RS57488B1 - Metoda i aparat za površinsku obradu materijala korišćenjem više kombinovanih izvora energije - Google Patents

Description

Opis

OBLAS TEHNIKE

[0001] Pronalazak se odnosi na površinsku obradu materijala i različitih supstrata, naročito kao što su tekstili, i naročito na obradu materijala sa više različitih kombinovanih energetskih izvora, od koji je jedan obično atmosferska plazma (AP).

POZADINA

[0002] Razvoj „pametnih tekstila“ je aktivno polje od interesa za poboljšanje različitih svojstava kao što su otpornost na fleke, vodonepropusnost, postojanost boje i druga svojstva koja se mogu postići naprednom obradom upotrebom tehnologije plazme, mikrotalasnih energetskih izvora i u nekim slučajevima, hemijskom obradom.

[0003] Obrada sa atmosferskom plazmom (APT) poboljšava površinska svojstva vlakana kao što su hidrofilnost bez uticanja na masena svojstva ovih vlakana, i može biti korišćeno od strane proizvođača tekstila i pretvarača za poboljšanje površinskih svojstava prirodnih i sintetičkih vlakana kako bi se poboljšala adhezija, mogućnost kvašenja, mogućnost štampanja, mogućnost bojenja, kao i smanjenje skupljanje materijala.

[0004] Plazma atmosferskog pritiska (ili AP plazma ili plazma normalnog pritiska) je naziv dat specijalnom obliku plazme u kojem se pritisak približno poklapa sa onim u okolnoj atmosferi. AP plazme imaju istaknuti tehnički značaj zato što u poređenju sa plazmom niskog pritiska ili plazmom visokog pritiska nije potrebna reakciona posuda visokih troškova za omogućavanje održavanja nivoa pritiska koji se razlikuje od atmosferskog pritiska. Takođe, u mnogim slučajevima ove AP plazme mogu se lako ugraditi u liniju proizvodnje. Različiti oblici pobuđivanja plazme su mogući, uključujući AC (naizmenična struja) pobuđivanje, DC (jednosmerna struja) i pobuđivanje pri niskoj frekvenci, pobuđivanje putem radio talasa i mikrotalasno pobuđivanje. Samo su AP plazme sa AC pobuđivanjem, međutim, postigle industrijski značaj vredan pažnje.

[0005] Generalno, AP plazme stvaraju se AC pobuđivanjem (korona pražnjenje) i mlazom plazme. Kod mlaza plazme, pulsirani električni luk se stvara putem visokonaponskog pražnjenja (5-15 kV, 10-100 kHz) u mlazu plazme. Procesni gas, kao što je kompresovani vazduh bez ulja prolazi kroz ovaj deo sa pražnjenjem, pobuđuje se i konvertuje u stanje plazme. Ova plazma prolazi kroz mlaznicu kako bi dostigla do površine materijala koji se obrađuje. Mlaznica je pri zemljinom potencijalu i na ovaj način zadržava delove koje tok plazme potencijalno nosi. Dodatno, mlaznica određuje geometriju nastalog mlaza. Više mlaznica može biti korišćeno za interaguje sa odgovarajućom površinu supstrata koji se obrađuje. Na primer, materijali u vidu tabli koji imaju širine za obradu od nekoliko metara mogu biti obrađeni sa nizom mlazova.

[0006] Metode AP i vakumske plazme korišćene su za čišćenje i aktiviranje površina materijala pri pripremanju za vezivanje, štampanje, bojenje, polimerizaciju ili duge funkcionalne ili dekorativne oblike. AP procesiranje može biti izvršeno preko vakuumske plazme za neprekidno procesiranje materijala. Druga metoda površinske obrade koristi mikrotalasnu energiju za polimerizaciju prethodnih obloga.

[0007] Nemci su obelodanili DE 3619 694 A1 koja obelodanjuje metodu i aparat za stvaranje grupiranja funkcionalnih atoma na površini makromolekularnih supstrata kao što su celuloza ili vuna u kojoj se supstrat izlaže tihom električnom pražnjenju pre ili istovremeno sa radijacijom preko UV svetla. UV lampe usmerene su upravno na supstrat koji se obrađuje.

[0008] JP 61119676 obelodanjuje stvaranje tankog filma na supstratu gde se supstrat obrađuje u komori za vakuumsku obradu i prethodno se zagreva do određene temperature. Pločasta plazma se formira na određenoj udaljenosti od supstrata. Laserski svetlosni snop usmeren je prema supstratu i upravno prema plazmi.

Kontrolni aparat elementa hibridne plazme opisan je u US 2008/0055594 A1. Između uzemljene elektrode i visokonaponske elektrode stvara se plazma. Obe elektrode formiraju kružni region u koji se uvodi uzorak. Mikrotalasno zračenje spaja se u plazmu kako bi se plazma održala.

Hammen i dr. (US 2009/0120782 A1) prikazuju aparat sa neprekidnim napajanjem za obradu površine za pražnjenje kod tkanih materijala. Ima komoru za pražnjenje gde se upotrebom visokonaponske jonizacije stvara procesni gas.

REZIME PRONALASKA

[0009] Pronalazak je definisan u patentnim zahtevima.

Pronalazak se generalno odnosi da pružanje poboljšanih tehnika za obradu (kao što je površinska obrada i modifikovanje) materijala, kao što u supstrati, naročito, kao što su tekstili (uključujući tkane ili pletene tekstile i vlakna koja nisu tkana), i široko obuhvata kombinovanje različitih dodatnih energetskih izvora (kao što je lasersko zračenje) sa visokonaponsko stvorenom plazmom (kao što je plazma atmosferskog pritiska (AP)) za vršenje obrađivanja, koje može izmeniti jezgro materijala koji se obrađuje, kao i površinu, i koje može koristiti uvedene gasove ili početne materijali u suvom okruženju. Kombinacije različitih izvora energije su obelodanjene. Pronalazak šire obuhvata metodu i aparat za obradu i proizvodnju tehničkih tekstila i drugih materijala upotrebom bar dva kombinovana energetska izvora koji uzajamno deluju kao što su laseri i visokonaponski stvorena atmosferska (AP) plazma.

