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Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches oder dis¬ kontinuierliches Verfahren zur Plasmabehandlung von anti¬ ballistisch wirksamen Materialien.

Plasmabehandlungen sind für verschiedene Polymere bereits mehrfach beschrieben worden, wobei eine Reihe sehr unterschiedlicher Plasmen vorgeschlagen wird. Oft werden Plasmen von Edelgasen genannt, aber auch Sauerstoff- und Stickstoffplasmen finden Anwendung. Das Ziel der Plasma¬ behandlung ist meistens eine Veränderung der Oberflächen der Polymeren mit der Aufgabenstellung, eine bessere Haftung von Beschichtungs- oder Ausrüstungsmitteln zu erzielen. Ein weiteres häufig beschriebenes Behandlungsziel ist eine Verbesserung der Farbstoffäffinität.

Unter den zu behandeinen Polymeren werden auch solche genannt, die für antiballistisch wirksame Materialien ein¬ setzbar sind, wie aromatische Polyamidfasern oder nach dem Gelspinnverfahren ersponnene Polyethylenfasern. Auch bei der Plasmabehandlung dieser Fasern stehen immer

Eigenschaf sänderungen, wie sie oben genannt sind, im Mittelpunkt des 'Interesses.

Hierfür werden teilweise auch kombinierte Behandlungen vor¬ geschlagen, die aus einer Vorbehandlung in einem Plasma und einer anschließenden Naßbehandlung durch eine Tauch¬ imprägnierung mit unterschiedlichen Ausrüstungsmitteln bestehen.

So wird beispielsweise in JP-A 63 - 223 043 eine Behandlung von aromatischen Polyamidfasern in einem Argon-, Sauerstoff- oder Stickstoffplasma beschrieben. Dieser schließt sich eine Behandlung mit einer gasförmigen oder flüssigen Mischung von glycidylgruppenhaltigen Verbindungen und Dienen an. Hiermit soll das Färbeverhalten der Faser und die Haftung von Ausrüstungsmitteln an der Faserober¬ fläche verbessert werden.

Weitere zweistufige Verfahren mit einer Plasmavorbehandlung von aromatischen Polyamidfasern und einer Naßnachbehandlung durch Tauchimprägnierung, beispielsweise mit polymerisier- baren Substanzen, sind in EP-A 191 680, EP-A 192 510 und CA-A 1 122 566 beschrieben. Bei all diesen Verfahren wird eine Verbesserung der Haftung von Beschichtungs- bzw. Ausrüstungsmitteln durch eine Veränderung der Oberfläche bei der Plasmabehandlung angestrebt.

Diese Verfahren ermöglichen zwar eine gute Haftung zwischen dem Grundmaterial aus aromatischen Polyamidfasern und dem Ausrüstungs- oder Beschichtungsmittel, sie sind aber wegen der Notwendigkeit der Behandlung in zwei sehr unter¬ schiedlichen Vorrichtungen (Plasmavorrichtung für die erste Stufe und Tauch- oder Beschichtungsvorrichtung für die zweite Stufe) sehr kostenungünstig. Darüberhinaus sind die

Naßverfahren der zweiten Stufe auch aus ökologischen Gründen bedenklich.

Eine Plasmabehandlung für eine Reihe sehr unterschiedlicher Fasermaterialien wird in EP-A 492 649 beschrieben. Hier erfolgt eine Behandlung in einem Plasma polymerisierbarer Gase, unter denen auch Alkene und fluorierte Alkene genannt werden. Diese Gase können eventuell mit Edelgasen "verdünnt" werden. Ziel der Behandlung ist eine Ver¬ besserung der Färbeeigenschaften sowie ein positiver Einfluß auf die Verarbeitungseigenschaften von Nähfäden.

Eine kombinierte Plasmabehandlung von Polyethylen mit Edel¬ gasen und Fluorkohlenwasserstoffen wird in US 3 740 325 beschrieben. Hier wird versucht, durch die Plasmabehandlung die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern.

Alle diese Verfahren liefern keine Hinweise, wie eine Plasmabehandlung von antiballistisch wirksamen Materialien erfolgen muß.

