DE60307062T2

DE60307062T2 - Verfahren zum plasmareinigen von mit einer organischen substanz beschichteten materialoberflächen und vorrichtung dafür

Info

Publication number: DE60307062T2
Application number: DE60307062T
Authority: DE
Inventors: Eric Silberberg; Eric Michel; Francois Reniers; Claudine Buess-Herman
Original assignee: Arcelor France SA
Current assignee: ArcelorMittal France SA
Priority date: 2002-02-19
Filing date: 2003-02-19
Publication date: 2007-02-15
Anticipated expiration: 2023-02-20
Also published as: EP1481112A2; FR2836158A1; JP4942913B2; FR2836158B1; US20050161433A1; DE60307062D1; BR0307769A; US7674339B2; US8591660B2; CA2476510C; RU2318916C2; WO2003071004A2; CN1997773B; ZA200406182B; AU2003224204A1; MXPA04007977A; US20100139864A1; AU2003224204B2; ES2268352T3; KR100939381B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Plasmareinigen der Oberfläche eines mit einer organischen Substanz beschichteten Materials bei einem Druck, der zwischen 10 mbar und 1 bar beträgt, sowie eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens, die insbesondere zur Reinigung von Metallblechen bestimmt ist.
Im Rahmen der vorliegenden Patentanmeldung wird unter einer organischen Substanz jede wasserunlösliche Verbindung verstanden, die Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff enthält.
Die Bleche, die aus den verschiedenen Fertigungsabläufen hervorgehen, sind im Allgemeinen mit einem Ölfilm bedeckt, der zwei Ursprünge haben kann. Zunächst kann dieser Film in Verbindung mit einem Schutzöl-Spray aufgebracht worden sein, um die Oberfläche des Bleches vor Korrosion zu schützen. Im Falle der Bleche, die von einem Kaltwalzwerk oder Dressierwalzwerk stammen, kann es sich jedoch auch um einen Restölfilm handeln. In beiden Fällen kann das Flächengewicht des Öls mehrere Hundert mg pro m² erreichen.
Die Herstellung eines metallischen oder organischen Überzugs auf diesen Blechen erfordert die Beseitigung des Ölfilms in einem Arbeitsgang der Entfettung, um eine gute Haftung dieser Beschichtung zu erzielen. Die Verfahren, die zu diesem Zweck an industriellen Fertigungsstraßen im Allgemeinen angewendet werden, dürfen das Blech nicht übermäßig erwärmen, damit die mechanischen Eigenschaften des Stahlbandes erhalten bleiben.
Daher besteht das gängigste von diesen Verfahren in einer alkalischen Entfettung, die durch ein elektrolytisches Verfahren unterstützt wird oder auch nicht. Aus Gründen des Umweltschutzes erfordert dieses Verfahren die Einrichtung von zugehörigen komplexen Werkstätten für die Wiederaufbereitung der ökotoxischen Nebenpro dukte.
Andere technische Lösungen ermöglichen es, die Bildung dieser Nebenprodukte zu vermeiden, wie zum Beispiel die Laserablation, welche bewirkt, dass die organischen Verbindungen auf photochemischen Wege desorbiert werden, es jedoch infolge unzureichender Leistung nicht gestattet, Bänder bei Geschwindigkeiten zu behandeln, welche 10 m/min übersteigen.
Unlängst wurde entdeckt, dass ein vorteilhaftes Reinigungsverfahren darin bestehen würde, ein Plasma bei einem dem Atmosphärendruck nahe kommenden Druck zu verwenden, das mittels dielektrischer Barrierenentladungen in Gasgemischen, die Sauerstoff enthalten, hergestellt wird. Es findet dann eine Reaktion zwischen den sich gebildet habenden reaktiven Sauerstoff-Spezies (O^• usw.) und den organischen Verbindungen des Öls statt, mit Erzeugung von Kohlendioxid und Wasser.
Die dielektrische Barrierenentladung weist insbesondere den Vorteil auf, dass sie ein kaltes Plasma erzeugt, das keine Verschlechterung der Eigenschaften des Bleches verursacht.
Die Erzielung einer stabilen und homogenen Entladung bei Drücken, die dem Atmosphärendruck nahe kommen, erfordert im Allgemeinen das Vorliegen eines Gemisches, das zum weitaus überwiegenden Teil aus Helium besteht. Der Anteil von Sauerstoff in dem Gemisch ist somit gering, und es stellt sich heraus, dass die Behandlung nicht ausreichend schnell ist, wahrscheinlich aufgrund der geringen Dichte der reaktiven Sauerstoff-Spezies, jedoch auch infolge einer unerwünschten Polymerisation der zu beseitigenden organischen Substanz.
So beschreibt das US-Patent 5 529 631 die Behandlung von durchlaufenden Kunststoffen durch kaltes Plasma bei Atmosphärendruck. Die Entladungen sind in Gasgemischen auf der Basis von Helium, mit eventuell bis zu 25 Vol.-% eines anderen Gases, stabilisiert. Das Verfahren erfordert eine strenge Kontrolle der Atmosphäre des Plasmabehälters durch Anbringung von Schleusenkammern am Eingang und am Ausgang des Behälters. Die Verwendung von Helium als plasmabildendes Gas und die Komplexität der Apparatur bewirken, dass dieses Verfahren ebenso teuer und schwierig durchzuführen ist wie ein klassisches Verfahren unter Vakuum. Außerdem gestattet es nicht, Bänder zu entfetten, die mit einer Geschwindigkeit von mehr als 3 m/min durchlaufen.
Außerdem beschreibt das US-Patent 5 938 854 ein Verfahren zur Reinigung von Kunststoff- und Metalloberflächen durch eine homogene Glimmentladung, die in Luft bei Drücken ausgelöst wird, die zwischen 0,0133 bar (10 Torr) und 20 bar betragen. Neben einer komplexen Apparatur erfordert die Arbeit bei diesen Drücken in Luft, die Zündspannung der Entladung, welche direkt mit dem Druck zusammenhängt, wesentlich zu erhöhen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Reinigen der Oberfläche eines mit einer organischen Substanz beschichteten Materials bereitzustellen, welches es ermöglicht, eine homogene Reinigung der besagten Oberfläche bei einer Behandlungsgeschwindigkeit von mindestens 10 m/min unter Drücken, die dem Atmosphärendruck nahe kommen, zu erzielen.
Zu diesem Zweck besteht ein erster Gegenstand der Erfindung in einem Verfahren zum Reinigen der Oberfläche eines mit einer organischen Substanz beschichteten Materials, das die Schritte aufweist, die darin bestehen:

– das Material in einen Behandlungsbehälter einzuführen, in dessen Inneren ein Druck herrscht, der zwischen 10 mbar und 1 bar beträgt, und der von einem gasförmigen Fluss gespeist wird, der mindestens 90 Vol.-% Sauerstoff enthält,
– ein Plasma zu erzeugen, indem man eine elektrische Entladung zwischen der Oberfläche des Materials und einer mit einem Dielektrikum bedeckten Elektrode stattfinden lässt, um die organische Substanz unter der Einwirkung der so erzeugten freien Radikale O^• zu zersetzen.

Die Erfinder haben festgestellt, dass dieses Verfahren es gestattet, eine homogene und schnelle Behandlung des Substrats zu erreichen, während die in diesem hauptsächlich aus Sauerstoff bestehenden Gasgemisch erzielte Entladung nicht homogen ist. Die Entladungsbedingungen befinden sich dem Anschein nach zwischen der Filamententladung und dem kalten Lichtbogen. Tatsächlich verteilen sich die durch das Plasma erzeugten ungeladenen aktiven Spezies O^• unter der Einwirkung des Flusses und unabhängig von dem elektrischen Feld an der Oberfläche des Bleches und dekapieren aufgrund ihrer erhöhten Dichte, die auf den vorhandenen hohen Sauerstoffanteil zurückzuführen ist, gleichförmig das mit einer organischen Substanz beschichtete Material.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform redissoziiert man die Sauerstoff- und/oder Ozonmoleküle, die sich durch Rekombination der in dem Plasma erzeugten freien Radikale O^• gebildet haben. Man kann so die Dichte ungeladener aktiver Spezies erhöhen, welche sich unabhängig von dem elektrischen Feld auf der Oberfläche des Bleches verteilen, wodurch die Homogenität der Behandlung noch weiter verbessert wird.
Diese Redissoziation kann mit Hilfe einer UV-Strahlung mit einer angepassten Wellenlänge durchgeführt werden, was dem Ozon, das durch Rekombination außerhalb der kalten Lichtbögen gebildet worden ist, ermöglicht, in molekularen Sauerstoff und in Radikal O^• zu dissoziie ren.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird, um die Entladung auszulösen, eine sinusförmige Spannung angelegt, deren Frequenz zwischen 10 und 100 kHz beträgt. Dieser Spannungstyp hat nämlich das fast ununterbrochene Vorhandensein von aktiven Spezies in dem Zwischenraum zwischen den Elektroden zur Folge, was hohe kinetische Leistungen ermöglicht.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die Energiedissipation in der Entladung niedriger als 40 W/cm², und die zum Auslösen der Entladung angelegte Spannung ist niedriger als 4 400 V.
Die Erfinder haben nämlich festgestellt, dass die hemmenden Effekte, die mit der Polymerisation des Öls zusammenhängen, umso größer sind, je höher die angelegte Spannung ist und je inhomogener die Oberflächenbehandlung ist. Tatsächlich erfolgen die Oxidation und die Beseitigung des Öls im wesentlichen im Bereich der Aufpralle der Entladungen auf das Blech, während das Öl außerhalb dieser Kanäle intensiverer Lumineszenz polymerisiert. Die Erhöhung der Spannung an den Klemmen der Entladung hat eine Zunahme der Energie der Elektronen zur Folge, welche die Polymerisation des Öls dementsprechend leichter einleiten.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann außerdem die folgenden Merkmale aufweisen, allein oder miteinander kombiniert:

– die Spannung, die angelegt wird, um die Entladung auszulösen, ist sinusförmig,
– das Material hat die Form eines durchlaufenden Bandes, und die verschiedenen Schritte des Verfahrens werden kontinuierlich mit Hilfe von Anlagen realisiert, die nacheinander auf dem Weg des durchlaufenden Bandes angeordnet sind,
– es wird zunächst eine der Seiten des Bandes und danach die andere behandelt,
– das zu behandelnde Material ist ein metallisches Material, vorzugsweise ein Kohlenstoffstahl,
– das Verfahren wird angewendet, um die Oberfläche von metallischen Materialien vor der Aufbringung einer Beschichtung auf diese Oberfläche zu entfetten.