Ovde obelodanjene tehnike mogu brzo biti ugrađene u sistem za automatizovano procesiranje tekstilnih materijala. Funkcionalnost može biti postignuta čišćenjem bez vode kao što je jetkanje ili ablacija, aktiviranjem putem radikalnih formacija na površini i istovremeno i selektivno povećanjem ili smanjenjem željenih funkcionalnih svojstava. Svojstva kao što su hidrofobnost, hidrofilnost, zapaljivost, anti-mikrobna svojstva, redukovanje skupljanja, čišćenje vlakana, odbijanje vode, niskotemperaturno bojenje, povišeno primanje boje i postojanost boje, mogu biti omogućena ili poboljšana, povećana ili snižena, procesima koji proizvode hemijske i/ili morfološke promene, kao što su radikalne formacije na površini materijala. Obloge materijala, kao što su nano-obloge od materijala naprednih sastava mogu biti primenjene i procesirane.

[0010] Kombinovanje (ili hibridizacija) energije AP plazme sa laserskim snopom kao sekundarnim izvorom energije može stvoriti efikasniju (i komercijalno održivu) energetsku sredinu za obradu supstrata. Sekundarni izvor energije može biti primenjen u kombinaciji (saglasnosti, simultano) sa i/ili u sekvenci (zajedno, selektivno) sa energijom AP plazme kako bi se postigla željena svojstva.

[0011] Sekundarni izvor energije može delovati nakon odvojeno stvorenog oblaka plazme i proizvesti efikasniju, energetsku sredinu od plazme, dok takođe ima sposobnost da deluje direktno na površini i u nekim slučajevima, jezgru materijala izloženog ovom hibridnom obradom.

[0012] Ovde obelodanjene tehnike mogu biti primenjive, ali ne i ograničene na obradu tekstila (organskih i neorganskih), papira, sintetičkog papira, plastičnih i sličnih materijala koji su obično u formi tabli („sirovine na metar“). Ovde obelodanjene tehnike takođe mogu biti primenjene kod procesiranja plastike ili istiskivanja metala, valjkastih mlinova, injekcionog oblikovanja, predenja, grebenanja, tkanja, proizvodnje stakla, jetkanja supstrata i čišćenja ili oblaganja bilo kog materijala kao i primenljivost na skoro svaku tehniku procesiranja materijala. Kruti materijali kao što su ravne table od stakla (kao što su ekrani osetljivi na dodir) mogu biti obrađeni sa ovde obelodanjenim tehnikama.

[0013] Prema jednom aspektu predmetnog pronalaska, data je metoda za obradu supstrata kao što je definisano u patentnom zahtevu 1.

[0014] U drugom aspektu, predmetni pronalazak obuhvata aparat kao što je definisano u patentnom zahtevu 7.

[0015] U daljem aspektu, predmetno pronalazak obuhvata upotrebu ovde opisanog aparata za obradu supstrata tekstila.

[0016] U drugom aspektu, predmetni pronalazak predviđa tekstilni materijal dobijen ovde opisanim metodama.

[0017] Neke prednosti predmetnog pronalaska mogu obuhvatati, bez ograničenja, metodu za stvaranje plazmu sa više energije i efikasniju plazmu za čišćenje i aktiviranje površina za kasnije procesiranje ili završavanje. Na primer, ultraljubičasto (UV) lasersko zračenje, ili neprekidni talas (CW) ili pulsno, može biti kombinovano sa elektromagnetno stvorenom AP plazmom kako bi se stvorila više jonizovana reakciona sredina i sa više energije za obradu površina. Dobijena hibridizovana energija može imati efekte koji su veći od sume pojedinačnih delova. Pulsirana laserska energija može biti korišćena za vođenje plazme, stvaranje talasa a laserska energija ubrzava dobijene talase plazme koji deluju na supstratu kao talasi koji udaraju na plaži.

[0018] Ubrzana i plazma sa više energije može pokrenuti radikale u vlaknu ili površini obrađivanog supstrata i povezati jonizovane grupe za pokrenute radikale. Povezivanje takvih funkcionalnih grupa kao što su karboksil, hidroksil ili povezivanje drugih za površinu koji povećavaju polarna svojstva može se ispoljiti u većoj hidrofilnosti i drugim poželjnim funkcionalnim svojstvima.

[0019] Pronalazak pogodno kombinuje izvore energije u kontrolisanom atmosferskom okruženju u prisustvu supstrata materijala. Neto rezultat može biti konverzija i sinteza materijala na površini supstrata – supstrat može biti fizički izmenjen, u poređenju sa običnim oblaganjem.

[0020] U primernom otelotvorenju, visokofrekventna RF plazma stvorena je u koverti (ili šupljini, ili komori) formiranoj između rotirajućih i vođenih valjaka, koji se prostiru duž širine prozora za procesiranje. Polje plazme stvoreno je ravnomerno duž širine površinske za obrađivanje, i može delovati pri atmosferskom pritisku. Ultraljubičasti (UV) laser velike snage dat je za uzajamno delovanje sa plazmom i/ili sa materijalom koji se obrađuje. Snop lasera može biti oblikovan da ima pravougaoni poprečni presek koji pokazuje ravnomernu gustinu snage preko cele površinske za obrađivanje. Sistem za isporuku gasa može biti korišćen za kombinovanje bilo koje kombinacije više (kao što je 4) gasova iz okruženja i prekursora u jedan dovod koji ispunjava komoru za hibridnu plazmu. Dodatno, sprej ili sistem za isporuku u vidu magle može biti dat, koji je u stanju da nanese tanak, ravnomeran sloj sol-gela ili akceleranata na materijal koji se obrađuje, ili pre ili nakon procesiranja.

[0021] Proces kombinovanja plazme i fotonike (kao što je UV laser) je suv, i vrši se pri atmosferskim pritiscima i koristi bezbedne inertne gasove (kao što su azot, kiseonik, argon & ugljen dioksid). Menjanje intenziteta snage lasera i plazme, i zatim menjanjem gasova iz okruženja ili dodavanje sol-gelova i/ili drugih organskih ili neorganskih prekursora – tj., menjanje „recepta“ – omogućava sistemu da stvori široku raznovrsnost primena procesa.

[0022] Postoji nekoliko primena za proces, uključujući: čišćenje, pripremanje i vršenje poboljšanja materijala.

• Za čišćenje, laser može pojačati efektivnu snagu plazme kao i delovanje na materijalu supstrata prema sebi.

