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DE4117332A1 - Verfahren zur behandlung von laufendem substrat mit hilfe eines elektrischen entladungsplasmas und vorrichtung zu dessen durchfuehrung - Google Patents

Verfahren zur behandlung von laufendem substrat mit hilfe eines elektrischen entladungsplasmas und vorrichtung zu dessen durchfuehrung

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DE4117332A1
DE4117332A1 DE4117332A DE4117332A DE4117332A1 DE 4117332 A1 DE4117332 A1 DE 4117332A1 DE 4117332 A DE4117332 A DE 4117332A DE 4117332 A DE4117332 A DE 4117332A DE 4117332 A1 DE4117332 A1 DE 4117332A1
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plasma
substrate
electrodes
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treated
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DE4117332A
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Valentin Michajlovic Spicin
Evgenij Vasil Evic Karetnikov
Sergej Fedorovic Grisin
Andrej Anatolevic Ivanov
Boris Lvovic Gorberg
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Ivanovskij Naucno-Issledovatel Skij Eksperimental
Original Assignee
IVANOVSKIJ ZAVOD TEKSTIL'NOGO MASINOSTROENIJA IVANOVO RU
IVANOVSKIJ Z TEKSTIL NOGO MASI
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Publication date
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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Textilindustrie und betrifft ein Verfahren zur Behandlung von laufendem Substrat (Leinwand, Kettfäden) mit Hilfe eines elektrischen Entladungsplasmas und eine Vorrichtung zu dessen Durchführung. Am erfolgreichsten kann die Erfindung bei der Behandlung langer Textilstoffbahnen, aber auch in anderen Zweigen der Technik zur Behandlung von Folien, Natur- und Kunstleder u. a. eingesetzt werden.
Es ist ein Verfahren zur Behandlung von laufendem Substrat mit Hilfe eines elektrischen Entladungsplasmas bekannt, das darin besteht, daß ein Substrat, z. B. eine laufende Gewebebahn, durch ein Plasma geführt wird, das zwischen elektrischen Potentialen unterschiedlicher Polarität erzeugt wird, wobei der Plasmastrom immer rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Substrats gerichtet ist (US A 36 32 299).
Diese Bewegungsrichtung des Substrats durch den Plasmastrom führt jedoch zu einer unbeständigen Behandlung der Textilerzeugnisse aufgrund der unbeständigen und anisotropen elektrischen Eigenschaften der Gewebe selbst, wodurch die Kennwerte des Plasmas während des Durchlaufs des Substrats stark schwanken, da das letztere bei seiner Bewegung durch den Raum zwischen den Elektroden auch die elektrische Kopplung zwischen diesen Elektroden beeinträchtigt.
Es ist auch ein Verfahren zur Behandlung von laufendem Substrat mit Hilfe eines elektrischen Entladungsprismas bekannt, das darin besteht, daß ein ununterbrochen im Vakuum laufendes Substrat schleifenartig durch eine Vielzahl von Zonen geführt wird, in denen es durch einen hauptsächlich parallel zur Bewegungsrichtung des Substrats gerichteten Plasmastrom behandelt wird (US A 39 59 104). Dabei ist in jeder Zone der Plasmastrom ununterbrochen. Bei ununterbrochenem Brennen des Plasmas parallel zur Bewegungsrichtung des Substrats haben die elektrischen Kennwerte des Substrats schon keinen Einfluß mehr auf die Kennwerte des Plasmas, das Plasma brennt beständig. Unter Einwirkung des Plasmas scheidet die Oberfläche des Substrats jedoch Zerfallsprodukte ab, die sich bei hohem Unterdruck in der Kammer schwer entfernen lassen, das Substrat in der gesamten Behandlungszone einhüllen und dabei die chemische Zusammensetzung des plasmabildenden Gases unmittelbar in der Behandlungszone ändern. Eine Änderung der chemischen Zusammensetzung des Plasmas führt zur Verlangsamung der Reaktion und zu Störungen des technologischen Ablaufes der Behandlung.
