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[摘 要]本文阐述了低温等离子机的应用范围，特别是在制鞋行业中的应用，以及所带来的效果，远远超出我们的预料，在制鞋行业中起到质的飞跃。
[关键词]低温等离子体 旋转式喷枪 电极 应用
中图分类号：G311 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）03-0399-02
等离子体的出现已有两个多世纪了，随着科学技术的发展，无论在我们的生活中还是工作中都会接触到很多有关等离子体的产品，她的应用范围也比较广，现已广泛应用于材料科学、化学工业、环境保护、生命科学、军工等领域。
1.等离子体含义
等离子体又叫电浆，是由部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质，它是除去固、液、气外，物质存在的第四态。
2.等离子体分类
等离子体又分高温等离子体和低温等离子体，高温等离子体现已应用在如焊接等工艺上，但低温等离子体可以去除物体表面的油脂、灰尘、添加剂等成份，还可以消除表面静电，促使表面生产一种亲水基团羟基和羧基，通过这一特性现已被广泛应用于包装、印刷、喷涂等行业。但在有些行业中的应用还是很少，如在制鞋行业中，我们见到最多的是高温等离子裁剪机，至于低温等离子的应用却几乎为零。
3.低温等离子体在制鞋行业中的应用
一种用于鞋材表面处理的低温等离子机打破了传统的制鞋工艺，特别是在鞋面和鞋底表面处理这道工艺上有了质的飞跃，完全颠覆了传统的制鞋流程。简化了操作流程，提高了工作效率，改善了工作环境，减少空气污染。是未来制鞋行业发展的必然需求。
3.1 传统制鞋工艺
在传统制鞋工艺中（如图一所示），由于鞋材表面在加工过程中，人体的油脂、汗渍等容易污染鞋材表面，如不能很好的处理，胶水和鞋材粘结力度就达不到要求，时间一长就出现脱胶现象，所以鞋底在涂刷胶水前，必须先涂刷处理药水再进入加温烘箱烘干，目的是为了提高鞋材表面的活性，更好的和后道工序涂刷的胶水有粘合作用。从而达到一定的粘合力，不至于出现脱胶现象。但在鞋底上涂刷的处理药水是含有毒性的苯类物质，且易挥发，在使用时是直接暴露在空气中，虽然放置在排风口但依然有很多直接挥发到空气中，最终导致车间内到处都有刺鼻的气味，严重影响了操作人员的健康和现场的工作环境。鞋面的处理是先划线确定打磨的范围，再沿着所划线区域通过手持式砂轮机打磨鞋面，确保贴合部位比较粗糙，提高胶水的粘合力度，该工序存在的弊端是由于是人工打磨，打磨的深浅和范围很难掌控，打磨深了破坏了鞋面强度，打磨浅了影响粘贴力度，打磨超出范围严重影响鞋子外观质量，严重时会直接报废，打磨时会产生大量的灰尘和气味，严重影响现场工作环境和员工的身心健康，所以有些鞋厂在这几道工序的人员一般都是已婚已育人员，且工作一段时间后必须更换岗位，否则会出现所谓的职业病，这是现代工业所不容许的现象。
3.2 低温等离子机处理鞋材表面的效果
低温等离子被利用在鞋材表面处理后，其生产工艺发生了革命性的变革（如图二所示），去除了原先在鞋材表面涂刷处理药水和进烘箱烘干这两道工艺，大大简化了制作流程，节约了大量的人力物力，提升了产能，降低了制造成本。改善了现场操作环境，维护了员工的安全。
3.3 低温等离子机的工作原理
鞋材表面处理的低温等离子机其工作原理是在喷枪的两个电极上接上高压，使电极之间产生电弧放电，电离两电极之间的空气，产生的低温离子再通过旋转喷枪和压缩空气，快速均匀的打入需要处理的鞋材表面。去除鞋材表面的油脂灰尘等促进鞋材表面活性。最终达到处理的目的。
3.4 旋转喷枪介绍