• Za pripremanje materijala supstrata za sekundarno procesiranje, kao što je bojenje, površina vlakana može biti uklonjena kontrolisanim putem (kao što je tekstilni materijal). Dodatno, uvođenjem gasova iz okoline u procesnu zonu sistema, hemikalije mogu biti stvorene na površini materijala (npr., vlakna) koje se mogu ispoljiti u hemikalijama koje reaguju sa sredinom za bojenje kako bi se uticalo na bolje propuštanje boje i intenzivniji proces bojenja ili redukovanja temperature boje. Na primer, pripremanje vlakana tekstila kako bi dali bolji kontrolisani unos hrom oksid boja kako bi se poboljšalo intenzitet crne boje koja se dobija. Postoji, stoga, potencijal za ovaj proces da redukuje hemijski sadržaj boja koji bi mogao da redukuje oba, negativni uticaj na životnu sredinu i troškove procesiranja.

• Za poboljšana svojstva, proces može dostići sintezu materijala na površini supstrata.

Menjanjem frekvence lasera i plazme i intenziteta snage, i uvođenjem drugih materijala u procesno okruženje, sistem uklanja supstrat i niz hemijskih reakcija između supstrata i gasova iz okruženja sintetizuju nove materijale na površini vlakana u tekstilnoj mreži.

KRATAK OPIS CRTEŽA

[0023] Referenca može biti detaljno data na otelotvorenja prema obelodanjivanju, neki neograničavajući primeri koji mogu biti ilustrovani u priloženim slikama (SL-e). Slike su generalno dijagrami. Neki elementi na slikama mogu biti preuveličani, drugi izostavljeni, za ilustrativnu jasnost. Reference na veze između različitih elemenata na slikama mogu se vršiti u zavisnosti kako se pojavljuju i kako su postavljeni na crtežima, kao što su „gore“, „dole“,

„levo“, „desno“, „iznad“, „ispod“, i slično. Biće prihvaćeno da fraze i termine koji su ovde korišćeni ne treba tumačiti kao ograničavajuće, i namenjeni su samo za opisne svrhe.

SL. 1 je dijagram sistema za obradu, prema otelotvorenju pronalaska.

SL. 2 je delimični pogled iz perspektive regiona plazme sistema za obradu sa SL.1. Nije deo pronalaska.

SL. 2A je delimični pogled iz perspektive regiona plazme sistema za obradu sa SL.1. SL. 3 je delimični pogled iz perspektive regiona za prethodnu obradu, regiona plazme i regiona za naknadnu obradu sistema za obradu sa SL.1, prema nekim otelotvorenjima pronalaska.

SL-e. 4A - 4F su dijagrami elemenata u regionu obrade sistema za obradu SL. 1, prema nekim otelotvorenjima pronalaska.

DETALJAN OPIS

[0024] Pronalazak se generalno odnosi na obradu (kao što je površinska obrada) materijala (kao što su tekstili) za modifikovanje njihovih svojstava.

[0025] Različita otelotvorenja će biti opisana za prikazivanje učenja pronalaska, i trebalo bi da budu protumačena kao prikazana pre nego ograničavajuća. Iako je pronalazak generalno opisan u kontekstu različitih primernih otelotvorenja, trebalo bi prihvatiti da nije namenjeno da se pronalazak ograniči na ova posebna otelotvorenja. Otelotvorenje može biti primer ili implementacija jednog ili više aspekata pronalaska. Iako različita svojstva pronalaska mogu biti opisana u kontekstu jednog otelotvorenje, svojstva mogu takođe biti data odvojeno ili u bilo kojoj pogodnoj kombinaciji jedno sa drugim. Obrnuto, iako pronalazak može biti opisan u kontekstu odvojenih otelotvorenja, pronalazak takođe može biti implementiran u jednom otelotvorenju.

[0026] Uglavnom u daljem tekstu, površinska obrada supstrata koji mogu biti tekstili dati u valjkastom obliku (dugačke table materijala namotane na cilindrično jezgro) biće razmatrano. Jedna ili više obrada, uključujući ali ne ograničavajući se na sintezu materija, može biti primenjeno na jednu ili obe površine tekstilnog supstrata, i dodatni materijali mogu biti uvedeni. Kao što se ovde koristi, „supstrat“ može biti tanka „tabla“ materijala koji ima dve površine, koji mogu biti nazvani „prednja“ i „zadnja“ površina, ili „gornja“ i

„donja“ površina.

Neka otelotvorenja prema pronalasku

[0027] Sledeća otelotvorenja i njihovi aspekti mogu biti opisani i prikazani u vezi sa sistemima, alatima i metodama koji su namenjeni da budu primerni i ilustrativni a ne ograničavajući u svome dometi. Specifične konfiguracije i detalji mogu biti izneti kako bi se pružilo razumevanje pronalaska. Međutim biće očigledno stručnoj osobi u ovoj struci da se pronalasci mogu koristiti bez nekih specifičnih detalja koji su ovde izneti. Štaviše, dobro poznata svojstva mogu biti izostavljena ili pojednostavljena kako se opisi pronalaska ne bi načinili nejasnim.

[0028] SL. 1 prikazuje opšti sistem za obradu površine 100 i metodu za vršenje obrade, kao što je površinska obrada supstrata 102. Na ovde predstavljenim slikama, supstrat 102 će biti prikazan napredovanjem od desno ka levo kroz sistem 100.

[0029] Supstrat 102 može na primer biti tekstilni materijal i može dopremljen kao „sirovine na metar“ kao dugačka tabla u rolni. Na primer, supstrat koji se obrađuje može biti vlaknasti materijal kao što je pamuk/poliester, približni 1 metar širine, približno 1mm debljine i približno 100 metara dužine.

[0030] Deo 102A, kao što je 1m x 1m deo supstrata 102 koji nije još uvek obrađen prikazan je dok se obmotava iz dovodne rolne R1 u ulazni deo 100A sistema 100. Od ulaznog dela 100A, supstrat 102 prolazi kroz deo za obradu 120 aparata 100. Nakon obrade, supstrat 102 napušta aparat za obradu 120, i može biti sakupljen na bilo koji pogodan način, kao što je namotavanje na rolnu R2. Deo 102B, kao što je 1m x 1m deo supstrata 102 koji je obrađen prikazan je da se namotava na rolnu R1 pri izlaznom delu 100A sistema 100. Različiti valjci „R“ mogu biti dati između (kao što je prikazano) i unutar (nije prikazano) različitih delova sistema 100 kako bi se navodio materijal kroz sistem.

[0031] Deo za obradu 120 može generalno sadržati tri regiona (ili oblasti, ili zone):

• opciono, region za prethodnu obradu (ili prekursor) 122,

• region za obradu (ili plazma) 124, i

• opciono, region za naknadnu obradu (ili završavanje) 126.

[0032] Region za obradu 124 obuhvata komponente za stvaranje visokonaponske (HV) naizmenične struje (AC) atmosferske plazme (AP), čiji su elementi generalno dobro poznati, od kojih će neki biti detaljnije opisani ispod.