Das oben beschriebene Verfahren wird mit Hilfe einer Vorrichtung durchgeführt, die einen Reaktor (Behälter) mit Evakuierungssystemen und einem Mittel für die Zuführung eines plasmabildenden Gases in Form einer den Reaktor mit einer Quelle des plasmabildenden Gases verbindenden Rohrleitung, eine Stromquelle und ein elektrisch mit ihr gekoppeltes System von Hohlelektroden enthält, die im Reaktor hintereinander in parallelen Reihen längs der Bewegungsrichtung des zu behandelnden Substrats angebracht sind. Die in Reihen angebrachten Elektroden bilden Zonen, in denen das Substrat durch den zwischen Paaren von Elektroden unterschiedlicher Polarität erzeugten Plasmastrom behandelt wird. Dabei ist die Aufeinanderfolge der Polarität der in senkrechten Reihen angebrachten Elektroden so festgelegt, daß die entstehenden Plasmaströme auf der Länge in jeder Behandlungszone ununterbrochen sind. Die einförmige Aufeinanderfolge der Polarität der Elektroden in jeder Behandlungszone erzeugt einen ununterbrochenen Strom des entstehenden Plasmas, der den Zufluß des plasmabildenden Gases zur Oberfläche des laufenden Substrats behindet, wodurch die an seiner Oberfläche sich ansammelnden Zerfallsprodukte die chemische Zusammensetzung des Plasmas beeinträchtigen und damit den technologischen Ablauf der Behandlung stören. Das Anbringen eines beliebigen Fremdkörpers im Zwischenraum zwischen den unterschiedlich gepolten Elektroden, der das Entfernen der Zerfallsprodukte von der Oberfläche des Substrats ermöglichen könnte, verursacht eine ungleichmäßige Entladung und eine Unbeständigkeit der Plasmaströme.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, solch ein Verfahren zur Behandlung von laufendem Substrat mit Hilfe eines elektrischen Entladungsplasmas und eine Vorrichtung zu dessen Durchführung zu schaffen, daß die darin erzeugten Zonen der mit Hilfe von Plasmaströmen durchgeführten Behandlung eine Beeinflussung der chemischen Zusammensetzung des Plasmas durch die entstehenden Zerfallprodukte ausschließen, wodurch die Wirksamkeit der Behandlung erhöht, die vorgegebene Qualität der Behandlung des Substrats erreicht und eine Erhöhung der Produktivität der Behandlung erzielt werden kann.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einem Verfahren zur Behandlung von laufendem Substrat mit Hilfe eines elektrischen Entladungsplasmas, das darin besteht, daß ein ununterbrochen im Vakuum laufendes Substrat schleifenartig durch eine Vielzahl von Zonen geführt wird, in denen es durch Plasmaströme behandelt wird, die jeweils parallel zum laufenden Substrat gerichtet sind, erfindungsgemäß in jeder Behandlungszone die Plasmaströme in Form einzelner Abschnitte unter Bildung von Zwischenräumen zwischen ihnen erzeugt werden und in die Zwischenräume zwischen benachbarten Plasmaabschnitten ein plasmabildendes Gas in Richtung zur Oberfläche des laufenden Substrats geleitet wird.
Es ist vorteilhaft, die Zwischenräume zwischen den benachbarten Plasmaabschnitten durch elektrische Potentiale von gleicher Größe und Polarität der zur Bildung der Plasmaströme auf der benachbarten Abschnitten verwendeten Elektroden zu erzeugen.