Ein zweiter Gegenstand der Erfindung besteht in einer Anlage, welche aufweist: wenigstens ein Modul, das einen Behandlungsbehälter aufweist, Mittel, die es ermöglichen, den Druck im Inneren des Behälters auf einen Wert einzuregeln, der zwischen 10 mbar und 1 bar beträgt, Mittel zum Durchlaufen des Bandes in dem Behälter, die mit Masse verbunden sind, eine Reihe von mit einem Dielektrikum bedeckten Elektroden, die gegenüber der zu behandelnden Oberfläche des Bandes angeordnet sind, wobei diese Elektroden mit einem Generator einer sinusförmigen Hochspannung verbunden sind, UV-Strahlungslampen, die zwischen den Elektroden angeordnet sind, Mittel zur Speisung des Behälters mit Gas und Mittel zur Extraktion der Zersetzungsgase der organischen Substanz, mit der das Band beschichtet ist, aus dem Behälter.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Anlage eine Aufeinanderfolge einer geraden Anzahl der Module auf, in deren Inneren das Band nacheinander durchläuft, wobei es abwechselnd jeweils eine seiner Seiten den Elektroden der Module exponiert.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist die Anlage außerdem UV-Strahlungslampen auf, die zwischen den Elektroden angeordnet sind.
Die Erfindung wird im Folgenden durch die Beschreibung von zwei Ausführungsformen veranschaulicht, welche zur Orientierung gegeben wird und die Erfindung nicht einschränken soll, wobei auf die beigefügten Zeichnun gen Bezug genommen wird, wobei:
1 eine schematische Ansicht einer Behandlungsanlage gemäß der Erfindung zeigt,
2 eine schematische Ansicht einer Behandlungsanlage gemäß der Erfindung zeigt, die eine nacheinander erfolgende Behandlung der zwei Seiten eines Materials in Form eines durchlaufenden Bandes ermöglicht,
3A und 3B zwei Bilder von Oberflächen von Blechen zeigen, die bei Vorhandensein (3B) bzw. ohne Vorhandensein (3A) einer UV-Strahlung behandelt wurden,
4 die Erhöhung der Dichte der Sauerstoffradikale bei der zusätzlichen Anwendung einer UV-Strahlung von 253 nm verdeutlicht,
5 die Abhängigkeit der Dichte der Sauerstoffradikale von der Stärke I des Stroms zeigt, der bei der Entladung angelegt wird,
6 die Änderung des Flächengewichtes des auf einem Blech vorhandenen Schutzöls in Abhängigkeit von der Elektronendosis It/S, die ihm appliziert wird, darstellt,
7 das Auger-Elektronenspektrum der Oberfläche eines Bleches darstellt, das mit Hilfe einer Entladung entfettet wurde, die mit einer Elektronendosis von 21 mC/cm² verbunden war.
1 zeigt das Schema einer erfindungsgemäßen Anlage, welche die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht, um ein zum Beispiel aus Kohlenstoffstahl bestehendes Metallband zu behandeln. Diese Anlage weist ein Modul 1 auf, das aus einem Behandlungsbehälter 2 besteht, in dessen Inneren sich eine gekühlte Trommel 3 befindet, auf welche das Metallband 4 aufgewickelt wird. Die Trommel 3 und das Band 4 sind mit Masse verbunden. Pumpen (nicht dargestellt) ermöglichen es, den Druck im Inneren dieses Behälters 2 auf einen Wert einzuregeln, der zwischen 10 mbar und 1 bar beträgt. Elektroden 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f und 5g, die mit einem Dielektrikum (Aluminiumoxid) bedeckt sind, sind gegenüber dem Band 4 angeordnet. Diese Elektroden 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f