[0033] Laser 130 je dat, kao sekundarni izvor energije, za proizvodnju snopa 132 koji uzajamno deluje sa AP u glavnom regionu za obradu 124, i koji takođe ima uticaj a površinu supstrata 102.

[0034] Kontroler 140 može biti dat za kontrolisanje rada različitih komponenata i elemenata opisanih iznad, i može biti dat sa uobičajenim ljudskim okruženjem (ulaz, prikaz, itd).

[0035] Postavka prikazana na SL.2 nije deo pronalaska ali služi da dodatno objasni pronalazak. SL.2 prikazuje deo i neke operativne elemente unutar glavnog regiona za obradu 124. Tri ortogonalne ose x, y i z su prikazane. (Na SL.1, prikazane su odgovarajuće x i y ose).

[0036] Dve izdužene elektrode 212 (e1) i 214 (e2) su prikazane, gde se jedna može smatrati za katodom, a druga se može smatrati anodom. Ove dve elektrode e1 i e2 mogu biti postavljene generalno paralelno jedna sa drugom, prostirući se paralelno sa y osom, i međusobno odvojene u x pravcu. Na primer, elektrode e1 i e2 mogu biti formirane na bilo koji pogodan način, kao što je u formi štapa, cevi ili drugog cilindričnog materijala za elektrodu koji se može rotirati, i koje su međusobno odvojene nominalno za rastojanje koje je dovoljno za prolaz debljine materijala koji se procesira. Dve elektrode e1 i e2 mogu biti postavljene približno 1mm iznad gornje površine 102a i supstrata 102 koji se obrađuje.

[0037] Elektrode e1 i e2 mogu biti napunjene na bilo koji pogodan način kako bi se stvorila atmosferska plazma (AP) duž dužine rezultujućeg para katode/anode u prostoru između i neposrednom okruženju elektroda e1 i e2, koji se može nazvati „zona reakcije plazme“.

[0038] Kao što je navedeno iznad, laserski snop 132 može biti usmeren u glavni region za obradu 124 i može takođe imati uticaj na površinu supstrata 102. Na SL.2 laserskog snopa 132 prikazano je da je usmeren približno duž y ose, približno paralelno sa i između elektroda e1 i e2, i blago iznad gornje površine 102a supstrata 102, tako da uzajamno deluje sa plazmom (oblakom) stvorenim od strane dve elektrode e1 i e2. U primernoj primerni, otisak snopa može biti kvadratni približno 30mm x 15mm. Snop može biti orijentisan vertikalno ili horizontalno kako bi se najbolje postiglo željeno uzajamno delovanje plazme i/ili direktnog zračenja supstrata.

[0039] Laserski snop 132 usmeren je precizno ali dovoljno „van ugla“ kako bi direktno zračio supstrat 102 koji se obrađuje dok slučajno reaguje sa plazmom koja se stvara od strane dve elektrode e1 i e2. Naročito, laserski snop 132 pravi ugao „a“ koji je približno manji od 1 – 10 stepeni sa gornjom površinom 102a supstrata 102 tako da ima uticaj na površinu 102a. Laserski snop 132 može biti skeniran, upotrebom konvencionalnih galvanometara ili slično, kako bi uzajamno delovao sa izabranim delom plazme stvorene od strane dve elektrode e1 i e2 ili supstratom 102, ili sa oba.

[0040] Plazma je stvorena upotrebom prvog energetskog izvora kao što je visokonaponska (HV) naizmenična struja (AC). Drugi, različiti energetski izvor (kao što je laser) izazvan je da uzajamno deluje sa plazmom, što se ispoljava u „hibridnoj plazmi“, i hibridna plazma je izazvana da uzajamno deluje (u regionu za obradu) sa supstratom (materijalom) koji se

1

obrađuje. Dodatno uzajamnom delovanju sa prvim energetskim izvorom, drugi energetski izvor izazvan je takođe da deluje direktno sa materijalom koji se obrađuje. Direktno uzajamno delovanje sa supstratom ili drugim gasom (sekundarni ili prekursor) može proizvesti svoju sopstveno održavanu plazmu koja zauzvrat može dalje uzajamno delovati sa visokonaponsko stvorenom plazmom i više napajati reakcionu sredinu.

[0041] Supstrat 102 (materijal koji se obrađuje) vođen je valjcima dok prolazi kroz glavi region za obradu (površina) 124. SL.2A prikazuje da jedan od ovih valjaka 214 služi kao anoda, a drugi valjak 212 služi kao katoda (ili obrnuto) kod para katode/anode za stvaranje plazme. Može biti zabeleženo da na SL.2, supstrat 102 je postavljen na jednu stranu (ispod, kao što se gleda) obe od dve elektrode e1 i e2, i na SL.2A supstrat je postavljen između dve elektrode e1 i e2. U oba slučaja, plazma stvorena od strane elektroda e1 i e2 deluje bar na jednoj površini supstrata 102. Anode i katode mogu biti obložene sa izolacionim materijalom, kao što je keramika.

[0042] SL. 3 prikazuje da se u regionu za prethodno obradu (površini) 122, red glava spreja (mlaznice) 322 koji pokriva celu širinu materijala koji se obrađuje, ili druge pogodne mere, mogu koristiti za raspoređivanje prethodnih materijala 323 u čvrstoj, tečnoj ili gasovitoj fazi na supstrat 102 kako bi se omogućilo procesiranje specifičnih svojstava kao što su antimikrobna, svojstva zapaljivosti ili super-hidrofobnosti/hidrofilnosti.

[0043] Može postojati neposredna „bafer“ zona između regiona za prethodno obradu (površine) 122 i regiona za glavnog obradu (površine) 122, kako bi se omogućilo vreme da se primenjeni materijali u prethodnoj obradi mogu natopiti (apsorbovati) u supstratu. Proces i dalje koristi jednu dužinu materijala, ali bafer može držati na primer, do 200m vlakana. Na primer kada se materijal koji se obrađuje (kao što su sirovine na metar) dovodi kroz sistem pri 20 metara/min, ovo bi omogućilo „vreme sušenja“ od nekoliko minuta između prethodne obrade (122) i obrade sa hibridnom plazmom (124), bez zaustavljanja protoka materijala kroz sistem.

[0044] Slično, u regionu za naknadnu obradu (površini) 126, red glava spreja (mlaznica) 326 koji pokriva punu širinu materijala koji je obrađen (124), ili druge pogodne mere, mog biti korišćeni da rasporene završne materijale 327 u čvrstoj, tečnoj ili gasovitoj fazi na supstrat 102 kako bi mu dodelili željene karakteristike.