Die Schaffung einzelner Abschnitte der Plasmaströme in jeder Behandlungszone ermöglicht es, das plasmabildende Gas zwischen diesen Abschnitten auf die Oberfläche des laufenden Substrat ohne Beeinträchtigung des Brennvorganges (Bildungsvorganges) des Plasmas zu leiten. Dabei spült das plasmabildende Gas gleichsam die Zerfallsprodukte von der behandelten Oberfläche des Substrats weg. Die chemische Zusammensetzung des Plasmas am Ort seiner Reaktion mit dem festen Stoff des Substrats ist dabei optimal, und die Reaktion verläuft wesentlich besser und schneller. Die Begrenzung der benachbarten Plasmaabschnitte durch elektrische Potentiale, die in einem Zwischenraum gleich groß sind und gleiche Polarität in der Glimmentladung mit dem parallel zum Substrat gerichteten Strom haben, begrenzt die Zonen, in denen keine Entladung vor sich geht und verhindert außerdem das Unbeständigwerden des Plasmas.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird in einer Vorrichtung durchgeführt, die einen Reaktor mit einem Evakuierungssystem und einem Mittel für die Zuführung eines plasmabildenden Gases, ein Transportsystem für das zu behandelnde Substrat, eine Stromquelle und ein elektrisch mit ihr gekoppeltes System von Hohlelektroden enthält, die im Reaktor in parallelen Reihen längs der Bewegungsrichtung des zu behandelnden Substrats aufgestellt sind und Behandlungszonen aus Plasmaströmen bilden, die zwischen Paaren unterschiedlich gepolter Elektroden erzeugt werden, wobei in der Vorrichtung gemäß der Erfindung in jeder Behandlungszone die Elektrodenpaare unter Bildung von Zwischenräumen zwischen ihnen so angebracht sind, daß zwei beliebige benachbarte Paare einander mit gleichpoligen Elektroden zugewandt sind, wobei das Mittel für die Zuführung des plasmabildenden Gases Düsen enthält, die sich in den Zwischenräumen zwischen gleichpoligen Elektroden der benachbarten Paare befinden.
Solch eine konstruktive Ausführung der Vorrichtung ermöglicht nicht nur eine Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, sondern auch die zielgerichtete Verwendung des plasmabildenden Gases, wodurch sowohl die Wirksamkeit der Behandlung verbessert als auch die Dauer und die Kosten der Behandlung verringert werden.
Im folgenden wird die Erfindung durch eine ausführliche Beschreibung eines Durchführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Zeichnungen erläutert, und zwar zeigt
Fig. 1 das prinzipielle Schema einer Vorrichtung zur Behandlung von laufendem Substrat mit Hilfe eines elektrischen Entladungsplasmas, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird,
Fig. 2 eine Baugruppe A in Fig. 1, vergrößert.
Das Verfahren zur Behandlung von laufendem Substrat mit Hilfe eines elektrischen Entladungsplasmas wird folgendermaßen durchgeführt.
Ein ununterbrochen laufendes Substrat B, z. B. ein Textilgewebe, führt man schleifenartig, wie in Fig. 1 abgebildet, durch eine Vielzahl von Zonen C zur Behandlung mit Plasmaströmen. In jeder Behandlungszone C erzeugt man die Plasmaströme parallel zum laufenden Substrat B durch die elektrische Entladung des plasmabildenden Gases zwischen unterschiedlich gepolten Elektroden, wobei man die Plasmaströme in Form einzelner Abschnitte D mit Bildung von Zwischenräumen zwischen den Abschnitten D erzeugt. Die quer zur Bewegung des Substrats gelegenen Abschnitte D des Plasmas verlaufen über die gesamte Breite des Substrats. Die Grenzen der benachbarten Abschnitte D bzw. die Zwischenräume zwischen ihnen werden durch gleichgroße elektrische Potentiale mit gleicher Polarität der zur Bildung der Plasmaströme der benachbarten Abschnitte D verwendeten Elektroden erzeugt. Bei Verwendung von Wechselstrom ändern sich die Potentiale der Grenzen gleichphasig. In die entstehenden Zwischenräume bläst man unter einem spitzen Winkel zur Oberfläche des Substrats ein plasmabildendes Gas (Sauerstoff, Luft, Stickstoff, Argon u. ä.) je nach der Art der Behandlung, das die vorgegebene Zusammensetzung des Plasmas aufrechterhält. Das unter diesen Verhältnissen sich fortlaufend bewegende Substrat wird einer Behandlung mit dem Plasma einer bestimmten Zusammensetzung unterzogen. Die ununterbrochen von der Oberfläche des Substrats vom plasmabildenden Gas fortgeblasenen Zerfallsprodukte werden von einer ununterbrochen tätigen Vakuumpumpe entfernt. Auf diese Weise erfolgt die Behandlung des Substrats in reinem Plasma, wodurch eine bessere Wirkung der Plasmabehandlung und eine Beschleunigung dieses Vorganges erzielt wird.