Die Verbesserung des antiballistischen Effektes ist eine Daueraufgabe für die Hersteller von Schutzkleidung gegen Kugeln und gegen Splitter sowie für die Lieferanten der hierfür einzusetzenden Materialien. Hierbei ist zu beachten, daß nicht nur in trockenem Zustand eine Ver¬ besserung des antiballistischen Effektes angestrebt werden muß, sondern daß dieser Effekt, besonders gemäß der Forderungen für Schutzkleidung für den militärischen Bereich, auch in nassem Zustand stetig verbessert werden muß.

Um den Forderungen nach einer guten antiballistischen Wirksamkeit in nassem Zustand gerecht zu werden, wurden

bislang Flächengebilde aus aromatischen Polyamidfasern häufig einer Badbehandlung mit Hydrophobierungsmitteln, wofür besonders Fluorkohlenwasserstoff-Verbindungen zum Einsatz gelangten, unterzogen. Abgesehen von dem Kosten¬ aufwand, der für die Badbehandlung und anschließende Trocknung aufgebracht werden muß, ist auch eine Na߬ behandlung mit derartigen Verbindungen aus ökologischen Gründen bedenklich.

Deshalb bestand die Aufgabe, ein kostengünstiges Verfahren zu entwickeln, das einmal die antiballistische Wirksamkeit in trockenem und besonders in nassem Zustand verbessert und das die Möglichkeit bietet, auf die bisherige Naßbehandlung verzichten zu können.

Überraschend wurde nun gefunden, daß diese Aufgabenstellung gelöst werden kann, wenn eine Plasmabehandlung der anti¬ ballistisch wirksamen Materialien in einem zweistufigen Verfahren vorgenommen wird. Hierbei wird in der ersten Stufe in einem Plasma, das aus mindestens 50 % eines an¬ organischen Gases oder eines Gemisches anorganischer Gase besteht, behandelt. In der zweiten Stufe erfolgt eine Behandlung in einem Plasma hydrophobierend wirkender organischer Gase oder Mischungen solcher Gase aus der Gruppe der gesättigten Kohlenwasserstoffe, ungesättigten Kohlenwasserstoffe, gesättigten Fluorkohlenwasserstoffe, ungesättigten Fluorkohlenwasserstoffe, Siloxane oder Vinyl- verbindungen. Die Behandlung in der zweiten Stufe kann auch mit einer Mischung hydrophobierend wirkender organischer Gase mit anorganischen Gasen vorgenommen werden.

Als anorganische Gase für die Plasmabehandlung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kommen Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff sowie Edelgase wie Argon, Helium, Xenon und

Krypton in Frage. Unter den Edelgasen werden Argon und Helium bevorzugt. Besonders bevorzugt wird eine Behandlung in einem Argon-Plasma. Auch Mischungen der anorganischen Gase können Einsatz finden. Ebenso können Mischungen anorganischer Gase mit organischen Gasen verwendet werden, wobei aber jeweils der Anteil anorganischer Gase mindestens 50 % betragen muß. Unter den organischen Gasen werden die auch für die zweite Behandlungsstufe vorgesehenen hydro¬ phobierend wirkenden Gase bevorzugt.

Die Gasfluß-Mengen des in die Plasmakammer eingebrachten anorganischen Gases oder der Gasmischungen liegen, je nach gewünschtem Effekt, zwischen 1 ml/min und 500 ml/min, bevorzugt zwischen 5 ml/min und 200 ml/min, besonders bevorzugt zwischen 10 ml/min und 50 ml/min. Diese Angaben beziehen sich auf ein Volumen der Plasmakammer von 20 1. Bei anderen Kammergrößen können die Gasfluß-Mengen ent¬ sprechend umgerechnet werden. Eventuell müssen, bei stark abweichender Kammergeometrie, die Gasfluß-Mengen experimentell neu ermittelt werden.

Durch die Plasmabehandlung mit einem anorganischen Gas oder einer Gasmischung mit mindestens 50 % eines anorganischen Gases in der ersten Behandlungsstufe wird die Oberfläche des Polymeren aktiviert und so für die nachfolgende Be¬ handlung mit einem hydrophobierend wirkendem organischen Gas vorbereitet.