Neka otelotvorenja regiona za obradu (124)

[0045] SL-e. 4A - 4F prikazuju različita otelotvorenja elemenata u regionu za obradu 124.

[0046] SL. 4A prikazuje otelotvorenje 400A gde:

• Prvi („gornji“) valjak 412 funkcioniše kao elektroda e1, i može imati prečnik približno 10cm, i dužinu (na strani) od 2 metra. Valjak 412 može imati metalno jezgro i keramičku (za električnu izolaciju) spoljašnju površinu.

• Drugi („donji“) valjak 414 funkcioniše kao elektroda e2, i može imati prečnik približno 15cm i dužinu (na strani) od 2 metra. Valjak 414 može imati metalno jezgro i keramičku (za električnu izolaciju) spoljašnju površinu.

• Drugi valjak 414 postavljen je paralelno i direktno ispod (kako se gleda) prvog valjka 412, prazan prostor između odgovara (kao što je malo manje od) debljini materijala supstrata 402 (poređenje 102) koji se dovodi između valjaka 412 i 414. Smer kretanja materijala može biti desno na levo kao što je ukazano strelicom. Supstrat 402 ima gornju površinu 402 (poređenje 102a) i donju površinu 402b (poređenje 102b).

• Prvi valjak 412 može služiti kao „anoda“ para anode/katode, koja ima doveden visoki napon (HV). Drugi valjak 414 može služiti kao „katoda“ para anode/katode, koja može biti uzemljena.

• Prvo („desno“) uklještenje ili dovodni valjak 416 (n1) je postavljen u donjem desnom (kao što se gleda) kvadrantu prvog valjka 414. Valjak 416 može imati prečnik približno od 12cm, i dužinu (na strani) od 2 metra. Spoljašnja površina valjka 416 može pristupati valjku 412. Prazan prostor između spoljašnje površine valjka 416 i spoljašnje površine valjka 414 odgovara (tako da je malo manje od) debljine materijala supstrata 402 (poređenje 102) koji se dovodi između valjaka 416 i 414. • Drugo („levo“) uklještenje ili dovodni valjak 418 (n2) je postavljen u donjem levom (kao što se gleda) kvadrantu prvog valjka 412, i nasuprot gornjeg levog (kao što se gleda) kvadratna drugog valjka 414. Valjak 418 može imati prečnik približno od 12cm, i dužinu (na strani) od 2 metra. Spoljašnja površina 418 može pristupiti spoljašnjoj površini valjka 412. Prazan prostor između spoljne površine valjka 418 i spoljašnja površina valjka 414 odgovara (tako da je malo manje) debljini materijala supstrata 402 (poređenje 102) koji se dovodi između valjaka 418 i 414.

• Generalno, uklještenje ili dovodni valjci 416, 418 bi trebalo da imaju izolacionu spoljašnju površinu tako da izbegavaju kratak spoj anode i katode 412, 414.

Sa takvom postavkom valjaka 412, 414, 416, 418, polu-nepropusna šupljina („440“) može biti formirana između spoljnih površina četiri valjka 412, 414, 416, 418 za definisanje regiona za obradu 124 i sadržanje plazme. Ukupna šupljina 440 može sadržati prvi („desni“) deo 440a u prostoru između gornjeg, desnog i donjeg valja 412, 416, 414 i drugo („levi“) deo 440b u prostoru između gornjeg, levog i desnog valjka 412, 418, 414. Ispunjeni krug na kraju glavne linije za desni deo 440a šupljine 440 predstavlja tok gasa u šupljini. Ispunjeni pravougaonik na kraju glavne linije za levi deo 440b šupljine 440 predstavlja laserski snop (132). Kako je plazma stvorena u šupljini 440 pri atmosferskom pritisku (AP), zatvaranje šupljine 440 nije potrebno. Međutim, krajnji poklopci ili ploče (nije prikazano) mogu biti postavljeni na krajevima valjaka 412, 414, 416, 418 kako bi sadržali (delom zatvorili) i kontrolisali protok gasa u i van šupljine 440.

[0047] SL. 4B prikazuje otelotvorenje 400B gde su levi i desni valjak 416 i 418 blago pomereni ka spolja u odnosu na valjke 412 i 414, time otvarajući šupljinu 440 kako bi se omogućilo debljim i/ili čvršćim supstratima da budu procesirani. Ovo bi međutim zahtevalo nezavisno ili direktno vođenje svake elektrode, anode i katode. Materijal bi bio vođen kroz reakcionu zonu spoljašnjim dovođenjem i primanjem od strane valjaka.

[0048] SL. 4C prikazuje otelotvorenje 400C gde se generalno inverzni štit U-profila 420 koristi umesto levog i desnog valjka (416 i 418) kako bi se definisala šupljina 440 koja ima desni i levi deo 440a i 440b. Štit 420 postavljen je suštinski potpuno oko jednog valjka 412 (osim gde se materijal dovodi), i bar delom oko drugog valjka 414. Dodatni štit (nije prikazan) mogao bi biti postavljen ispod donjeg valjka 414.

[0049] SL. 4D prikazuje otelotvorenje 400D prilagođeno za obradu krutih supstrata. Supstrat 402 opisan iznad bio je fleksibilan, kao što je tekstil. Kruti supstrati kao što je staklo za ekrane osetljive na dodir mogu biti obrađeni sa hibridnom plazmom i prethodnim materijalima. Kruti supstrat 404 koji ima gornju površinu 404a i donju površinu 404b prolazi kroz gornji valjak (e1) 412 i donji valjak (e2) 414. Red mlaznica 422 (poređenje 322) može biti postavljen da ispostavi prethodni materijal, kao što je tečnost, čvrsta supstanca ili atomizovana forma. Štit (nije prikazano) kao što je 420 (referenca na SL.4C) može biti obuhvaćen da sadrži hibridnu plazmu.

1

[0050] SL. 4E pokazuje postavku 400E koja obuhvata red mlaznica za HV plazmu (mlazovi) 430, pre nego cilindrične elektrode e1 i e2. Na primer, deset mlazova 430 postavljeni su na intervalima od 20cm u regionu za obradu 124. Kruti supstrat 404 je prikazan. Red mlaznica 422 (poređenje 322) može biti postavljen da pruži prethodni materijal, kao što je u atomizovanoj formi, na supstrat 404, u regionu za prethodnu obradu pre nego što se izloži hibridnoj plazmi. Na primer, deset mlaznica 422 postavljeno je na intervalima od 20cm u regionu za prethodnu obradu 122. Štit (nije prikazan) kao što je 420 (referenca na SL.4C) može biti obuhvaćen da sadrži hibridnu plazmu. Ovo postavljanje omogućava obradu metalnih ili drugih supstrata koji su provodnici.

