;;;;;;;;;;;;;;;等离子体化工技术;;等离子体外表处理、等离子体聚合和接枝聚合改性方法的特征比较
;低温等离子体处理可用于各种纤维、纱线、织物的外表改性,对纤维基体的内部影响小,不损伤纤维原有性能。清洁、快捷、无污染、本钱低,在当今倡导清洁和绿色生产、节约资源的形势下,低温等离子体处理技术以其无需化学品、无需耗用大量水和能源、无需进行高本钱废水处理和对环境友好的优势,在纺织工业中具有广阔的应用前景和市场。近年来国内外都在努力加强等离子体技术在纺织领域的应用研究。;等离子体对棉的反响;低温等离子体除去布匹外表的棉蜡及织物表层夹杂物,使得染料更易附着在布匹纤维上,使染色更加牢固的前处理方法。
等离子体通过对布匹进行30-300S左右的处理,可到达甚至超过湿法漂白棉纤维的精炼效果,从而使精炼的效果大大提高,同时干式精炼法具有节水无污染的突出优点。
低温等离子体用于棉针织物的前处理加工,属于非水干式加工,是通过物理溅蚀或化学改性提高天然杂质水溶性的方式,到达去除棉纤维上果胶、蜡质等天然杂质的目的,符合当今节能、降耗、清洁生产的开展方向﹒;;改善羊毛纤维的防毡缩性能
羊毛纤维外表具有鳞片结构,纤维的弹性也很好,因此在洗涤或湿加工时产生定向摩擦效应,而使纱线和织物发生毡缩。为了改善羊毛纺织品的这种毡缩性能,通常是通过各种化学处理,破坏鳞片结构或树脂包覆鳞片来减少洗涤或湿处理过程中的定向摩擦作用,改善羊毛纺织品的防毡缩性能。不过化学处理方法存在不少问题。由于低温等离子体处理的特点,不少科研人员研究用这种方法来改善羊毛的防毡缩性能。;羊毛纱线从一端的毛细管中进入反响室中,并从另一端毛细管中出来,
毛细管和反响室都保持一定的真空度。事实上羊毛在这种辉光放电等
离子体处理时,发生了多种作用,但各种作用的效果是不同的,在这
种处理时,等离子体作用的同时,还存在热和紫外线的作用。它们的
作用有以下特点:
1,热和紫外线照射不会或很少影响羊毛的毡缩性能及纱线强力;
2,紫外线照射引发了聚合物对羊毛接枝聚合反响;
3,辉光放电等离子体改善了羊毛纱线的防毡缩性,
强力也有提高,而且引起了聚合物对羊毛接枝反响。;涤纶纤维等离子体改性;影响等离子体处理的因素也很多,包括纤维和织物的结构、等离子体的气体种类、真空度、功率、处理时间等因素。
涤纶在等离子体处理时,外表受到各种高能粒子作用后,会发生分裂、刻蚀和明显的失重。气压越高,时间越长,功率越大,刻蚀越严重。同时也和等离子体气体的种类有关。
从图中可以看出在气压较高的条件下,失重较为强烈,织物外表发生明显降解,并伴随黄,不过在适当条件下,并无明显泛黄,只是在处理时间过长,气体压力过低,功率过大时才严重泛黄。泛黄是由于纤维发生裂解,形成了不饱和的基团和发生氧化、交联的结果。
;改善润湿性、亲水性、粘着性和抗静电性;从上表可以看出,经等离子体处理后涤纶薄膜的总外表由表张力有的会增大,也有的会降低,随处理气体不同而异。这说明等离子体处理不仅会发生刻蚀,而且处理的气体参加了反响,外表发生了化学改性。大局部气体使涤纶薄膜外表张力增加,说明外表极性基团增多,而用CF4和CClF3处理后外表张力是降低的。许多分析结果说明,这种氟碳气体等离子体处理后,涤纶薄膜或纤维外表含有氟原子,并具有拒水和拒油特性,和全氟烃整理剂整理的效果类似,显然外表张力与外表形成
氟烃结构有关;实验发现,经等离子体处理的涤纶长丝外表,和经射流刻蚀处理的相似,外表形成了不少微凹坑,说明纤维外表的分子链被断裂,例如用O2气体等离子体处理涤纶织物的外表形态发生了显著变化,可以看到〔扫描电子显微镜观察〕具有隆起状的沟槽结构特征,这可能是由于O2气体等离子体对无定形区气体等离子和结晶区产生不同的刻蚀的结果。有趣的是,用CF4气体处理,外表刻蚀后反而变得光滑,甚至比未处理的还要光滑,这可能是由于这种等离子体高活性的关系,使外表均匀刻蚀,可起等离子体抛光作用,由此可知,不同的气体等离子体有不同处理效果。
;以上结果均说明涤纶经等离子体处理后,在纤维外表会形成极性基团,例如,在氧气和空气等离子体中处理,纤维外表可形成含氧的极性基〔纤维外表被氧化〕,在氮气等离子体中处理,纤维外表可形成含氮的极性基。同时还发现,即使在非反响性气体氩气等离子体中处理后,纤维外表也会被氧化,形成含氧极性基,这是由于在等离子体中形成自由基后,随后在和空气接触时与空气中的???气反响的结果。这些基团的形成都会改变涤纶的外表张力,不仅提高润湿和吸水性,也会提高与粘合剂或涂层剂的粘着性〔粘着过程实际是粘合剂对纤维外表的润湿、扩散和建立分子间结合力的过程〕。曾有人将此作用来改善涤纶织物的涂料印花牢度,增强复合材