Als hydrophobierend wirkende organische Gase für die Plasmabehandlung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in der zweiten Behandlungsstufe finden gesättigte Kohlen¬ wasserstoffVerbindungen, ungesättigte Kohlenwasserstoff¬ verbindungen, gesättigte Fluorkohlenwasserstoffver¬ bindungen, ungesättigte FluorkohlenwasserstoffVerbindungen,

Siloxane oder Vinylverbindungen oder Gemische der genannten Verbindungen Anwendung.

Als gesättigte und ungesättigte Kohlenwasserstoffver¬ bindungen kommen Verbindungen aus den Gruppen der Alkane, Alkene, Alkine, Diene, Triene und Kumulene zum Einsatz. Das erfindungsgemäße Verfahren kann entweder mit Kohlenwasser¬ stoffVerbindungen der genannten Gruppen oder mit ent¬ sprechenden Verbindungen, bei denen ein oder mehrere Wasserstoffatome durch Fluoratome substituiert sind, aus¬ geführt werden. Ungesättigte Verbindungen werden zur Aus¬ führung des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugt.

Beispiele für Gase aus der Alkanreihe sind Verbindungen der allgemeinen Formel C _n H2 _n +2 ^ n=l-10.

Als Gase aus der Alkenreihe können Ethen, Propen, Buten, Hexen oder Hepten zum Einsatz kommen. Beispiele für geeignete Alkine sind Acetylen und Diacetylen. Unter den Dienen kann bevorzugt Butadien Verwendung finden. Weitere geeignete Verbindungen sind Pentadien und Hexadien. Ein Beispiel für Gase aus der Klasse der Triene ist Hexatrien.

Geeignete gesättigte FluorkohlenwasserstoffVerbindungen sind zum Beispiel Tetrafluormethan und Hexafluorethan. Bei den ungesättigten Fluorkohlenwasserstoffen sind beispiels¬ weise Tetrafluorethylen und Hexafluorbutadien gut geeignet.

Beispiele für Siloxane sind Tetramethyldisiloxan und Hexa- methyldisiloxan.

Bei den Vinylverbindungen können Styrol, Divinylbenzol sowie hydrophobe Acrylverbindungen als Beispiele genannt

werden. Bei letzteren kann es sich um Methyl-, Ethyl- oder Butylacrylat handeln.

Die Nennung geeigneter Verbindungen soll nicht ein¬ schränkend, sondern lediglich als Aufzählung von Beispielen verstanden werden.

Es liegt nahe, daß besonders solche hydrophobierende Verbindungen bevorzugt eingesetzt werden, die bei Raum¬ temperatur gasförmig sind. Es können aber auch hydro¬ phobierend wirkende Verbindungen verwendet werden, die bei Raumtemperatur nicht gasförmig sind, wenn sie einen aus¬ reichend hohen Dampfdruck besitzen. Beispielsweise können hydrophobe Flüssigkeiten, wenn sie bezüglich des Dampf¬ drucks die nötigen Voraussetzungen aufweisen, an das Vakuum des Plasmareaktors angeschlossen werden, wodurch die Flüssigkeit verdampft und im Plasmareaktor dann als hydro¬ phobierend wirkendes Gas vorliegt.

Eine weitere Möglichkeit, bei Raumtemperatur flüssige hydrophobe Verbindungen in den Plasmareaktor einzubringen, besteht im Durchleiten eines Gases, beispielsweise eines anorganischen Gases, durch die Flüssigkeit, wobei das Gas mit Molekülen der Flüssigkeit gesättigt wird. Beim Ein¬ leiten des Gases in den Plasmareaktor werden dort die mit¬ geschleppten Moleküle der Flüssigkeit dem Plasma aus¬ gesetzt.

In der zweiten Behandlungsstufe kann die Behandlung auch mit einer Mischung hydrophobierend wirkender organischer Gase und anorganischer Gase erfolgen, wobei bevorzugt der Anteil der organischen Gase mehr als 50 % beträgt. Hierbei kommen ebenfalls die obengenannten Gase zum Einsatz. In geeigneter Weise kann mit solchen Mischungen gearbeitet

werden, wenn die hydrophobierend wirkende organische Ver¬ bindung bei Raumtemperatur als Flüssigkeit vorliegt.

