本发明专利技术是关于容器，例如塑料瓶和/或容器毛坯件，例如容器预制件的等离子增强喷涂的装置，包括至少一个高频源(216)，至少一个气体进口，用以注入工艺气体，以及至少一个等离子源(200)，例如一个等离子喷嘴，其中等离子源包含一个内电极(205)，并且该内电极(205)的周围绕着喷嘴管(220)，上述至少一个等离子源(200)置于需喷涂的容器内，并对其进行相应配置，使得其在环境压力下，比如在800-1200hPA的压力范围内，产生等离子体(204)，并且等离子体能通过喷嘴管末端(203)排出，此时，产生的等离子体的温度应在环境温度范围内，比如10到50℃，其特征是等离子源(200)的喷嘴管(220)包含一个纵向喷嘴管元件(201)和横向喷嘴管元件(202)。前述横向喷嘴管元件(202)从纵向喷嘴管元件(201)上横向伸出，并且等离子体通过横向喷嘴管末端(203)被排放。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用等离子体喷嘴进行容器涂层现有技术为了降低容器/空心物体外壁的渗透性，比如对不良物质的渗透性，比较有益的方式是为上述外壁喷涂阻挡层，比如，采用在EP0881197A2中描述的等离子体增强化学气相沉淀法(PECVD)。举例来说，上述阻挡层可用于降低气体穿过容器塑料外壁的传输率。按照上述方法，可将产品冲入容器时造成的二氧化碳损耗或者进入产品的氧气量降到最低。并且，也可保护产品不受源于容器材料的物质的损害，也可防止产品受到可能引起其颜色或味道变化的物质的影响。如果通过等离子体处理方式对容器进行喷涂，比如通过等离子体方式对塑料瓶内表面进行等离子涂层，在所谓的低压装置中可能采用所谓的高频等离子体。为了达到此目的，应首先将容器内部压力排空，使其压力在1-1OPa的范围内。然后，将需喷涂的表面区域，比如容器的内表面，引入工艺气体中，该工艺气体可形成一层涂层，即所谓的“底层”，此时，容器内部的压力可能增加到10-30Pa。借助电磁辐射，比如，微波或高频电场或其他电场，上述气体或混合气体，能够被部分或全部转化为等离子体态，并且，通过这种方式，可将其分解成其组成成分。部分气体在气相或需喷涂的底物表面发生等离子增强反应，比如在塑料瓶的内壁上，并且，在该表面进行凝结，进而形成一层密封层。举例而言，上述涂层技术的一个缺点在于，要达到上述目的，需要复杂的真空技术，并且，有时，在底物上产生大量热负荷。前述问题对于塑料表面而言尤其严重，因为这些表面可能被此类处理方法损坏。在此期间，在大气压力条件下能产生等离子体的等离子源是公知的，比如在EP133564UUS 2007116891、EP0761415 和 US20020179575 中描述的，被称作等离子喷嘴。专利技术目标因而，当前专利技术的目的是对采用等离子处理方式喷涂容器和/或容器状物体的装置进行改进，比如塑料瓶和/或容器毛坯件的涂层，尤其是关于降低喷涂装置的复杂性，提高该装置的效率。_0] 解决方案依据当前专利技术，可通过权利要求1中的装置和权利要求10中的方法实现上述目标。从属权利要求的主题是有益的实施方式和进一步的发展。依据当前专利技术，用于容器，比如塑料瓶和/或容器毛坯件，比如容器预制件的等离子体增强喷涂的装置，可能包含至少一个高频发生源，至少一个用于工艺气体注入的气体进口，和至少一个等离子源，比如等离子体喷嘴。等离子源可以包含一个内电极，并且，前述内电极四周围绕着一个喷嘴管。上述至少一个等离子源被设置在需喷涂的容器内，并对其进行相应配置，使得等离子源在环境压力，例如800-1200hPa的压力范围内，能够将工艺气体部分或者全部转化为等离子体，并且通过喷嘴管末端排出等离子体，此时，产生的等离子体的温度应在环境温度范围内，即10到50°C。