[0051] SL. 4F prikazuje otelotvorenje 400F prvi („gornji“) valjak 412 koji funkcioniše kao elektroda e1 (ili anoda), drugi („donji“) valjak 414 koji funkcioniše kao elektroda e2 (ili katoda), i dva uklještena valjka 436 i 438 (poređenje 416 i 418).

[0052] U poređenju sa otelotvorenjem 400A (SL.4A), u ovom otelotvorenju valjci 436 i 438) postavljeni su blago ka spolja (kao što je 1 cm od gornjeg i donjeg valjka 412 i 414. Stoga, iako će i dalje pomagati sadržanju plazme, ne moraju funkcionisati kao valjci za dovođenje, i odvojeni valjci za dovođenje (nije prikazano) mogu biti neophodni.

[0053] Desni valjak 436 (poređenje 416) prikazan je da ima sloj ili oblogu 437 na svojoj površini. Levi valjak 438 (poređenje 418) prikazan je da ima sloj ili oblogu 439 na svojoj površini. Na primer, valjci 436 i 348 u regionu za obradu 124 sa hibridnom plazmom mogu biti obmotani sa metalnom folijom (ili na drugi način da imaju metalni spoljni sloj) koja može biti ugravirana, u procesu, sa visokoenergetskom plazmom i/ili od strane lasera (drugi energetski izvor) stvarajući oblak koji sadrži reaktivnu metalnu plazmu koja se može brzo spojiti sa radikalima površine supstrata kako bi se stvorila nano-obloga metalnog sastava na materijalu supstrata. Metalni materijal (folija, sloj) može se kontrolisano ugravirati ili uklonjen, i otpadni sastavni delovi mogu reagovati sa plazmom i biti postavljeni na supstratu, poput slojeva nano-skale.

[0054] Metalni materijal koji oblaže valjke 436 i 438 može sadržati bilo koji ili kombinaciju titanijuma, bakra, aluminijuma, zlata ili srebra, na primer. Jedan od valjaka može biti obložen sa jednim materijalom, drugi valjak može biti obložen sa drugim materijalom. Različiti delovi valjaka 436 i 348 mogu biti obloženi sa različitim materijalima. Generalno, kada su ovi materijali uklonjeni, oni formiraju isparenje prethodnog materijala, u regionu za obradu 124 (i stoga mogu biti suprotstavljeni sa mlaznicama 322 i 422 koje pružaju prethodni materijal u regionu za prethodnu obradu 124.)

Dodatna svojstva

[0055] Iako nije naročito prikazano, završni materijali raspoređeni na supstratu 102 nakon obrade sa hibridnom energijom (124) mogu biti izloženi neposredno sekundarnoj plazmi ili izloženi hibridnoj plazmi kako bi se osušili, zatvorili ili reagovali završni materijali koji su raspoređeni nakon aktiviranja površine od strane hibridne plazme.

[0056] Iako nije naročito prikazano, treba prihvatiti da različiti gasovi, kao što su 02, N2, H, CO2, Argon, He, ili jedinjenja kao što su materijali bazirani na silanu ili siloksanu mogu biti uvedeni u plazmu, na primer u regionu za obradu 124, kako bi se uticalo na različite željene karakteristike i svojstva obrađenog supstrata.

[0057] Kako bi se uticalo na antimikrobna svojstva materijala koji se obrađuje, prethodni materijali mogu biti uvedeni na primer kao silani/siloksani koji nisu bazirani na srebru i familija aluminijum hlorida kao što je 3 (trihidroksilsilil) propildimetil oktadecil, aluminijum hlorid. Druge silan/siloksan grupe mogu biti korišćene kako bi se uticalo na hidrofobnost kao i siloksani i etoksi silani (za povećanje hidrofilnosti). Heksametilidisiloksan primenjen u gasovitoj fazi u plazmi može uglačati površinu tekstilnih vlakana i povećati kontaktni ugao koji je indikacija nivoa hidrofobnosti.

[0058] Negativno strujanje ili atmosferni parcijalni vakuum mogu biti primenjeni da se privuku sastavni delovi plazme i za dalje prodiranje debljine poroznih supstrata. SL. 3 prikazuje sredstva za usisavanje, kao što je valjak (sloj) 324 preko koga supstrat 102 prolazi, u oblasti za obradu 124, koji može imati više rupa i može biti spojen na pogodan način za mere za usisavanje (nije prikazano) kako bi se stvorio željeni efekat. Valjak 324 može funkcionisati kao jedna od elektroda za stvaranje plazme. Alternativno, valjak ili slično bi se mogao modifikovati (sa rupama i vezom za sredstva za usisavanje) kako bi vršio ovu funkciju.

1

[0059] Treba prihvatiti da je proces suv i da ima slab uticaj na sredinu, i da su preostali ili gasovi-nusprodukti ili konstituenti suštinski bezbedni i mogu biti ispušteni iz sistema i reciklirani ili uklonjeni na pogodan način.

[0060] Zato je data metoda za obradu materijala sa bar dva izvora energije, gde dva izvora energije obuhvataju (i) AP plazmu proizvedenu različitim gasovima koji prolaze kroz visokoenergetsko elektromagnetno polje i (ii) bar jedan laser koji uzajamno deluje sa navedenom plazmom kako bi se stvorila „hibridna plazma“. Laser može raditi u ultraljubičastom talasnom opsegu, pri 308 nm ili manje. Laser može sadržati eksimerni laser koji radi pri bar 25 vati izlazne snage, uključujući više od 100 vati, više od 150 vati, više od 200 vati. Laser može biti pulsni, tako da je pri frekvenci od 25Hz ili više, kao što je 350-400 Hz, uključujući pikosekundne i femtosekundne lasere. Iako je samo laser opisan da uzajamno deluje sa plazmom (i supstratom), u okviru je pronalaska da dva ili više lasera mogu biti korišćeni.

Neki primerni parametri stvaranja plazme u regionu za obradu su 1 -2 Kw (kilovati) za HV generisanu plazmu i 500mjula, 350Hz za 308UV laser, u 80$ argonu, 20% kiseoniku ili CO2 gasnoj mešavini.