Da das plasmabildende Gas in die Zwischenräume geleitet wird, wo infolge des gleichnamigen und gleichgroßen Potentials scharfe Grenzen jedes Abschnittes D bestehen und keine Entladungsströme existieren, entsteht keine Gefahr eines Abrisses der Plasmabildung oder deren Unbeständigkeit. Das Plasma brennt beständig und mit einer konstanten chemischen Zusammensetzung zwischen den Potentialen der Elektroden jedes Abschnittes, und das plasmabildende Gas breitet sich vor der Entladungszone über den Strom und die Oberfläche des Substrats aus und entfernt bei seiner Bewegung die Zerfallsprodukte von der Oberfläche des Substrats.
In den unten angeführten Beispielen wird das erfindungsgemäße Verfahren bei folgenden Kennwerten durchgeführt:
Druck des plasmabildenden Gases: 80 bis 90 Pa;
Menge des zugeführten plasmabildenden Gases: 100 cm³/s
des Systems der Plasmabildung, das Hohlelektroden mit 40 mm Durchmesser und 1600 mm Länge enthält, die über die Breite des Substrats angeordnet sind und senkrechte Reihen bilden, zwischen denen schleifenartig das Substrat hindurchgeführt wird, wodurch die Behandlung seiner Oberfläche auf beiden Seiten vorgenommen werden kann; die Entfernung zwischen den Achsen der Elektroden beträgt waagerecht 80 mm, senkrecht 110 mm; an das Elektrodensystem wurde ein elektrischer Strom von 52 A bei einer Spannung zwischen den Elektroden von 480 bis 540 V zugeführt, d. h., die zugeführte Leistung betrug 25 bis 28 kW.
Durchführungsbeispiele des Verfahrens Beispiel 1
Es wird ein Stoff aus reiner Wolle behandelt, der eine Oberflächendichte von 118 g/m² hat, in Kette und Schuß 95% Wolle und 5% Polyamidfaser enthält und 142±2 cm breit ist. Die Behandlung bezweckt die Verminderung der Neigung des Stoffes zum Verfilzen (Herstellung der Beständigkeit des Stoffes gegen Verfilzung). Als plasmabildendes Gas wird Luft verwendet. Die Ausgangsfeuchtigkeit des Stoffes beträgt 2%. Die Behandlung erfolgt nach zwei Varianten:
  • - Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit Zuführung der Luft zwischen den Abschnitten des Plasmas;
  • - nach dem Prototyp des Verfahrens, bei dem die Luft in den Reaktor auf traditionelle Weise zugeführt wird, d. h., direkt in den Raum des Reaktors, und das Plasma in den Behandlungszonen ununterbrochen (ohne Zwischenräume) erzeugt wird.
Die Leistung und die Außenabmessungen der Elektrodensysteme sind in beiden Verfahren gleich. Im Ergebnis betrug die optimale Behandlungsdauer nach der ersten Variante des Verfahrens 5,06 s und nach der zweiten Variante 7,60 s. Das entspricht einer Erhöhung der Wirksamkeit um 1,502mal. Unter optimaler Behandlungsdauer versteht man dabei die Behandlungsdauer, bei der das Krumpfen infolge Verfilzung minimal ist. Im vorliegenden Beispiel beträgt die Krumpfung bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens 6,5% (beim unbehandelten Ausgangsstoff 38%).
Beispiel 2
Es wird ein Halbwollstoff behandelt, der eine Flächendichte von 203-210 g/m² hat, 142±2 cm breit ist, in Kette und Schuß 35% Wolle, 54% Viskose und 11% Polyamidfaser enthält und eine Ausgangsfeuchtigkeit von 2,3% besitzt. Die Behandlung ist gegen das Verfilzen gerichtet. Als plasmabildendes Gas wird Luft verwendet. Die Behandlung erfolgt nach den obenerwähnten zwei Varianten. Ergebnisse: Nach der ersten Variante 4,9 s, nach der zweiten Variante 7,31 s, Erhöhung der Wirksamkeit um das 1,495fache. Das Krumpfen infolge Verfilzung nach der ersten Variante beträgt 9,2% und nach der zweiten Variante 9,4% (beim Ausgangsstoff 55%).
Beispiel 3
Es wird ein Halbwollstoff behandelt, der eine Flächendichte von 152-158 g/m² hat, 142±2 cm breit ist, in Kette und Schuß 65% Wolle und 35% Viskose enthält und 2,1% Ausgangsfeuchtigkeit besitzt.