等离子源的喷嘴管可以包含一个纵向喷嘴管元件和横向喷嘴管元件，并且所述横向喷嘴管元件从纵向喷嘴管元件横向伸出，并且等离子体可经由该横向喷嘴管末端排放。其优点是在需喷涂容器内和/或容器外，能够避免等离子处理领域惯常采用的昂贵复杂的真空产生方式，并且，能够最大限度地降低需喷涂底物，比如塑料瓶表面的热负荷，进而避免底物损坏。在此，用于沉淀石英层的工艺气体可以是，比如氧气与一个气相有机硅单体，如六甲基二硅醚(HMDSO) HMDSN、TEOS, TMOS, HMCTSO, APTMS, SiH4、TMS、OMCTS 或类似成分的混合气体。类似的，C2H2, C2H4, CH4, C6H6或其他富含碳的物质也可加入工艺气体，用以沉淀碳层(所谓类金刚石薄膜“DLC”层)另外，等离子源可沿线性移动，比如比如沿与重力方向平行的方向运动和/或相对于重力方向的横向运动，和/或绕纵向喷嘴管元件的纵轴转动和/或绕纵向喷嘴管元件的平行轴转动。同样的，要喷涂的容器也可相对于等离子源线性移动，比如沿平行于重力方向的方向和/或相对于重力方向的横向运动，和/或绕着容器纵轴转动和/或绕着容器纵轴的平行轴转动。也可以想象，容器也可能沿着其他轴旋转或横向移动，此处的其他轴不与重力方向或纵向喷嘴管元件的纵轴或平行轴平行。这就允许比如等离子体的排放能够以需喷涂的容器壁为起点，以恒定的距离沿着容器轮廓进行。上方描述的等离子源和/或需喷涂容器的移动程度能够提供很多便利，比如，配有一个或多个横向喷嘴管元件的等离子源更容易被引入容器中，并且使得从喷嘴管末端的等离子体排放能够在接近底物处发生，比如，较适宜的情况下，喷嘴管末端和底物间的距离应在0.l-2cm范围内。进一步而言，可以想象的，喷嘴管末端是能移动的，例如配有可控旋片的控制元件，其作用是控制排放的等离子体的扩散方向和排放角度，并且用于限制，比如将等离子的出口角限制在30°到170°的范围内。在此，等离子体的排放角度这个词一般理解为等离子扩散方向与纵向喷嘴管元件的纵轴之间的角度。等离子源可以包括多个喷嘴管和电极。举例而言，等离子源可以包括至少一个带电极的纵向喷嘴管，并且该纵向喷嘴管元件喷嘴管末端可以开在重力方向上等离子源的末端，并且可以进一步包含多个带电极的纵向喷嘴管元件，其以规律或不规律的间隔从纵向喷嘴管元件上横向伸出。在此，等离子体可以通过横向喷嘴管末端和纵向喷嘴管末端排放出。然而，纵向喷嘴管在其纵向上也可以被封闭，使得等离子体只能通过横向喷嘴管末端排放出。适合嵌入等离子源的电极可以是针形电极。电极两端可以是逐渐变细或者是磨圆的。此外，依据当前专利技术，用于底物等离子增强喷涂的装置可能配置为回转机械，其中包含多个用于容器和/或容器毛坯件的等离子体增强喷涂的处理单元。在对容器比如塑料瓶，和/或容器预制件，比如容器预制件等底物采用的等离子增强涂层方法中，等离子源可以产生工艺气体，并且该工艺气体可能被部分或全部转化为等离子体。等离子体在至少一个内电极的末端被点燃，在此，其在环境压力的条件下，即800到1200hPA压力范围以及10到50°C温度范围内，可能应用到高频发生源中，并且其可以通过围绕内电极的喷嘴管元件的末端排放出，对底物进行涂层，比如类似塑料瓶的容器，和/或容器毛坯件，比如容器预制件。其也可以通过多个涂层步骤沉淀多层，比如包含不同成分和特征的层的多层系统。举例来说，中间层可能沉淀为底物，比如塑料瓶与实际涂层，比如气体保护层之间的粘合剂，比如含甲基残留的二氧化硅。举例而言，首先可能采用包含非晶碳的粘合剂层，随后采用二氧化硅阻挡层。DLC层可以被应用，其取决于层厚，举例来说，就阻挡层而言，层厚的范围可能在50到200nm，或者就粘合层而目，层厚的范围可能在I到1nm.可以在阻挡层上额外提供/喷涂一层保护层，用以保护阻挡层，比如，使其不受产品的化学损害。