Исследование влияния холодной плазмы на смачиваемость и адгезионные свойства целлюлозной бумаги
Рассматриваются способы обработки целлюлозной бумаги и проблемы, связанные с неравномерной обработкой и вероятностью возникновения брака в связи с пробоем изоляции электрода при использовании коронного разряда, также представлены принципиальная схема источника питания и макет оснастки для генерации коронного разряда с линейным электродом. В качестве решения проблемы предлагается альтернативный способ обработки бумаги с помощью холодной плазмы, работающей при более низких температурах и требующей меньше энергии, что снижает риск термического повреждения материала, но при этом имеет идентичное коронному разряду физико-химическое воздействие на бумагу. Описание эксперимента по обработке бумаги холодной плазмой с целью определения оптимальных параметров обработки целлюлозной бумаги для повышения ее смачиваемости, мощности, времени обработки, расстояния от оснастки до обрабатываемой поверхности. Модификация поверхности проведена в атмосфере воздуха, оценка смачиваемости выполнена методом сидячей капли с последующей компьютерной обработкой изображений. Представлены методы и результаты обработки данных, полученных в ходе эксперимента, в виде графиков. Исходя из результатов экспериментов, установлено, что обработка холодной плазмой приводит к значительному снижению краевого угла смачивания водой – с исходных значений более 100 до 8–10° в оптимальном режиме, показано, что наибольшее влияние на результат оказывает мощность разряда. На основе эмпирического анализа получена математическая зависимость краевого угла от технологических параметров. Определен рациональный режим обработки, при котором достигается практически полное растекание капли (краевой угол менее 10°).
Авторы: И. Ю. Абдулхаков, А. В. Булович, В. Д. Ковалёв
Направление: Электротехника
Ключевые слова: холодная плазма, коронный разряд, целлюлозная бумага, смачиваемость, краевой угол, адгезия, модификация поверхности, метод сидячей капли, активация поверхности
Открыть полный текст статьи