專利名稱：用氘燈uv輻射光對封邊條表面處理與表面改性的工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種關于裝飾用封邊條表面處理與表面改性的工藝方案，屬于機械加工工藝領域。
背景技術：
封邊條是以聚氯乙稀為主要原料，加入增塑劑、穩定劑、潤滑劑、染料等助劑，一起混煉壓制而成的熱塑卷材。其表面有木紋、大理石、布紋等花紋、圖案同時表面光澤柔和，具有木材的真實感和立體感；具有一定的光潔度和裝飾性，具有一定的耐熱、耐化學品、耐腐蝕性、表面有一定的硬度。封邊條的主要功能是對板材斷面進行固封，達到免受環境和使用過程中的不利因素(主要為水分)對板材的破壞，和阻止板材內部的甲醛揮發，同時達到裝飾的效果。把封邊條和板材粘接起來的常規方法是使用聚氨酯膠體系的熱熔膠，這種膠系價格十分昂貴，也增加了家具的成本。如果粘接前對封邊條進行表面處理與表面改性，則能大大提高低能表面基材的粘接能力，從而可以使用普通廉價的熱熔膠代替昂貴的聚氨酯膠體系。傳統的改進封邊條與圖層粘接性能的表面處理方法包括機械打磨、擦涂溶劑、酸性或腐蝕性蝕刻后溶劑膨脹和電暈處理。這些處理方法都有局限性，往往適用于這種材料的處理方法并不適用于其他的材料，這就促使人們尋找新的替代的處理方法。準分子激光紫外(UV)輻射提供了一種新的粘接前表面處理和表面改性技術。但是價格很高，以波長為193nm的準分子激光器為例，它工作所需的氣體氟化氬價格就很高， 而且維護起來也比較麻煩。本專利實質是代替“準分子紫外激光”并以提高粘接強度為目的，獲得小型和價格適度的、工作環境要求不高的UV輻射光表面處理系統。將200-150nm的電磁波定義為遠紫外輻射。狹窄波段QOO-ISOnm)是聚合物光化學改性可行和高效的區域；光的能量超過大多數典型的有機聚合物化學鍵的強度，因此能非常有效地產生光化學反應。幾乎所有有機化合物(飽和的脂肪族碳氫化合物和碳氟化合物除外)在這區域內有強的吸收。現已確定，這種輻射在穿透有機聚合物約300nm時吸收強度達到95%。聚合物對光子的吸收遵守比耳定律。結果表明，輻照范圍內有大量的化學鍵斷裂。 一般地，在這段波長范圍內有機分子輻照壽命是兆分之一秒級。聚合物鏈的鍵斷裂常伴隨著再結合過程，因此反應的最后結果是失去小的氣體分子(CO，CO2, H2)和聚合物線型結構的斷裂產生的降解。由于空氣的存在，氧氣捕俘自由基末端，引發氧化產物，進一步光分解而產生較小碎片。延長輻照時間可控制聚合物蝕刻。當光電子以高強度和短周期脈沖傳輸時，輻照范圍內碎片的濃度一般達到很高值，當它超過極限值時，導致碎片自發發射到氣相(消融的光分解)。因為短的激光脈沖時間，實際上沒有熱量流過輻照區域的邊界。因而在沒有熱損害的情況下達到高精度。
準分子紫外激光的粘接前表面處理和表面改性技術的核心參數激光波長和激光
能量°激光波長種類170nm，193nm，222nm，248nm，308nm和；35 Inm (—個準分子激光器在
同一時間只能有一種激光峰值波長的種類，波寬很窄)由于200-180nm波段是聚合物光化學改性可行和高效的區域，當193nm激光的能量強度超過6. 6eV時，幾乎所有的有機材料的化學鍵直接發生破壞(有機鍵能幾乎都小于 6. 6eV)。如果設計制造出輸出波段在200-180nm范圍內都有能量強度，能量強度超過 6. 6eV的UV輻射光束，就可以獲得基于粘接前表面處理和表面改性的UV輻射光束。氘燈輸出波段在160-400nm范圍內。主要在“紫外分光光度計(從190nm開始)” 中用作光源。正因為如此，一般對氘燈輸出波長范圍理解從190nm開始并相對光強度很弱。 主要的問題在于“紫外分光光度計(從190nm開始)”中的光檢測器的“響應”范圍和強度在190nm處很弱。而不是氘燈輸出波段在190nm左右范圍內強度很弱(如圖1)。通過對有關氘燈輸出波段范圍的研究文獻和在波段200-180nm范圍具體定性對氘燈輸出的檢測，可以證實在波段200-180nm范圍氘燈輸出能量強度很強。獲得了“在波段200-180nm范圍具有高能量”的光源。而后通過成熟的“UV分光”， “UV輻射光束整形”和“多束能疊加”等技術，就可以發明一種代替“準分子紫外激光”的，小型和價格適度的，粘接前表面處理和表面改性的UV輻射光表面處理系統。。
發明內容