Die Behandlung ist gegen das Verfilzen gerichtet und verfolgt ein teilweises Hydrophilieren. Als plasmabildendes Gas wird Sauerstoff verwendet.
Ergebnisse: Nach der ersten Variante 6,5 s, nach der zweiten Variante 11,8 s, Erhöhung der Wirksamkeit um das 1,810fache.
Beispiel 4
Behandelter Stoff: Nichtgewebte, wirkgesteppte Nähwatteline aus Wollausstoß und Reißwolle mit einer Flächendichte von 400 g/m². Das Krumpfen des Ausgangsstoffes infolge Verfilzung beträgt 60%. Die Behandlung ist gegen das Verfilzen gerichtet und erfolgt nach den in Beispiel 1 beschriebenen Betriebsbedingungen.
Ergebnisse: Nach der ersten Variante betrug das Krumpfen infolge Verfilzung 10,3%, nach der zweiten Variante 16%.
Beispiel 5
Behandelter Stoff: Fluorlackgewebe aus Fluorkunststoff. Die Behandlung erfolgte nach den im Beispiel 1 beschriebenen Betriebsbedingungen; Behandlungsdauer nach der ersten Variante 1 s, nach der zweiten Variante 8 s. Nach dem Prototyp des Verfahrens ändert sich der Randwinkel (bzw. Benetzungswinkel) von 102° auf 90 bis 92° und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auf 67 bis 70°. Die Kraft des Abschichtens von zwei Streifen des behandelten Stoffes erhöht sich infolge der Behandlung von 0,01 kp/cm bis auf 0,16 bzw. 0,24 kp/cm.
Beispiel 6
Behandelter Stoff: Baumwollgewebe, Ausgangskapillarität 0 (ungebleicht). Als plasmabildendes Gas wird Sauerstoff verwendet. Behandlungsdauer 30 s. Nach der Behandlung betrug die Kapillarität nach dem Prototyp des Verfahrens 123 mm/h und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren 151 mm/h.
Beispiel 7
Behandelter Stoff: Technische Polyätherkette; plasmabildendes Gas: Stickstoff. Nach der Behandlung wird die Kette gummiert und die Haftkraft des Gummis mit der Kette gemessen. Im Vergleich zum Prototyp erhöht sich die Haftkraft mit Gummi 2,1mal.
Zusammenfassend kann man sagen, daß verschiedene Gewebe durch die Behandlung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bessere Eigenschaften bekommen infolge der Beseitigung der störenden, aus bei der Behandlung anfallenden Zerfallsprodukten bestehenden Gashülle. Der Effekt ist universell für alle bekannten Substrate und Technologien mit Ausnahme der, bei denen die Behandlung im Gasplasma der Zerfallsprodukte erfolgen soll.
Die Vorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens zur Behandlung von laufendem Substrat mit Hilfe eines elektrischen Entladungsplasmas enthält einen Vakuumreaktor 1 mit einem Evakuierungssystem 2 und einen Mittel 3 für die Zuführung eines plasmabildenden Gases, eine Stromquelle 4 (elektrischer Ultraschallgenerator) und ein System von Hohlelektroden 5, 6, 7, 8, 9, 10 (mit Bezugszeichen sind nur die Elektroden einer Reihe gekennzeichnet). Die Elektroden sind im Reaktor 1 hintereinander in parallelen Reihen längs der Bewegungsrichtung des Substrats B angebracht. Die Reihen verlaufen in senkrechten Ebenen. Die auf dem Weg des zu behandelnden Substrats B erste Reihe besteht aus den Elektroden 5, 6, 7, 8, 9 und 10. Hinter dieser Reihe liegt parallel zu ihr die zweite Reihe usw., wobei die Behandlungszonen C entstehen. Alle Elektroden sind zu zwei voneinander isolierten Gruppen 11a und 11b elektrisch miteinander verbunden, von denen eine mit dem Pulspol und die andere mit dem Minuspol der Stromquelle 4 verbunden ist. Im Reaktor 1 befindet sich auch ein Transportsystem für das zu behandelnde Substrat B, das aus frei drehbaren Rollen 12 besteht, die von dem Substrat in Bewegung gesetzt werden, das von einer Stoffbahn 13 abgewickelt und auf eine Stoffbahn 14 aufgewickelt wird, die beide im Reaktor 1 auf verschiedenen Seiten von der Behandlungszone, so wie in Fig. 1 abgebildet, angebracht sind.