Wenn in der zweiten Stufe mit Mischungen hydrophobierend wirkender organischer Gase gearbeitet wird, so bestehen bezüglich der Mischungsverhältnisse keine Einschränkungen. Die Art der Mischungen und die Anteile der einzelnen Gase richten sich nach dem gewünschten Effekt.

Die in die Plasmakammer eingebrachten Gasmengen liegen bei der zweiten Behandlungsstufe in den gleichen Bereichen wie bei der ersten Behandlungsstufe. Die dort genannten Mengen können hier ebenfalls Anwendung finden.

Die bei der Plasmabehandlung mit einem hydrophobierend wirkenden organischen Gas oder mit Mischungen solcher Gase ablaufenden Reaktionen sind noch nicht ausreichend geklärt. Vermutlich wird eine Polymerisation dieser Gase auf der durch die Behandlung mit einem Edelgas-Plasma aktivierten Oberfläche des Polymeren ausgelöst. Diese Polymerisation vollzieht sich bei Monomeren mit Doppelbindungen, zum Bei¬ spiel ungesättigten Kohlenwasserstoffen wie Alkenen oder Dienen, in der bekannten Weise. Über die Vorgänge der Poly¬ merisation bei gesättigten Kohlenwasserstoffen besteht noch keine ausreichende Klarheit. Hier erfolgt wahrscheinlich durch ein partielles Kracken die Erzeugung von Radikalen mit Doppelbindungen, die zur Polymerisation fähig sind.

Neben der Polymerisationsreaktion kommt aber auch ein Aus¬ tausch von Atomen zwischen Plasmagas und zu behandelndem Substrat in Frage. So können bei Verwendung eines Plasmas von fluorhaltigen Gasen H-Atome des Benzolkerns eines aromatischen Polyamids gegen F-Atome ausgetauscht werden.

Weiter ist noch nicht ausreichend geklärt, ob die beobachtete positive Auswirkung auf die antiballistischen Eigenschaften alleine auf die Bildung eines auf der Ober¬ fläche der antiballistisch wirksamen Materialien erzeugten Polymerfilmes zurückzuführen ist oder ob auch noch andere Vorgänge, wie beispielsweise eine Veränderung der Oberfläche der antiballistisch wirksamen Materialien, hier¬ bei eine Rolle spielen.

Die zweistufig durchzuführende Behandlung kann beispiels¬ weise in zwei hintereinander geschalteten Plasmakammern, die in einem Reaktor untergebracht sein können, erfolgen. Ebenso kann in zwei hintereinander geschalteten Reaktoren mit je einer Kammer gearbeitet werden. Schließlich ist es auch möglich, in der gleichen Kammer durch unmittelbare Aufeinanderfolge der Prozesse, d.h. ohne Belüften der Kammer, die zweistufige Plasmabehandlung durchzuführen.

Die antiballistisch wirksamen Materialien können in unterschiedlichen Aufmachungsformen behandelt werden. Im Interesse einer kontinuierlichen Fahrweise sind am besten bahnenförmige Aufmachungen in Form von Flächengebilden wie Folien, Gewebe, Maschenwaren oder Nonwovens geeignet. In gleicher Weise kann auch mit Fadenscharen gearbeitet werden. Letztere können beispielsweise für eine Plasma¬ behandlung der frisch ersponnenen Faser in Frage kommen, das heißt, daß das erfindungsgemäße Verfahren auch mit einem Faserherstellungsverfahren kombiniert werden kann. In gleicher Weise sind Kombinationen des erfindungsgemäßen Verfahrens mit anderen Behandlungsschritten auch bei anderen Aufmachungsformen des Behandlungsgutes wie Folien, Geweben, Maschenwaren oder Nonwovens durchführbar.

Daneben ist es auch möglich, Einzelfäden oder -garne sowie Faserbänder einer Plasmabehandlung zu unterziehen. Bei letzteren kann es sich um Karden- oder Streckenbänder, Kammzüge oder Flyerlunten handeln. Ebenso können auch Faserkabel zur Behandlung gelangen. Auch mit diesen Auf¬ machungsformen kann eine Integration der Plasmabehandlung in verschiedene Fertigungsprozesse wie beispielsweise die Faserherstellung erfolgen. Hierzu kann zum Beispiel die frisch ersponnene aromatische Polyamidfaser, nach dem Passieren der Waschpassagen und dem Trocknen, kontinuierlich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren einer Plasmabehandlung unterzogen werden.