[0061] Dodatno upotrebi lasera kao ultraljubičasti (UV) izvor kao što je UV lampa ili niz UV LED visoke snage (diode koje emituju svetlost) postavljen duž površinske za obrađivanje može biti korišćen za navođenje energije u AP plazmu za stvaranje hibridne plazme, kao i da uzajamno deluje sa (na primer, da ugravira, reaguje i sintetizuje) materijalom koji se obrađuje.

Uglavnom, ovde i iznad, obrada jedne površine 102a materijala supstrata 102 je ilustrovana, i neke primerne obrađivanje su opisane. U okviru je pronalaska da se suprotna donja površina 102b materijala 102 može takođe obraditi, pravljenjem petlje materijala 102 nazad kroz region za obradu 124. Različiti izvori energije i sredina, početni i završni materijali mogu biti korišćeni za obradu druge površine materijala. Na ovaj način, obe površine materijala mogu biti obrađivanje. Takođe treba prihvatiti da obrada može biti proširena do površine materijala koji se obrađuje kako bi se izmenila ili poboljšala svojstva unutrašnjeg (jezgro) materijala. U nekim slučajevima, oba, gornja i donja površina kao i jezgro materijala mogu biti efikasno obrađeni sa jedne strane.

Sistem može biti korišćen za obradu materijala koji nisu u obliku tabli. Na primer, sistem može biti korišćen za poboljšanje optičkih i morfoloških svojstava organskih dioda koje

1

emituju svetlost (OLED) prekaljivanjem sa hibridnom energijom. Ovi izolovani predmeti mogu biti transportovani (preneti) kroz sistem na bilo koji pogodni način.

[0062] Drugi tipovi energije mogu biti primenjeni u kombinaciji ili sekvenci jedni sa drugima kako bi se stvorile poboljšane mogućnosti procesiranja. Na primer, metoda za obradu materijala može koristiti kombinaciju od bar dva izboran energije kao što su mikrotalasna i laser, ili mikrotalasna i elektromagnetno generisana plazma, ili plazma i mikrotalasna, ili različite kombinacije plazme, lasera i pulsne mikrotalasne elektron ciklotron rezonance (ECR).

[0063] Dva izvora energije mogu obuhvatati (i) atmosfersku plazmu, koja koristi različite jonizovane gasove koji su prošli kroz visokoenergetsko elektromagnetno polje, i (ii) ultraljubičasti (UV) izvor koji stvara i usmerava radijaciju u visoko jonizovanu plazmu i direktno na površinu koja se obrađuje. UV izvor može sadržati niz UV LED (dioda koje emituju svetlost) velike snage u opsegu oblasti za obradu. Ultraljubičasti LED velike snage može uzajamno delovati sa plazmom kako bi se više napunila plazma, kao i za direktno delovanje na supstrat kako bi se ugravirao ili reagovano navedeni supstrat.

[0064] Automatizovani sistem za rukovanje materijalom može biti kontrolisano dovođen materijal kroz energetska polja proizvedena kombinovanim energetskim izvorima.

[0065] Niz koraka procesa mogu biti izvršeni, kao što su:

korak 1 - (opciono) prethodna primena,

korak 2 – izlaganje hibridnoj energiji,

korak 3 - (opciono) primena prethodnog ili završnog materijala i,

korak 4 – izlaganje hibridnoj energiji.

gde se svi koraci ostvaruju na serijski način neposredno u sistemu.

[0066] U okviru je pronalaska uvođenje u proces sistema za isporuku koji je u stanju da dodaje prethodne materijala u gasovitoj fazi ili pari direktno u reakcionu zonu plazme.

Neki primerni parametri procesa obrade

Obrada 1 – Hidrofilnost

1

Prethodni materijal

[0067]

polidimetilsiloksan hidroksikut (PMDSO hidroksikut) alt: kopolimer (Dimetilsiloksan i/ili u mešavini dimetilsilana)

Laser

[0068]

Plazma

[0069]

Obrada 2 - Bojivost

Prekursor

[0070] Ili bez prekursora ili drugi prekursor katalizator

Laser

[0071]

Plazma

[0072]

Obrada 3 - Hidrofobnost

1

[0073] Prekursor oktametilciklotetrasiloksan/polidimetilsilan mešavina (rastvorljiva u vodi, vodonik metil polisiloksan pomešan sa polimetilsiloksanom sa poliglikoletrom (rastvorljiv u vodi) ili kombinacija iznad navedenog sa polidimetilsiloksanom. Upotreba mešavina rastvorljivih u vodi omogućava razblaživanje materijala sa dejonizovanom vodom do potrebnih koncentracija na osnovu primene, efikasnosti troškova i izlaznih rezultata performansi. Mešavine rastvorljive u vodi mogu biti proizvedene sa relevantnim aditivima – ovo su suštinski metode za mešanje ulja sa vodom za proizvodnju emulzija, generalno opisane veličinom disperzanta emulzije, tj., makro ili mikro (makro je > 100 mikrona, mikro < 30 mikrona).

alt: kopolimer (Dimetilsiloksan i/ili sa mešavinom dimetilsilanom)

Laser

[0074]

Plazma

[0075]

Obrada 4 - Zapaljivost

Prekursor

[0076] Kopolimeri i terpolimeri bazirani na siloksanu/silanu i poliborsiloksan sa ključnim neorganskim jedinjenjima, suštinski viši tranziciju oksida titanijuma, silikona i cirkonijuma i bora. Takođe su obuhvaćeni, bor koji sadrži siloksan kopolimere i tetrapolimere, kao što su organosilikon/oksietil modifikovani poliborsiloksan. Neki ograničeni sastavi materijala bazirani na novim fosfornim mešavinama mogu biti korišćeni, na osnovu tipova supstrata materijala i izlaznih zahteva. Oktametilciklotetrasiloksan/polidimetilsilan mešavina (rastvorljiva u vodi) pomešana sa polidimetilsiloksanom sa poliglikoletrom (rastvorljiv u

1

vodi) ili kombinacija navedenog iznad sa polidimetilsiloksan sa aditivima: kalcijum metaborbat aditiv za silan/siloksan ·

• Silikon oksid aditiv za silan/siloksan ·

• Titanijum izopropoksid aditiv ·

• Titanijum dioksid (rutina)·

• Amonijum fosfat·

• Aluminijum oksid·

• Cink borat·

• Bor fosfat koji sadrži prekeramičke oligomore·

• Aerogelovi i hidrogelovi, unakrsno povezani poliakrilati niske ili visoke gustine.· • nano/mikro obuhvaćeni sastavi.