Die Elektroden der Gruppen 11a und 11b sind in jeder Behandlungszone C paarweise 5-6, 7-8, 9-10 aufgestellt, wobei jedes Paar aus Elektroden unterschiedlicher Polarität besteht, d. h., die Elektroden eines Paares sind an verschiedene Pole der Stromquelle 4 angeschlossen. So sind z. B. die Elektroden 5, 8, 9 an den Pluspol und die Elektroden 6, 7, 10 an den Minuspol angeschlossen, was ein beständiges Brennen des Plasmas gewährleistet. In jeder Behandlungszone C sind die Elektrodenpaare so aufgestellt, daß zwei beliebige, nebeneinanderliegende Paare einander mit Elektroden gleichnamiger Polarität zugewandt sind, wodurch das Plasma in jeder Zone C auf Abschnitten D mit Zwischenräumen 15 zwischen nebeneinanderliegenden Abschnitten brennt.
Das Mittel 3 für die Zuleitung eines plasmabildenden Gases enthält Düsen 16, die sich in den Zwischenräumen 15 zwischen den Elektroden gleichnamiger Polarität nebeneinanderliegender Paare in jeder Bearbeitungszone C befinden. In Fig. 2 ist eine Düse 16 abgebildet, die aus einem Rohr 17 mit Lochungen 18 im unteren Teil und einem Winkeleisen 19 besteht. Das Winkeleisen 19 bildet mit dem Rohr 17 Zwischenräume 20, 21 auf beiden Seiten. Diese Zwischenräume 20, 21 sind sehr klein und dienen als Leitvorrichtung der Düse. Das Vorhandensein der Zwischenräume 20, 21 entbindet von der Notwendigkeit, sehr feine Lochungen 18 im Rohr 17 herzustellen. Die Linien 22 deuten die Richtung des elektrischen Stromes im Plasma an und die Linien 23 die Ströme des plasmabildenden Gases, das auf das zu behandelnde Substrat B geleitet wird. Der Winkel zwischen der Bewegungsrichtung des Substrats B und der Linie des Gasstromes kann beliebig sein, z. B. 135° oder 45° mit Ausnahme von Winkeln in den Grenzen von 60° bis 120° (steile Einfallswinkel des Strahls auf das Substrat). Es sind alle Winkel außer den Winkeln dieses Bereiches möglich, da andernfalls der Verbrauch des plasmabildenden Gases und dessen Verluste im Raum des Reaktors stark ansteigen.
Als Quelle 24 (Fig. 2) des plasmabildenden Gases kann eine mit einem der genannten Gase gefüllte Flasche oder ein Luftaufnahmestutzen verwendet werden.
Die Vorrichtung funktioniert folgendermaßen:
Der zu behandelnde Stoff, d. h., das Substrat B (Gewebe, ungewebte Stoffe, Folien u. ä.), wird vom Transportsystem von der Stoffbahn 13 auf die Stoffbahn 14 aufgewickelt. Dabei läuft das Substrat B schleifenartig durch die Behandlungszonen C zwischen den Reihen der Elektroden 5 bis 10. Der Reaktor 1 ist gas- und luftdicht abgeschlossen. Mit Hilfe des Evakuierungssystems 2 wird in ihm ein Vakuum von etwa 100 Pa erzeugt (in Abhängigkeit von der Technologie).