本發明的目的是，提供一種用氘燈UV輻射光對封邊條進行表面處理的工藝，從而用便宜的氘燈UV輻射光替代昂貴的準分子激光UV輻射光，并達到相同或更好的處理效果。為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是用氘燈UV輻射光對封邊條表面處理與表面改性的工藝，采用氘燈直接照射封邊條表面，根據氘燈的功率、封邊條的材質、封邊條的移動速度、封邊條的處理面積設置多個氘燈，氘燈均勻布置，并呈弧形圍繞，各氘燈的出光孔指向弧形的中心；在各氘燈前設置 190-200nm波段的濾光片；并使封邊條的某點位于弧形的中心。對于最常用的封邊條(聚氯乙烯，寬度12 15mm，)優選采用六個所述氘燈，該氘燈采用紫外分光光度計上所使用的氣體放電光源。用氘燈UV輻射光對封邊條表面處理與表面改性的工藝，采用氘燈通過光纖照射封邊條表面，根據氘燈的功率、封邊條的材質、封邊條的移動速度、封邊條的處理面積設置多個氘燈，各氘燈前設置190-200nm波段的濾光片，各氘燈的光線透過光纖引到需要處理的封邊條處。對于最常用的封邊條(聚氯乙烯，寬度12 15mm，)優選采用四個所述氘燈， 該氘燈采用紫外分光光度計上所使用的氣體放電光源。本發明的有益效果準分子激光在190nm-200nm處的光譜很窄，而氘燈在 190nm-200nm處光譜比較豐滿，可以提高聚合物的改性效率；多個氘燈光束可以疊加，增加光束的能量，這是準分子激光無法比的；與準分子激光比氘燈的價格很低而且維護簡單，可以很大程度的降低整個系統的成本。重要的是，氘燈可以獲得和準分子激光相同甚至更好的處理效果，因為準分子激光在190nm-200nm處只有一個窄波寬的峰狀，而氘燈在190-200nm處有豐滿的寬波寬的梯形能量分布。采用光纖導光可以減少氘燈的放置限制，使實施裝置更加簡潔。
圖1為氘燈外形和能量光譜圖。圖2為本發明采用多個氘燈直接照射封邊條進行表面處理的工藝的示意圖。圖3為本發明采用多個氘燈通過光纖照射封邊條進行表面處理的工藝的示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對采用多個氘燈直接照射封邊條和通過光纖照射封邊條的實施例分別加以描述。圖1是多個氘燈直接照射封邊條進行表面處理的工藝的示意圖，本實施例中采用六個氘燈(氘燈的數目根據氘燈的功率和封邊條的材質而定)，氘燈采用紫外分光光度計上所使用的氣體放電光源，封邊條采用普通的聚氯乙烯等低能表面材料，氘燈在封邊條上作用的總能量強度應超過6. 6eV。六個氘燈1位于封邊條一側，均勻布置，并且相距封邊條某一點的距離相等(以該點為中心圍成半圓)，六個氘燈的出光孔皆朝向該點。每個氘燈的出光孔前各放置一個能夠使190-200nm波段透過的濾光片2。使封邊條勻速運動，從而封邊條的被氘燈光線4照射的地方得到處理。圖2為多個氘燈通過光纖照射封邊條進行表面處理的工藝的示意圖，本實施例中采用四個氘燈1 (氘燈的數目根據氘燈的功率和封邊條的材質而定)，氘燈采用紫外分光光度計上所使用的氣體放電光源，封邊條采用普通的ABS等低能表面材料，氘燈在封邊條上作用的總能量強度應超過6. 6eV。四個氘燈前各放置一個能夠使190-200nm波段透過的濾光片2。四個氘燈可以集中在一起，各氘燈的出光孔各接一根光纖5，各光纖的另一頭位于封邊條3需要處理的地方。使封邊條勻速運動，從而封邊條的被光纖照射的地方得到處理。本裝置對封邊條的處理跟傳統的處理相比主要有以下幾個優勢1、對許多材料都是高效的；2、控制非常精確，僅表面收到影響，對本體沒有不利的影響；3、能清潔表面，除去所有污染物，吸附水和自然氧化物；4、避免表面溶劑處理產生的污染，有利于保護環境；5、具有很高的定域性和準確性，容易自動化和在任何幾何形狀的表面使用；6、粘接件在處理和粘接或涂敷應用之間可放置很長時間(14天或者更多)；7、在室溫和空氣中處理，不需特殊環境。
權利要求
1.用氘燈UV輻射光對封邊條表面處理與表面改性的工藝，采用氘燈，其特征在于根據氘燈的功率、封邊條的材質、封邊條的移動速度、封邊條的處理面積設置多個氘燈，氘燈均勻布置，并呈弧形圍繞，各氘燈的出光孔指向弧形的中心；在各氘燈前設置190-200nm波段的濾光片；并使封邊條的某點位于弧形的中心。
2.用氘燈UV輻射光對封邊條表面處理與表面改性的工藝，采用氘燈，其特征在于根據氘燈的功率、封邊條的材質、封邊條的移動速度、封邊條的處理面積設置多個氘燈，各氘燈前設置190-200nm波段的濾光片，各氘燈的光線透過光纖引到需要處理的封邊條處。
3.如權利要求1所述的用氘燈UV輻射光對封邊條表面處理與表面改性的工藝，其特征在于采用六個所述氘燈。
4.如權利要求2所述的用氘燈UV輻射光對封邊條表面處理與表面改性的工藝，其特征在于采用四個所述氘燈。
全文摘要
用氘燈UV輻射光對封邊條表面處理與表面改性的工藝，屬于機械加工工藝領域。采用多個氘燈直接或通過光纖照射需要處理的封邊條表面，并使光線通過190-200nm波段的濾光片。采用本發明的處理方法對許多材料都是高效的，并且容易精確控制。本工藝使封邊條僅表面受到影響，對本體沒有不利的影響。本發明避免了表面溶劑處理產生的污染，有利于保護環境，并且具有很高的定域性和準確性，容易自動化和在任何幾何形狀的表面使用，可以在室溫和空氣中處理，不需特殊環境。
文檔編號C09J5/02GK102532578SQ20111045634
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月30日 優先權日2011年12月30日
發明者劉世炳, 吳堅, 郭威, 陳濤 申請人:北京工業大學