку, т.е. непрерывной бесконечной лентой. Половина полотна ткани по ее длине на всю ширину равномерно пропитывается оптическим отбеливателем и сушится. Теперь все полотно одинаково белое, но половина его содержит внесенное вещество. Далее ткань заправляют по реактору и через затворы наружу и начало сшивают с концом. Реактор герметизируют и выводят на режим. Поcле доcтижения требуемого вакуума включают плазмоинициирующую cиcтему. Зрители в иллюминаторы видят мертвенно-бледное сияние у электродов реактора, между которыми заправлена ткань. Далее начинается демонстрация процесса обработки ткани, для чего включается ее движение на малой скорости. Зрители видят, как движущая в реакторе ткань вначале никаких изменений не претерпевает, затем на входящей в реактор ткани возникает яркое свечение. Входящая ткань "горит" и по мере ее продвижения постепенно свечение охватывает все петли ткани, проходящие между электродами. Не светится ткань только у роликов, где плазмы нет. Зрители четко видят, где ткань обрабатывается, затем по мере дальнейшего движения ткани на входе ткань "гаснет" и постепенно свечение уходит из всех петель ткани, видно как движется граница, т.е. видна скорость ткани, чего обычно не видно, разве что на шве. Затем все повторяется. Таким образом можно работать часами, демонстрируя процесс все новым и новым зрителям, что важно при выставочной экспозиции. Для демонстрации качества обработки периодически отбирают образцы и показывают их капиллярность в сравнении с необработанными.

П р и м е р 2. В рабочем процессе на фабрике на том же реакторе с затворами обрабатывают ткань разных артикулов. Как обычно по мере срабатывания предыдущей ткани к ее концу подшивается следующая и т.д. Чтобы не вносить коррективы вручную в прогpамму обработки при смене артикула и работать без остановки, на начало каждой ткани наносят код веществом, в обычных условиях не проявляющимся, а в плазме становящимся либо видимым, либо магниточувствительным. Как только соответствующая ткань подходит к зоне плазмообработки, код проявляется и автоматически производится корректировка режима. Обработанная ткань выходит из плазмы и тут же место кодировки становится неотличимым от других участков ткани.

Кодировка проявляется каждый раз, как эта ткань проходит очередную плазмообработку.

Использование: в текстильной промышленности, а именно при плазмохимической обработке полотен и штучных изделий. Сущность изобретения: способ включает экспонирование его низкотемпературной плазмой или ее компонентами. Перед экспонированием внутрь субстрата или на его поверхность вносят вещество, меняющее свои свойства или субстрата при контакте с плазмой или по крайней мере одним из ее компонентов. Вносимое вещество распределяют в виде символов информации и оно является люминофором. 2 з.п. ф-лы.

1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ СУБСТРАТА, включающий экспонирование его низкотемпературной плазмой или ее компонентами, отличающийся тем, что перед экспонированием внутрь субстрата или на его поверхность вносят вещество, меняющее свойства свои или субстрата при контакте с плазмой или по крайней мере одним из ее компонентов. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что вносимое вещество распределяют в виде символов информации. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что вносимое вещество является люминофором.