鞋材表面处理机在使用过程中，喷枪是这台设备的关键部件，而喷枪的核心零件是喷枪内的两个电极，由于长时间的处于高压放电状态，一般材料的电极容易被腐蚀，需要定期更换电极，所以在电极材料选择上应采用钨钢或钨铜合金，这样可以延长使用寿命，减少更换次数。目前市面上有两种喷枪，一种是直喷式，喷头不旋转，它的优点是喷射宽度比较宽，缺点是喷出的低温等离子体不均匀，存在处理不到位的现象。另一种是旋转式的喷枪，喷枪是可以高速旋转的，这种结构稍微有些复杂，如图三所示。
该结构的喷枪通过一个高速无刷电机驱动，转速能达到3500转/分钟，处理半径在25mm左右，要处理较宽的鞋材需要安装多把喷枪，喷枪距离鞋材表面的有效距离在≤20mm，其所喷洒出来的低温等离子体，是带有一定的速度均匀的敲打在被处理材料的表面，所以其处理效果比较好，目前已被制鞋行业所应用。在使用过程中要求要有稳定的高压气源，确保等离子体能够快速的流出喷枪。在两电极放电电离出低温等离子的同时，会有少量的O3产生，少量的O3可以起到净化空气的作用，对人体没有伤害。只要达到一定浓度时，才影响身体健康，所以工作场所要保证空气畅通，防止现场环境中O3浓度的上升。相比之前的生产工艺，现场工作环境有了一个质的提升，生产成本也有所降低，但这款产品目前还存在一些问题，并不能处理鞋厂的所有材质，有些材质处理后效果比較好，如PU、PE、PP等，有些材质处理效果很差，如橡胶、EVA等，根本达不到要求，要想把这些鞋材处理好，还有很长一段路要走，一方面是设备各项参数的设定，如工作电流、电压、气压、喷枪距离鞋材的距离等参数。每一项参数的变化都会影响的低温等离子的浓度和速度。另一方面是鞋材处理的时间。时间太短处理不够彻底，时间太长可能容易引起碳化。所以每一种鞋材对应一种处理工艺。而这个工艺需要我们通过大量的试验来验证和总结。只有这样才能更好的提升和挖掘这台设备的潜能。才能更好的造福于人类。
4.结束语
综上所述，低温等离子机在制鞋行业中的应用只是刚刚开始，但在有些重要技术参数上还需要一个更好的突破，应用范围才会更广，科技的进步促进社会的发展，低温等离子鞋材表面处理机在处理方面显示出的优越的成绩是值得大家宣传和推广。
参考文献
《低温等离子体》-等离子体的产生、工艺、问题及前景
[关键词]低温等离子体 旋转式喷枪 电极 应用
中图分类号：G311 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）03-0399-02
等离子体的出现已有两个多世纪了，随着科学技术的发展，无论在我们的生活中还是工作中都会接触到很多有关等离子体的产品，她的应用范围也比较广，现已广泛应用于材料科学、化学工业、环境保护、生命科学、军工等领域。
1.等离子体含义
等离子体又叫电浆，是由部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质，它是除去固、液、气外，物质存在的第四态。
2.等离子体分类
等离子体又分高温等离子体和低温等离子体，高温等离子体现已应用在如焊接等工艺上，但低温等离子体可以去除物体表面的油脂、灰尘、添加剂等成份，还可以消除表面静电，促使表面生产一种亲水基团羟基和羧基，通过这一特性现已被广泛应用于包装、印刷、喷涂等行业。但在有些行业中的应用还是很少，如在制鞋行业中，我们见到最多的是高温等离子裁剪机，至于低温等离子的应用却几乎为零。
3.低温等离子体在制鞋行业中的应用
一种用于鞋材表面处理的低温等离子机打破了传统的制鞋工艺，特别是在鞋面和鞋底表面处理这道工艺上有了质的飞跃，完全颠覆了传统的制鞋流程。简化了操作流程，提高了工作效率，改善了工作环境，减少空气污染。是未来制鞋行业发展的必然需求。
3.1 传统制鞋工艺