[0077] Primer: dimetilsiloksan i/ili sa dimetilsilanom sa poliborsiloksanom, sa dodatim tranzitnim oksidima, opseg 5 do 10% zapremina oksida kao što je Tio2, sio2 (pena, gel ili amorfno), Al2O3, itd. Prethodni materijali ovde izneti mogu poboljšati otpornost na zapaljivost materijala u ovde opisanom sistemu koristeći hibridnu plazmu (npr., sa laserom). U okviru je pronalaska da prethodni materijali ovde izneti mogu poboljšati otpornost na zapaljivost (ili druga svojstva) materijala u sistemu za obradu materijala upotrebom plazme koja nije hibridna (npr., bez lasera).

Laser

[0078]

Plazma

[0079]

Obrada 5 - Anti mikrobna

2

Prekursor

[0080] Siloksan/silan mešavine po hidrofobnoj platformi, sa dodavanjem oktadecildimetil (3trietoksilpropil) amonijum hlorida. Oktametilciklotetrasiloksan/polidimetilsilan mešavina (rastvorljiva u vodi) pomešana sa polidimetilsiloksanom sa poliglikoletrom (rastvorljiv u vodu) ili kombinacija navedenog iznad sa polidimetilsiloksanom sa aditivima:

• oktadecildimetil(3-trimetoksisililpropil)amonijum hlorid),

• Hitozan

Laser

[0081]

Plazma

[0082]

Claims (15)

Patentni zahtevi

1. Metoda za obradu supstrata (102, 402, 404) obuhvata:

Stvaranje, visokonaponskom (HV) naizmeničnom strujom (AC), plazme atmosferskog pritiska (AP) u region za obradu (124) koji sadrži dve odvojene elektrode (e1/e2; 212/214; 412/414) gde su elektrode date kao prvi i drugi valjak (212/214; 412/414) postavljeni paralelno jedan u odnosu na drugi, sa praznim prostorom između, prazan prostor odgovara debljini supstrata, kako bi se omogućio dovod supstrata između valjaka;

naznačena time da metoda obuhvata:

usmeravanje bar jednog laserskog snopa (132) u region za obradu, približno paralelno i između elektroda i blago iznad gornje površine (102a) supstrata, kako bi uzajamno delovao sa plazmom, dajući hibridnu plazmu;

gde je bar jedan laserski snop usmeren pri uglu (α) manjem od 1-10 stepeni u odnosu na gornju površinu supstrata gde se gornja površina supstrata obrađuje kako bi se takođe direktno zračio supstrat koji se obrađuje dok slučajno reaguje sa plazmom koja se stvara od strane dve elektrode; i

izazivanje hibridne plazme da uzajamno deluje sa supstratom u regionu za obradu (124).

2. Metoda prema patentnom zahtevu 1, gde laser ima bar jedno od sledećih svojstava:

laser obuhvata eksimerni laser;

laser radi na ultraljubičastom (UV) opsegu talasnih dužina;

laser radi pri bar 25 vati izlazne snage.

3. Metoda prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, koja dalje obuhvata:

pre obrade supstrata, raspoređivanje (122, 322, 422) prethodnih materijala (323, 437) na supstrat.

4. Metoda prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, koja dalje obuhvata:

nakon obrade supstrata, raspoređivanje (126, 326, 426) završnih materijala (327, 439) na supstrat.

5. Metoda prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, gde je supstrat materijal izabran iz grupe koja se sastoji od sintetičkih tekstilnih materijala, poliestera, organskog materijala, pamuka i vune.

6. Metoda prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, gde je bar jedan laserski snop oblikovan da ima pravougaoni poprečni presek koji ima snagu neprekidne gustine preko celog regiona za obradu.

7. Aparat (100, 400A, 400B, 400C, 400D, 400E, 400F) za obradu materijala koji obuhvata:

dve međusobno odvojene elektrode (e1/e2; 212/214; 412/414) za stvaranje plazme u regionu za obradu (124);

gde su dve elektrode prvi i drugi valjak postavljeni paralelno jedan u odnosu na drugi sa praznim prostorom između, prazan prostor odgovara debljini supstrata, kako bi se omogućilo dovođenje materijala između valjaka;

naznačen time da aparat sadrži:

jedan ili više lasera (130) koji usmeravaju odgovarajući jedan ili više snopova (132) na region za obradu kako bi uzajamno delovao sa plazmom i materijalom koji se obrađuje; i

mere za usmeravanje bar jednog laserskog snopa pri uglu (α) manjem od 1-10 u odnosu na gornju površinu materijala koji se obrađuje za direktno zračenje materijala koji se obrađuje dok slučajno reaguje sa plazmom koja se stvara od strane dve elektrode.

8. Aparat prema patentnom zahtevu 7, dalje obuhvata:

treći i četvrti valjak (416/418) postavljen susedno prvom i drugom valjku i koji formira polu-hermetičku šupljinu (440) između spoljašnjih površina prvog, drugog, trećeg i četvrtog valjka (412, 414, 416, 418) za definisanje regiona za obradu (124) i za sadržanje plazme.

9. Aparat prema patentnom zahtevu 8, gde:

bar jedan od trećeg i četvrtog valjka (436, 438) sadrži metalni spoljašnji sloj (437, 439).

10. Aparat prema patentnom zahtevu 7, dalje obuhvata:

štit (420) postavljen oko prvog i drugog valjka (412, 414) za definisanje poluhermetičke šupljine (440).

11. Aparat prema bilo kom od patentnih zahteva 7 to 10, dalje obuhvata bar jedno od:

mlaznice (322, 422) za isporučivanje prethodnog materijala, u tečnoj, čvrstoj ili atomiziranoj formi; i

mlaznice (326) za raspoređivanje završnog materijala (327) na materijal koji se obrađuje.

12. Aparat prema patentnom zahtevu 7, gde su elektrode (e1/e2; 212/214; 412/414) obložene keramikom.

13. Aparat prema bilo kom od patentnih zahteva 7 to 12 gde je bar jedan laserski snop oblikovan da ima kvadratni poprečni presek koji ima snagu neprekidne gustine preko celog regiona za obradu.

14. Upotreba aparata prema bilo kom od patentnih zahteva 7 to 13 za obradu supstrata tekstila gde je supstrat tekstila izabran iz grupe koja se sastoji od sintetičkog tekstilnog materijala, poliestera, organskog materijala, pamuka i vune.

15. Tekstilni materijal dobijen metodom prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 6.