Die bisher genannten bahn- oder fadenförmigen Materialien sind für die kontinuierliche Behandlung, die bei der Aus¬ führung des erfindungsgeraäßen Verfahrens bevorzugt wird, geeignet. Dagegen kann das erfindungsgemäße Verfahren auch diskontinuierlich durchgeführt werden, wobei die beiden Behandlungsstufen in derselben Behandlungskammer oder in zwei verschiedenen Behandlungskammern ausgeführt werden. Für die diskontinuierliche Behandlung kann jede beliebige Aufmachungsform Verwendung finden. Besonders geeignet ist sie für die Behandlung von Zuschnitten für die anti¬ ballistischen Schutzlagen von Kugel- oder Splitter¬ schutzwesten.

Zu den antiballistisch wirksamen Materialien zählen vor allem aromatische Polyamidfasern, die auch als Aramidfasern bekannt sind. Solche Fasern sind beispielsweise unter Markennamen wie Twaron im Handel. Daneben können aromatische Polyamide auch nicht faserförmig, beispiels¬ weise als Folien, vorliegen. Zu den aromatischen Polyamiden zählen Polymere, die durch Polykondensation von aromatischen Diaminen mit aromatischen Dicarbonsäuren

entstehen. Unter aromatischen Polyamiden sollen aber auch die Polymeren verstanden werden, die neben aromatischen Verbindungen auch Anteile aliphatischer Verbindungen ent¬ halten.

Weiter zählen zu den antiballistisch wirksamen Materialien auch Polyolefinfasern, besonders nach dem Gelspinnverfahren ersponnene Polyethylenfasern. Für die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind aromatische Polyamide besonders geeignet.

Aromatische Polyamide sind bevorzugt in Form von Fasern in sehr unterschiedlichen Bereichen des Bekleidungswesens und der Technik im Einsatz. Sie finden unter anderem zur Her¬ stellung kugel- und splitterhemmender Bekleidung Ver¬ wendung, in der die eigentliche Schutzschicht ein so¬ genanntes antiballistisches Paket aus mehreren übereinander liegenden Lagen von beispielsweise Geweben aus aromatischen Polyamidfasern bildet. Außer Geweben können hier auch andere Flächengebilde wie Non-wovens, Maschenwaren oder Folien Verwendung finden.

Bei Einsatz von aromatischen Polyamidfasern in derartiger Schutzkleidung ist es bekannt, daß die antiballistische Wirksamkeit leidet, wenn die Schutzkleidung naß wird. Aus diesem Grunde ist es üblich, Flächengebilde aus aromatischen Polyamidfasern vor ihrer Weiterverarbeitung zu Schutzkleidung mit Fluorcarbonharzen wasserabweisend auszurüsten und so den antiballistischen Effekt der kugel- bzw. splitterhemmenden Lagen in der Schutzkleidung beim Naßbeschuß zu verbessern. Hierbei handelt es sich um einen mit einem hohen Kostenaufwand durchzuführenden Naßprozeß, der auch aus ökologischen Gründen nicht unbedenklich ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet in einer besonders vorteilhaften Weise die Möglichkeit, diesen Naßprozeß zu umgehen und eine kostengünstige und umweltschonende Aus¬ rüstung der aromatischen Polyamidfasern durchzuführen. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelte Gewebe aus aromatischen Polyamidfasern ergeben gegenüber unbehandelten Materialien eine deutliche Verbesserung des anti¬ ballistischen Effektes. Diese Verbesserung wird nicht nur beim Naßbeschuß festgestellt, denn überraschenderweise wurde gefunden, daß auch beim Beschüß im trockenen Zustand nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelte Gewebe aus aromatischen Polyamidfasern eine verbesserte anti¬ ballistische Wirksamkeit ergeben. Die unten aufgeführten Werte zeigen dies deutlich.