Von der Stromquelle 4 wird an die Elektroden 5 bis 10 eine elektrische Spannung mit Ultraschallfrequenz angelegt. Zwischen den benachbarten Elektroden, die zu verschiedenen Gruppen 11a und 11b gehören, entsteht eine Glimmentladung (in der Zeichnung durch punktierte Linien angedeutet, die von den Elektroden ausgehen), die die Plasmaströme auf einzelnen Abschnitten D erzeugt. Bei der Einwirkung des Plasmas auf das Substrat B erfolgt die vorgesehene Behandlung des Substrats B zur Erzielung dieses oder jenes Effektes, je nach der Art des plasmabildenden Gases. Bei der Behandlung eines festen Substrats mit Hilfe des Plasmas kommt es zu einer intensiven Abscheidung von gasförmigen Zerfallsprodukten (Oxiden, Wasserdampf, Zerfallsprodukten der Pigmente u. a.), die die Oberfläche des Substrats einhüllen und sich störend auf die vorgesehene Plasmabehandlung auswirken. Um das zu vermeiden, wird das plasmabildende Gas von der Quelle 24 des Mittels 3 in die Düse 16 und von dort unmittelbar auf das Substrat geleitet, um die gasförmigen Zerfallsprodukte wegzublasen und ihren Platz einzunehmen. Die Düsen 16 befinden sich in den Zwischenräumen 15 zwischen den Elektroden einer Gruppe (d. h., mit gleichnamiger Polarität), weshalb weder die Düsen noch das aus ihnen austretende Gas ein Abreißen der Entladung verursachen können, da zwischen den Elektroden einer Gruppe kein Potentialunterschied und folglich auch keine Entladung besteht.
Auf diese Weise erfolgt die Behandlung des Substrats im Medium eines Plasmas eines reinen plasmabildenden Gases bei dessen minimalem Verbrauch. Dadurch wird sowohl die Qualität verbessert und die Behandlungsdauer verkürzt als auch der Verbrauch des plasmabildenden Gases verringert, wodurch entsprechend die Kosten der Behandlung des Substrats sinken.
Die Anwendung der angebotenen Erfindung ermöglicht eine erhebliche Verringerung der äußeren Abmessungen des Elektrodensystems von plasmachemischen Reaktoren und eine Erhöhung ihrer Wirtschaftlichkeit und öffnet den Weg zur Schaffung von kompakten Vorrichtungen mit nur einem Reaktor, in denen die Stoffbahnen mit dem zu behandelnden Gewebe bzw. Folienbunde und das Elektrodensystem dicht nebeneinanderliegen.

Claims (3)

1. Verfahren zur Behandlung von laufendem Substrat mit Hilfe eines elektrischen Entladungsplasmas, das darin besteht, daß ein ununterbrochen im Vakuum laufendes Substrat (B) schleifenartig durch eine Vielzahl von Zonen (C) geführt wird, in denen es durch Plasmaströme behandelt wird, die jeweils parallel zum laufenden Substrat gerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Behandlungszone (C) die Plasmaströme in Form einzelner Abschnitte (D) unter Bildung von Zwischenräumen (15) zwischen ihnen erzeugt werden und in die Zwischenräume zwischen den benachbarten Plasmaabschnitten (D) ein plasmabildendes Gas in Richtung zur Oberfläche des laufenden Substrats (B) geleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume (15) zwischen den benachbarten Plasmaabschnitten (D) durch elektrische Potentiale von gleicher Größe und Polarität der zur Bildung der Plasmaströme auf den benachbarten Abschnitten (D) verwendeten Elektroden erzeugt werden.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Behandlung von laufendem Substrat mit Hilfe eines elektrischen Entladungsplasmas nach Anspruch 1 oder 2, die einen Reaktor (1) mit einem Evakuierungssystem (2) und einem Mittel (3) für die Zuführung eines plasmabildenden Gases, ein Transportsystem für das zu behandelnde Substrat (B), eine Stromquelle (4) und ein elektrisch mit ihr gekoppeltes System von Hohlelektroden enthält, die im Reaktor (1) in parallelen Reihen längs der Bewegungsrichtung des zu behandelnden Substrats (B) aufgestellt sind und Behandlungszonen (C) aus Plasmaströmen bilden, die von Paare (5-6, 7-8, 9-10) bildenden, unterschiedlich gepolten Elektroden erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Behandlungszone (C) die Elektrodenpaare (5-6, 7-8, 9-10) unter Bildung von Zwischenräumen (15) zwischen ihnen so angebracht sind, daß zwei beliebige benachbarte Paare einander mit Elektroden gleichnamiger Polarität zugewandt sind, wobei das Mittel (3) für die Zuführung eines plasmabildenden Gases Düsen (16) enthält, die sich in den Zwischenräumen (15) zwischen Elektroden gleichnamiger Polarität nebeneinanderliegender Paare befinden.
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