Zařízení k širokoplošné úpravě povrchových vlastností vybraných kategorií materiálů a látek plazmatem

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F28461541%3A_____%2F19%3AN0000001" target="_blank" >RIV/28461541:_____/19:N0000001 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Zařízení k širokoplošné úpravě povrchových vlastností vybraných kategorií materiálů a látek plazmatem

Popis výsledku v původním jazyce

Zařízení k širokoplošné úpravě materiálů nízkoteplotním atmosférickým plazmatem slouží ke zvýšení povrchové energie vybraných materiálu (především plastů) před potiskem, lepením, lakováním atd. Zařízení se skládá z vysokonapěťového zdroje a aplikátoru (generátoru plazmatu). Aplikátor je vytvářen skládáním univerzálních modulů dle požadavků na úpravu povrchu. Při lineární úpravě aplikátor obsahuje jeden modul při plošné úpravě dva a více modulů (dle požadované šířky plazmově upravovaného povrchu). Plazma je generována klouzavým výbojem mezi čtyřmi páry elektrod. V každém páru je do mezielektrodového prostoru vháněn stlačený suchý vzduch. Po přiložení pracovního napětí dochází v každém páru elektrod v místě s nejmenší vzdáleností elektrod k elektrickému průrazu a vytváří se výbojový kanál/vlákno, který je unášen ve směru proudícího plynu. Při kritické délce výbojového vlákna dochází k jeho přetržení (výbojový proud kanálem/vláknem se přeruší) a napětí na elektrodách se zvýší. Současně znovu dochází v každém páru v místě s nejmenší vzdáleností mezi elektrodami k elektrickému průrazu a cyklus se opakuje. Aplikátorem obsahujícím jeden univerzální modul lze lineárně upravovat povrchy v šířce (20 až 25) mm. Šířka záběru plazmového aplikátoru (s dvěma univerzálními moduly) při plošné úpravě je až 140 mm

Název v anglickém jazyce

Equipment for large area plasma surface treatment of selected categories of materials and substances

Popis výsledku anglicky

Equipment for wide-area treatment of materials by low-temperature atmospheric plasma is used to increase the surface energy of selected materials (especially plastics) before printing, gluing, painting, etc. The equipment consists of a high-voltage source and an applicator (plasma generator). The applicator is created by assembling universal modules according to the surface treatment requirements. The applicator contains one module for linear treatment, two or more modules for wide-area surface treatment (depending on the required width of the plasma treated surface). Plasma is generated by a gliding discharge between four electrode pairs. Compressed dry air is blown into the inter-electrode space in each pair. Upon application of the operating voltage, in each electrode pair at the location with the smallest electrode spacing, an electrical breakdown occurs and a discharge channel / filament is formed, which is entrained in the flowing gas direction. The filament breaks at its critical length (the discharge current through the channel / filament is interrupted) and the voltage on the electrodes increases. At the same time, an electrical breakdown occurs in each pair at a location with the smallest electrode gap and the cycle repeats. An applicator containing one universal module can be used to linearly treat surfaces in a width of (20 to 25) mm, and an applicator with two universal modules can treat surfaces over a full width of 140 mm.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

20506 - Coating and films

Projekt

<a href="/cs/project/FV10763" target="_blank" >FV10763: Zařízení k velkoplošné úpravě fyzikálně-chemických povrchových vlastností vybraných kategorií materiálů a látek nízkoteplotním atmosférickým plazmatem</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2019

Kód důvěrnosti údajů

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Interní identifikační kód produktu

Atmosférická tryska GVN-2kW-2019

Číselná identifikace

—

Technické parametry

Zařízení k širokoplošné úpravě materiálů nízkoteplotním atmosférickým plazmatem slouží k zvýšení povrchové energie vybraných materiálů, především plastu. Zařízení má výkon 2 kW a dosah výboje cca 10 mm. Při rychlosti plazmové úpravy 200 mm/s a vzdálenosti ústí plazmového aplikátoru (s jedním univerzálním modulem) od upravovaného substrátu 5 mm má při lineární úpravě šířku záběru 20 až 25 mm. Povrchová energie byla měřena pomocí kontaktního úhlu na přenosném přístroji Drop Shape Analyzer DSA 30 vyráběném společností Krüss. Pro testy byly použity dvě kapaliny, a to destilovaná voda a dijodmethan. Celková povrchová energie byla určena metodou Owens – Wendt – Rabel – Kaelble (OWRK). Měření prokázalo, že při vzdálenosti plazmového aplikátoru od upravovaného substrátu 5 mm a při rychlostech plazmové úpravy 50 mm/s, 100 mm/s a 200 mm/s, má upravovaný substrát povrchovou energii vždy větší než 50 mN/m (měřeno ihned po úpravě). Šířka záběru plazmového aplikátoru (s dvěma univerzálními moduly) při plošné úpravě je až 140 mm při rychlosti plazmové úpravy 50 mm/s a vzdálenosti ústí plazmového aplikátoru od upravovaného substrátu 5 mm. Měření povrchové energie metodou OWRK prokázalo, že při vzdálenosti plazmového aplikátoru od upravovaného substrátu 5 mm a rychlostech plazmové úpravy 50 mm/s, 100 mm/s a 200 mm/s, má vždy upravovaný substrát povrchovou energii větší než 50 mN/m (měřeno ihned po plazmové úpravě). Rovnoměrnost úpravy byla ověřena speciálním inkoustem quicktest od společnosti Arcotest. Testy byly provedeny na polypropylénu od společnosti Omniplast s.r.o.

Ekonomické parametry

Zařízení k širokoplošné úpravě materiálů nízkoteplotním atmosférickým plazmatem umožní firmě SurfaceTreat a.s. provádět velkoplošné plazmové úpravy materiálů. To povede k navýšení tržeb v segmentu plazmových úprav za atmosferického tlaku o 20 až 30 %. V první fázi komercionalizace bude zařízení využíváno výhradně ve formě služeb (tj. zakázky se budou realizovat v provozovně SurfaceTreat a.s.). Zákazníci si ověří zařízení v jeho konkrétní aplikaci a zároveň bude možné zařízení v podobě funkčního vzorku změnit v prototyp. Tím se zařízení dostane i do povědomí zákazníků jako nový typ výrobku v portfoliu firmy SurfaceTreat, a.s. Dále bude zařízení postupně nabízeno jako celek firmám. V počátku prodeje se očekává zvýšení tržeb v segmentu prodeje plazmových zařízení pracující za atmosferického tlaku o 10 až 20 %. Úspora v elektrické energii bude 0,7 kW (cca 15 %) na 14 cm šířky plazmové upravované plochy oproti stávajícímu zařízení ve firmě SurfaceTreat a.s.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

28461541

Název vlastníka

SurfaceTreat a.s.

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Požadavek na licenční poplatek

—

Adresa www stránky s výsledkem

—