und 5g sind mit der Hochspannung verbunden, die von einem Sinusgenerator 6 von mittleren Frequenzen (die zwischen 10 und 100 kHz betragen) gespeist wird. Die Hochspannungselektroden 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f und 5g werden ebenfalls gekühlt. Damit die für die Entladung aufgewendete Energie optimiert werden kann, ermöglicht die Befestigung der Hochspannungselektroden 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f und 5g eine Änderung des Abstands zwischen den Elektroden.
Das Modul weist außerdem Mittel zur Speisung des Behälters mit Gas und Mittel zur Extraktion der Zersetzungsgase der organischen Substanz, mit der das Band 4 beschichtet ist, aus dem Behälter auf (nicht dargestellt).
Bei dieser speziellen Ausführungsform sind UV-Lampen 7a, 7b, 7c, 7d, 7e und 7f zwischen den Hochspannungselektroden 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f und 5g angeordnet, derart, dass einerseits eine Homogenisierung der Behandlung ermöglicht wird, was die Entladung betrifft, und andererseits das Ozon dissoziiert wird, das sich außerhalb des Raumes zwischen den Elektronen gebildet hat. Daher kann das Band 4 außerhalb des Raumes zwischen den Elektronen durch die Radikale O^•, die durch die dissoziative Absorption des Ozons entstanden sind, welche durch die Anwendung der zusätzlichen UV-Strahlung (253 nm) hervorgerufen wurde, weiter entfettet werden.
2 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage, die eine Aufeinanderfolge von vier Modulen 10, 11, 12 und 13 aufweist, die es ermöglichen, eine sukzessive Behandlung der zwei Seiten eines durchlaufenden Bandes 14 durchzuführen. Die vier Module 10, 11, 12 und 13 sind untereinander über Zwischenstücke verbunden, die das Pumpenaggregat und das Gaseinlei tungssystem aufnehmen, welches die Einleitung des Flusses in die Anlage und damit die Homogenisierung der Behandlung sicherstellt, und zwar trotz der Eigenschaften der inhomogenen Entladung.
Beispiele
Die Versuche wurden an unbewegten Blechen mit geringen Abmessungen (20 bis 25 cm²) durchgeführt, die mit einem Schutzöl (Quaker Chemical Tinnol 200^®) bedeckt waren und die vollständig zu entfetten waren, um eine Behandlung zur Reinigung vor einer Beschichtung zu simulieren.
Verwendete Apparatur
Die Versuche wurden in einem Reaktor mit dielektrischer Barriere durchgeführt, der aus einer mit einer 0,7 mm dicken Schicht Aluminiumoxid bedeckten Elektrode und einer mit Masse verbundenen Metallelektrode, auf welche das zu behandelnde Blech gelegt wird, besteht. Die mit Aluminiumoxid bedeckte Elektrode wird an die Hochspannung (350 bis 4400 V) angeschlossen. Die Hochspannung wird von einem Sinus-Mittelfrequenzgenerator (3 bis 30 kHz) geliefert. Die beiden Elektroden sind mit einem Kühlsystem ausgestattet, das ihnen ermöglicht, während der Funktion des Plasmas Temperaturen aufrechtzuerhalten, die in der Nähe der Raumtemperatur liegen.
Der Abstand zwischen den Elektroden kann zwischen einem und mehreren -zig Millimetern eingestellt werden.
Beispiel 1
Es wurde die Behandlung von zwei identischen Blechen aus Kohlenstoffstahl durchgeführt, die mit einer Schicht Schutzöl von 186 mg/m² bedeckt waren. Was die anderen Parameter anbelangt, so sind sie für die zwei Behandlungen identisch:

– 200 mbar Sauerstoff,
– Sinusspannung mit 12 kHz von 3 600 V; Stromstärke von 30 mA,
– Elektrodenabstand von 5 mm.

Die Behandlungen der Bleche, die in 3A und 3B dargestellt sind, unterscheiden sich nur in der Anwendung bzw. Nichtanwendung einer UV-Bestrahlung.
3 zeigt Bilder der Oberfläche von Blechen, die mittels einer im Sauerstoff allein ausgelösten Entladung behandelt wurden, bei Vorhandensein (3B) bzw. ohne Vorhandensein (3A) einer zusätzlichen UV-Strahlung (253 nm). Die schwarzen Bereiche entsprechen den nicht entfetteten Stellen, an denen das Öl polymerisiert ist.
Man erkennt, dass die Anwendung einer UV-Strahlung zusätzlich zu der Entladung eine geringere Polymerisation des Öls zur Folge hat, was somit eine gute Reinigung in einer kürzeren Zeit ermöglicht.
Die Anwendung einer UV-Strahlung, deren Wellenlänge der dissoziativen Absorption des Ozons entspricht, bewirkt das homogene Vorhandensein von Sauerstoffradikalen an der Oberfläche des Bleches, welche eine kalte Verbrennung des Öls ermöglichen.
Die Anwendung einer UV-Strahlung zusätzlich zu der Entladung hat nicht nur eine homogenere Verteilung der sauerstoffhaltigen Radikale an der Oberfläche des Bleches zur Folge, sondern bewirkt auch eine Erhöhung der Dichte der O-Radikale, wobei alle Parameter der Entladung konstant bleiben (Spannung, Frequenz des Anlegens der Spannung, Stromstärke, Druck, Abstand zwischen den Elektroden).
4 verdeutlicht die Erhöhung der Dichte der Sauerstoffradikale bei der Anwendung einer UV-Strahlung von 253 nm mit Hilfe der optischen Emissionsspektroskopie (OES). Die Emissionswellenlänge der erregten Sauerstoffradikale liegt in dem Bereich um 777 nm. Diese Figur zeigt die Intensität I₇₇₇ der Strahlung bei 777 nm in Abhängigkeit von der Zeit t. Die verschiedenen Bereiche des Kurvenbildes entsprechen den folgenden Phasen:

– Bereich A: Es wird weder eine elektrische Entladung noch eine UV-Strahlung angewendet. Die gemessene Intensität entspricht dem Hintergrundrauschen.
– Bereich B: Es wird eine elektrische Entladung in reinem Sauerstoff angewendet, ohne UV-Strahlung anzuwenden.
– Bereich C: Zusätzlich zu der elektrischen Entladung wird eine UV-Strahlung von 253 nm angewendet.
– Bereich D: Die UV-Strahlung wird aufrechterhalten, während die elektrische Entladung nicht mehr vorhanden ist.
– Bereich E: Die UV-Strahlung wird abgeschaltet, und man erhält wieder das Hintergrundrauschen.

Beispiel 2
5 zeigt mit Hilfe der optischen Emissionsspektroskopie, dass sich die Dichte von aktiven sauerstoffhaltigen Spezies O^• in Abhängigkeit von der Stärke des Stroms, der bei der Entladung angewendet wird, linear ändert.
Die Entladungsströme, die in dieser Figur dargestellt sind, wurden sowohl bei konstanter Spannung, indem die Frequenz des Anlegens von V und damit die Impedanz des Dielektrikums verändert wurde, als auch bei konstanter Frequenz, indem die Spannung verändert wurde, variiert. Diese 5 zeigt somit, dass die Dichte von aktiven Spezies nur von der Stärke des Entladungsstroms abhängt und in keinem Falle durch die Entladungsspannung bei konstantem Strom beeinflusst wird. Dies bedeutet, dass es möglich ist, ein und dieselbe Dichte von aktiven Spezies bei Leistungen zu erhalten, welche sich nur durch die angelegte Spannung unterscheiden, während die Stromstärke konstant bleibt. Nun hat man jedoch festgestellt, dass eine zu hohe Spannung zu einer Polymerisation des Öls führen würde, welche die Tendenz aufweist, die Oxidationskinetik der organischen Rückstände, die an der Oberfläche des Bleches vorhanden sind, zu hemmen. Außerdem erfordert eine industrielle Anwendung die Dissipation einer minimalen Energiedichte bei der Entladung (kleiner als 40 W cm^–2 s). Daher verläuft die Einstellung der Entladungsbedingungen, die für die Entfettung eines Bleches notwendig sind, über eine Maximierung des Stroms für eine minimale angelegte Spannung.
Der Einfluss der Leistung der Entladung bei konstantem Strom auf die Kinetik der Entfettung ist in der untenstehenden Tabelle veranschaulicht, in der zwei Versuche zusammengefasst sind, die durchgeführt wurden, indem die Frequenz des angelegten Sinusstroms variiert wurde:
Man sieht daher, dass bei gleichem Entladungsstrom und für eine identische Behandlungsdauer die Wirksamkeit der Entfettung bei niedrigerer Spannung und somit bei geringerer Leistung besser ist.
Beispiel 3
Ein Blech von 20 cm², das mit 186 mg/m² Schutzöl bedeckt ist, wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt. Im vorliegenden Falle wird die Entladung in im Fluss befindlichen Sauerstoff bei einem Druck von 350 mbar ausgelöst. Die Sauerstoff- und/oder Ozonmoleküle, die sich ausgehend von den rekombinierten freien Radikalen O^• gebildet haben, werden nicht redissoziiert. 6 zeigt die Änderung des Flächengewichtes des auf dem Blech vorhandenen Schutzöls in Abhängigkeit von der Elektronendosis It/S (Produkt der Dichte des Elektronenstroms und der Behandlungsdauer). Die Anwendung des Flusses ermöglicht eine homogene Behandlung des Bleches, welche mittels Infrarot-Absorptions-Spektroskopie bei streifendem Einfall (IRRAS) überprüft wurde.
7 zeigt das Auger-Elektronenspektrum der Oberfläche des Bleches, das mit Hilfe einer Entladung entfettet wurde, die mit einer Elektronendosis von 21 mC/cm² verbunden war, Es sind nur die Peaks von Eisen und von Sauerstoff vorhanden. Das Fehlen des Kohlenstoff-Peaks in dem Bereich um 273 eV bestätigt die vollständige Entfettung des Bleches.