在传统制鞋工艺中（如图一所示），由于鞋材表面在加工过程中，人体的油脂、汗渍等容易污染鞋材表面，如不能很好的处理，胶水和鞋材粘结力度就达不到要求，时间一长就出现脱胶现象，所以鞋底在涂刷胶水前，必须先涂刷处理药水再进入加温烘箱烘干，目的是为了提高鞋材表面的活性，更好的和后道工序涂刷的胶水有粘合作用。从而达到一定的粘合力，不至于出现脱胶现象。但在鞋底上涂刷的处理药水是含有毒性的苯类物质，且易挥发，在使用时是直接暴露在空气中，虽然放置在排风口但依然有很多直接挥发到空气中，最终导致车间内到处都有刺鼻的气味，严重影响了操作人员的健康和现场的工作环境。鞋面的处理是先划线确定打磨的范围，再沿着所划线区域通过手持式砂轮机打磨鞋面，确保贴合部位比较粗糙，提高胶水的粘合力度，该工序存在的弊端是由于是人工打磨，打磨的深浅和范围很难掌控，打磨深了破坏了鞋面强度，打磨浅了影响粘贴力度，打磨超出范围严重影响鞋子外观质量，严重时会直接报废，打磨时会产生大量的灰尘和气味，严重影响现场工作环境和员工的身心健康，所以有些鞋厂在这几道工序的人员一般都是已婚已育人员，且工作一段时间后必须更换岗位，否则会出现所谓的职业病，这是现代工业所不容许的现象。
3.2 低温等离子机处理鞋材表面的效果
低温等离子被利用在鞋材表面处理后，其生产工艺发生了革命性的变革（如图二所示），去除了原先在鞋材表面涂刷处理药水和进烘箱烘干这两道工艺，大大简化了制作流程，节约了大量的人力物力，提升了产能，降低了制造成本。改善了现场操作环境，维护了员工的安全。
3.3 低温等离子机的工作原理
鞋材表面处理的低温等离子机其工作原理是在喷枪的两个电极上接上高压，使电极之间产生电弧放电，电离两电极之间的空气，产生的低温离子再通过旋转喷枪和压缩空气，快速均匀的打入需要处理的鞋材表面。去除鞋材表面的油脂灰尘等促进鞋材表面活性。最终达到处理的目的。
3.4 旋转喷枪介绍
鞋材表面处理机在使用过程中，喷枪是这台设备的关键部件，而喷枪的核心零件是喷枪内的两个电极，由于长时间的处于高压放电状态，一般材料的电极容易被腐蚀，需要定期更换电极，所以在电极材料选择上应采用钨钢或钨铜合金，这样可以延长使用寿命，减少更换次数。目前市面上有两种喷枪，一种是直喷式，喷头不旋转，它的优点是喷射宽度比较宽，缺点是喷出的低温等离子体不均匀，存在处理不到位的现象。另一种是旋转式的喷枪，喷枪是可以高速旋转的，这种结构稍微有些复杂，如图三所示。
该结构的喷枪通过一个高速无刷电机驱动，转速能达到3500转/分钟，处理半径在25mm左右，要处理较宽的鞋材需要安装多把喷枪，喷枪距离鞋材表面的有效距离在≤20mm，其所喷洒出来的低温等离子体，是带有一定的速度均匀的敲打在被处理材料的表面，所以其处理效果比较好，目前已被制鞋行业所应用。在使用过程中要求要有稳定的高压气源，确保等离子体能够快速的流出喷枪。在两电极放电电离出低温等离子的同时，会有少量的O3产生，少量的O3可以起到净化空气的作用，对人体没有伤害。只要达到一定浓度时，才影响身体健康，所以工作场所要保证空气畅通，防止现场环境中O3浓度的上升。相比之前的生产工艺，现场工作环境有了一个质的提升，生产成本也有所降低，但这款产品目前还存在一些问题，并不能处理鞋厂的所有材质，有些材质处理后效果比較好，如PU、PE、PP等，有些材质处理效果很差，如橡胶、EVA等，根本达不到要求，要想把这些鞋材处理好，还有很长一段路要走，一方面是设备各项参数的设定，如工作电流、电压、气压、喷枪距离鞋材的距离等参数。每一项参数的变化都会影响的低温等离子的浓度和速度。另一方面是鞋材处理的时间。时间太短处理不够彻底，时间太长可能容易引起碳化。所以每一种鞋材对应一种处理工艺。而这个工艺需要我们通过大量的试验来验证和总结。只有这样才能更好的提升和挖掘这台设备的潜能。才能更好的造福于人类。
4.结束语
综上所述，低温等离子机在制鞋行业中的应用只是刚刚开始，但在有些重要技术参数上还需要一个更好的突破，应用范围才会更广，科技的进步促进社会的发展，低温等离子鞋材表面处理机在处理方面显示出的优越的成绩是值得大家宣传和推广。
参考文献
《低温等离子体》-等离子体的产生、工艺、问题及前景