碱性产品或者弱酸性产品可能部分溶解并损坏S1x层，或产生其他不良损害。并且，可附上额外的功能层，其可以起到紫外线保护和磨损保护的作用，便于清除表面装饰产生的残余，减少喷涌情况(在装瓶过程中泄压后的突然发泡或者消费者开瓶时泡沫涌出)，表面装饰后，便于采用粘合剂贴标签或者直接印标签。同样的，也可采用有杀菌作用的涂层，例如银离子涂层或有反应层的涂层，比如单态含氧层或单态生氧层。也可以额外采用装饰层，用以达到上色，磨砂，光泽和反射效果。另外，也可以有利的方式敷上“夹心”层。举例而言，上述涂层中，可本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于容器，例如塑料瓶和/或容器毛坯件，例如容器预制件的等离子增强喷涂的装置，包括至少一个高频源(216)，至少一个气体进口，用以注入工艺气体，以及至少一个等离子源(200)，例如一个等离子体喷嘴，其中等离子源包含一个内电极(205)，并且该内电极(205)的周围绕着喷嘴管(220)，上述至少一个等离子源(200)置于需喷涂的容器内，并对其进行相应配置，使得其在环境压力下，比如在800‑1200hPa的压力范围内，产生等离子体(204)，并且能通过喷嘴管末端(203)排出等离子体，此时，产生的等离子体的温度应在环境温度范围内，比如10到50℃，其特征是等离子源(200)的喷嘴管(220)包含一个纵向喷嘴管元件(201)和一个横向喷嘴管元件(202)，所述横向喷嘴管元件(202)从横向喷嘴管元件(201)上横向伸出，并且等离子体通过横向喷嘴管末端(203)排放。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.13 DE 102012206081.21.用于容器，例如塑料瓶和/或容器毛坯件，例如容器预制件的等离子增强喷涂的装置，包括至少一个高频源(216)，至少一个气体进口，用以注入工艺气体，以及至少一个等离子源(200)，例如一个等离子体喷嘴，其中等离子源包含一个内电极(205)，并且该内电极(205)的周围绕着喷嘴管(220)，上述至少一个等离子源(200)置于需喷涂的容器内，并对其进行相应配置，使得其在环境压力下，比如在800-1200hPa的压力范围内，产生等离子体(204)，并且能通过喷嘴管末端(203)排出等离子体，此时，产生的等离子体的温度应在环境温度范围内，比如10到50°C，其特征是等离子源(200)的喷嘴管(220)包含一个纵向喷嘴管元件(201)和一个横向喷嘴管元件(202)，所述横向喷嘴管元件(202)从横向喷嘴管元件(201)上横向伸出，并且等离子体通过横向喷嘴管末端(203)排放。2.根据权利要求1所述的装置，其特征是，喷嘴管末端包括一个可控元件，比如可控旋片，通过使用该元件，能够控制排放的等离子体的扩散方向和排放角度，并且能够将排放的等离子的排放角度限制在30°到170°之间。3.根据前面任一项权利要求所述的装置，其特征是，等离子源是能线性运动的，比如沿与重力方向平行的方向运动和/或相对于重力方向的横向运动，和/或绕纵向喷嘴管元件的纵轴转动和/或绕纵向喷嘴管元件的平行轴转动。4.根据前面任一项权利要求所述的装置，其特征是，需涂层的容器相对于离子源是能线性运动的，比如沿平行于重力方向的方向和/或相对于重力方向的横向运动，和/或绕着容器纵轴转动和/或绕着容器纵轴的平行轴转动，和/或绕着其他轴转动和/...
【专利技术属性】
技术研发人员：约亨·克吕格尔，海因茨·胡梅尔，
申请(专利权)人：克朗斯股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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