Claims

Verfahren zum Reinigen der Oberfläche eines mit einer organischen Substanz beschichteten Materials, dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte aufweist, die darin bestehen: – das Material in einen Behandlungsbehälter einzuführen, in dessen Inneren ein Druck herrscht, der zwischen 10 mbar und 1 bar beträgt, und der von einem gasförmigen Fluss gespeist wird, der mindestens 90 Vol.-% Sauerstoff enthält, – ein Plasma zu erzeugen, indem man eine elektrische Entladung zwischen der Oberfläche des Materials und einer mit einem Dielektrikum bedeckten Elektrode stattfinden lässt, um die organische Substanz unter der Einwirkung der so erzeugten freien Radikale O^• zu zersetzen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Sauerstoff- und/oder Ozonmoleküle, die sich durch Rekombination der in dem Plasma erzeugten freien Radikale O^• gebildet haben, redissoziiert.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Redissoziation mit Hilfe einer UV-Strahlung mit einer angepassten Wellenlänge durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung, die angelegt wird, um die Entladung auszulösen, sinusförmig ist und eine Frequenz aufweist, die zwischen 10 und 100 kHz beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiedissipation in der Entladung niedriger als 40 W/cm² ist und die zum Auslösen der Entladung angelegte Spannung niedriger als 4 400 V ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Material die Form eines durchlaufenden Bandes hat, und dadurch, dass die verschiedenen Schritte des Verfahrens kontinuierlich mit Hilfe von Anlagen realisiert werden, die nacheinander auf dem Weg des durchlaufenden Bandes angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass nacheinander zunächst eine der Seiten des Bandes und danach die andere behandelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zu behandelnde Material ein metallisches Material ist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Material ein Kohlenstoffstahl ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass es angewendet wird, um die Oberfläche von metallischen Materialien vor der Aufbringung einer Beschichtung auf die Oberfläche zu entfetten.
Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 6 bis 10, welche aufweist: wenigstens ein Modul, das einen Behandlungsbehälter (2) aufweist, Mittel, die es ermöglichen, den Druck im Inneren des Behälters auf einen Wert einzuregeln, der zwischen 10 mbar und 1 bar beträgt, Mittel zum Durchlaufen (3) des mit Masse verbundenen Bandes (4) in dem Behälter, eine Reihe von mit einem Dielektrikum bedeckten Elektroden (5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g), die gegenüber der zu behandelnden Oberfläche des Bandes (4) angeordnet sind, wobei diese Elektroden (5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g) mit einem Generator einer sinusförmigen Hochspannung (6) verbunden sind, UV-Strahlungslampen (7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f), die zwischen den Elektroden (5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g) angeordnet sind, Mittel zur Speisung des Behälters (2) mit Gas und Mittel zur Extraktion der Zersetzungsgase der organischen Substanz, mit der das Band (4) beschichtet ist, aus dem Behälter.
Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Aufeinanderfolge einer geraden Anzahl der Module (10, 11, 12, 13) aufweist, in deren Inneren das Band (14) nacheinander durchläuft, wobei es abwechselnd jeweils eine seiner Seiten den Elektroden der Module (10, 11, 12, 13) exponiert.