Одежда из дышащей водостойкой ткани замечательно подходит для изготовления спортивной одежды: она позволяет поту, образующемуся при тренировке, испаряться, но предотвращает проникновение капель дождя под одежду. Пятностойкие ткани защищают вашу одежду от кофе, соков или жирных пятен. В обоих случаях такие свойства ткань приобретает после специальной обработки с нанесением гидрофобного покрытия.
Швейцарская компания Empa занимается исследованиями свойств материалов. В частности, специалисты компании используют плазменную полимеризацию для осаждения тонких, наноразмерных слоев на ткани и текстиль. Цель работы – улучшить водоотталкивающие свойства. Оборудование Bronkhorst® играет важную роль в этом исследовании, особенно в части контроля подачи исходных компонентов для образования полимера.
В процессе плазменной полимеризации при низком давлении (0,1 мбар) в Empa жидкое кремнийорганическое соединение гексаметилдисилоксан (HMDSO/ ГМДСО) в виде пара должно поступать в камеру, где оно активируется плазмой и осаждается на поверхность ткани в виде гидрофобного полимера.
Чтобы получить стабильный и воспроизводимый поток пара, необходимо прецизионно контролировать расход и ГМДСО, и газа-носителя. С точки зрения технологии осаждения требуется обеспечивать как низкие расходы пара ГМДСО, так и высокие.
Для решения этой задачи была использована система смешения и испарения СЕМ компании Bronkhorst®. В созданной установке жидкий ГМДСО подаётся под давлением из контейнера при комнатной температуре и измеряется с помощью массового расходомера miniCORI-FLOW. Расход жидкого ГМДСО контролируется регулирующим клапаном CEM-системы. Конструкция клапана СЕМ-системы обеспечивает последующее смешение жидкости с газом-носителем (Аргон). Расход аргона задаётся тепловым регулятором расхода EL-FLOW. Образующаяся смесь поступает в испаритель СЕМ-системы, на выходе которой получается заданный расход пара строго определённого состава. Вся система управляется с помощью ПЛК.
Используя эту установку, ГМДСО может подаваться в широком диапазоне от 1 до 30 г/ч. Полученные результаты показывают, что СЕМ-система даёт стабильный расход пара с хорошей воспроизводимостью и точностью. Программное обеспечение, написанное в среде разработки LabView, позволяет наглядно визуализировать процесс испарения. Предложенная CEM-система заменила традиционную барботажную схему, имевшую серьёзные ограничения величины расхода. В настоящий момент реализована подача 50 мл/мин аргона, тогда как в более ранней барботажной системе можно было подавать не более 4-5 мл/мин. Так же ситуация обстоит и с расходом жидкого ГМДСО. Целью специалистов компании Empa является масштабирование процесса и переход от уровня лабораторной установки к промышленному производству.
Используемая в настоящее время в компании Empa CEM- система мобильна. Это компактная установка на колесах, которая имеет размер небольшого офисного стола, что позволяет легко перемещать ее из одной лаборатории в другую. Компактность оборудования Bronkhorst® – дополнительное преимущество этого решения.