Zur Prüfung der antiballistischen Wirksamkeit kann beispielsweise ein Splitterbeschuß vorgenommen werden. Diese Testmethode bietet sich vor allem dann an, wenn es sich um Schutzkleidung handelt, die bevorzugt im militärischen Bereich Einsatz finden soll, da hier der antiballistischen Wirksamkeit in naßem Zustand eine wesentlich höhere Bedeutung zukommt als beispielsweise bei Schutzkleidung für den Polizeieinsatz.

Zur Prüfung der Wirkung gegen den Splitterbeschuß werden insgesamt 14 Zuschnitte für Westen zu einem Paket zusammen¬ gelegt und für den Beschußversuch längs der Ränder mit¬ einander vernäht. Das so hergestellte antiballistische Paket wird einem Splitterbeschuß nach den Bedingungen von STANAG 2920 unterzogen. Der Beschüß erfolgt mit 1,1 g-Splittern. Die Schutzwirkung wird durch den V50-Wert ausgedrückt und in Geschwindigkeiten mit m/sec angegeben. Der V50-Wert bedeutet, daß bei der ermittelten

Geschwindigkeit eine Penetrationswahrscheinlichkeit von 50 % besteht. '

Zur Prüfung der antiballistischen Wirksamkeit in nassem Zustand wird das Prüfmaterial in Form des vorbereiteten antiballistischen Paketes eine Stunde in Wasser eingelegt. Der Besch ß erfolgt nach drei Minuten Abtropfzeit.

Der deutliche Fortschritt in der antiballistischen Wirksamkeit bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt sich aus den nachstehend aufgeführten V50-Werten. Hierbei wurde ein Vergleich zwischen einem unbehandeltem Gewebe, einem auf konventionelle Weise in einem Naß- verfahren mit einem Fluorcarbon-Harz hydrophobiertem Gewebe und einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandeltem Gewebe durchgeführt. Bei der Plasmabehandlung kam hier eine erste Behandlungsstufe in einem Argonplasma zur Anwendung. In der zweiten Stufe wurde in einem Plasma einer Mischung von 80 % Butadien und 20% Argon gearbeitet. Bei dem Be¬ handlungsgut handelte sich jeweils um Gewebe, die aus aromatischen Polyamidfasern hergestellt worden waren. Der Garntiter der für die Gewebeherstellung eingesetzten Filamentgarne lag bei 1 100 dtex, die in Leinwandbindung hergestellten Gewebe hatten ein Flächengewicht von 187 g/m ² in der Rohware.

V50-Wert trocken naß

Unbehandelt

Konventionell hydrophobiert

Plasmabehandelt

Diese Tabelle, bei der es sich jeweils um Mittelwerte aus 6 Beschußversuchen handelt, zeigt, daß das konventionelle Naßhydrophobierungsverfahren mit Fluorcarbonharzen beim Trockenbeschuß keine Verbesserung der antiballistischen Wirksamkeit gegenüber dem unbehandelten Material erkennen läßt, was auch den Erfahrungen der Hersteller solcher Splitterschutzwesten entspricht. In der Praxis wird sogar teilweise ein Rückgang der antiballistischen Wirksamkeit beim Trockenbeschuß nach der Naßbehandlung mit Fluorcarbon¬ harzen beobachtet. Dagegen ist bei Anwendung des er¬ findungsgemäßen Verfahrens überraschenderweise auch beim trockenen Beschüß eine Verbesserung der antiballistischen Wirksamkeit als Folge der Plasmabehandlung feststellbar.

Beim Naßbeschuß zeigt das nach dem erfindungsgemäßen Ver¬ fahren behandelte Material etwa die gleiche anti¬ ballistische Wirksamkeit wie das nach dem konventionellen Verfahren hydrophobierte.

Die Bedingungen für die Plasmabehandlung bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens richten sich sehr stark nach dem zu behandelnden Material, nach dem gewünschten Effekt sowie nach eventuellen zusätzlichen Vor- oder Nach¬ behandlungen und müssen hierauf abgestimmt werden. Weitere Faktoren, die auf die Festlegung der Behandlungsbedingungen einen Einfluß ausüben, sind die Art des Plasmas, d.h. ein Gleichstromplasma, nieder- oder hochfrequentes Wechsel¬ stromplasma, die Art der Einkoppelung des Plasmas in die Reaktionszone (kapazitiv oder induktiv), die Reaktorgröße und Reaktorgeometrie, die Geometrie der Elektroden, die pro Zeiteinheit zu behandelnde Materialfläche und die Position des Materials im Reaktor.

Für die Plasmabehandlung nach dem erfindungsgemäßen Ver¬ fahren hat sich'ein Temperaturbereich von 10 - 90 °C als geeignet erwiesen. Bevorzugt wird ein Temperturbereich zwischen 20 und 50 °C. Die Behandlung nach dem erfindungs¬ gemäßen Verfahren soll aber nicht auf das hier genannte Niedertemperaturplasma beschränkt bleiben. Auch im Hoch¬ temperaturplasma, auch Coronaplasma genannt, kann eine Behandlung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgen. Hierbei wird in einem Druckbereich zwischen 100 Pa und 100 000 Pa gearbeitet, wobei höhere Temperaturen erreicht werden.

Als Leistungen werden 5 bis 1 000 W gewählt. Bevorzugt wird ein Bereich zwischen 20 und 600 W. Die Behandlung kann so¬ wohl im Gleichstrom- als auch im Wechselstromplasma er¬ folgen. Wechselstromplasmen werden bevorzugt. Im letzt¬ genannten Falle sind hochfrequente und niederfrequente Plasmen in gleicher Weise geeignet. Als Drücke haben sich Bereiche zwischen 0,1 und 100 Pa als günstig erwiesen, bevorzugt wird ein Bereich zwischen 1 und 10 Pa. Diese Drücke gelten für die Behandlung im Niedertemperaturplasma. Geeignete Drücke für Coronaplasmen sind Werte zwischen 100 und 100 000 Pa.

Bezüglich der Einströmung des das Plasma bildenden Gases bestehen keine Beschränkungen. So kann das Gas parallel oder auch senkrecht oder schräg zur Warenbahn geführt werden. Bei kontinuierlicher Fahrweise kann die Strömungs¬ richtung sowohl gleichgerichtet als auch entgegengesetzt zu derjenigen des Behandlungsgutes sein.

Die Verweilzeit in der Plasmakammer, die im wesentlichen durch die Warengeschwindigkeit beim kontinuierlichen Verfahren bestimmt wird, richtet sich sehr stark nach dem

zu behandelndem Material und dem gewünschten Effekt, nach der Art des Plasmas (Gleichstrom-, niederfrequentes oder hochfrequentes Wechselstromplasma), nach der Art der Ein¬ koppelung (induktiv oder kapazitiv), nach der Reaktorgröße und -geometrie, nach der Geometrie der Elektroden, nach der pro Zeiteinheit zu behandelnden Oberfläche sowie nach der Position des Behandlungsgutes im Reaktor. Die Verweilzeit wird darüberhinaus durch die Ionendichte in der Behandlungskammer beeinflußt. Bei hoher Ionendichte ist eine Verringerung der Verweilzeit bei gleichem Effekt möglich. Normalerweise wird für die aktivierende Behandlung in der ersten Behandlungsstufe im Plasma eines an¬ organischen Gases eine kürzere Verweilzeit benötigt als zur Behandlung in der zweiten Stufe in einem Plasma eines hydrophobierend wirkenden organischen Gases bzw. in einem Gemisch aus hydrophobierend wirkendem organischem Gas und anorganischem Gas.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet eine besonders vorteilhafte Möglichkeit für die Plasmabehandlung von anti¬ ballistisch wirksamen Materialien, wobei als wichtigster Vorteil die Erzielung verbesserter antiballistischer Eigenschaften herauszustellen ist. Dieser Vorteil zeigt sich vor allem beim Trockenbeschuß im Vergleich zu einer konventionellen Ausrüstung mit Fluorcarbonharzen in einem Naßverfahren. Das erfindungsgemäße Verfahren ergibt gegen¬ über dem bisher üblichen Naßverfahren neben der Ver¬ besserung der antiballistischen Eigenschaften eine erhebliche verfahrenstechnische Vereinfachung, eine ver¬ besserte Wirtschaftlichkeit und vor allem eine wesentlich geringere Umweltbelastung.