等离子体处理对丝素膜和丝素涂层织物柔软性的影响
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等离子体处理对织物功能性涂覆整理效果的影响彭晓波,周荃,徐绍魁,徐金洲,张菁(东华大学理学院,上海 200051)摘要:研究射频等离子体对多元羧酸和壳聚糖联合整理后织物物理性能的影响。
结果表明,经等离子体对织物表面进行刻蚀、活化后,能促进整理剂与纤维间的交联反应,提高织物的断裂强力损失,增加织物的染色深度。
综合来看,等离子体处理10min时,织物能最大程度地结合壳聚糖,但是此时对织物其它物理性能影响较大。
关键词:等离子体织物功能性整理1 前言低温等离子体技术在纺织工业中的应用已取得了初步成果。
利用等离子体的一些特殊的性质,可对纺织材料进行用其他加工方法无法实现的处理,特别是对纤维材料的表面改性具有独特的效果[1]。
低温等离子体表面改性可改进各种天然或合成纤维材料的亲水性[3]、可染性、可印刷性、透气性以及防静电功能等[4 5]。
等离子体中的分子、原子和离子渗入到材料表面,对材料表面进行刻蚀,产生各种自由基,使材料表面活化,促进材料同整理剂发生交联反应。
本文用射频等离子体对棉织物进行表面处理,探讨等离子体处理对织物功能涂覆整理后物理性能的影响。
试验2.1 材料及仪器2.1.1 材料退浆、精练、漂白后的棉织物。
2.1.2 仪器射频等离子体处理装置,DSBD-1型白度仪(温州鹿东仪器厂),YG-541型织物折皱弹性测试仪(宁波纺织仪器厂),Elmendorf type model D-(2)型撕破强力仪(日本),YG065N型电子织物强力机(常州市第三纺织仪器厂)。
整理工艺流程多元羧酸整理工艺:经过等离子体处理不同时间后,浸渍多元羧酸(二浸二轧,常温浸渍30min,轧余率80%)→烘干(95℃×150s,170℃×90s)壳聚糖整理工艺:经过多元羧酸整理后的织物,浸渍壳聚糖溶液(二浸二轧,常温浸渍30min,轧余率80%)→烘干(95℃×150s,170℃×90s)织物染色方法:织物先润湿后,放入强酸性大红G染液中,在50℃下超声染色15min,取出用200ml去离子水清洗后,烘干,得到样品。
低温等离子体处理对真丝织物丝胶溶解性的影响
孙迪;蒋耀兴;张顺平
【期刊名称】《丝绸》
【年(卷),期】2014(051)012
【摘要】采用温和中性皂溶液对真丝织物进行脱胶,通过紫外吸收光谱法测试真丝织物随时间变化的丝胶溶失率,用以拟定真丝织物的丝胶溶失曲线;基于生丝丝胶分布具有层状结构的特点,把织物的丝胶分成外、中、内三层,进行氩低温等离子体处理,用以探究低温等离子体对真丝织物不同层次丝胶溶解性能的影响.试验结果表明:低温等离子体处理对真丝织物丝胶外层和中层的溶解度都有显著的提升,其中对中层溶解性的促进作用比对外层更为显著;相反,其对内层丝胶溶解度促进作用不大,反而呈现出一定程度的抑制现象.
【总页数】4页(P11-14)
【作者】孙迪;蒋耀兴;张顺平
【作者单位】苏州大学纺织与服装工程学院,江苏苏州215006;现代丝绸国家工程实验室,江苏苏州215123;苏州大学纺织与服装工程学院,江苏苏州215006
【正文语种】中文
【中图分类】TS141.8
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等离子体技术在纺织品整理中的应用关键字:低温等离子体;纺织品;整理、EUROPLASMA低温等离子体技术在纺织品整理中的应用等离子体是由离子、电子、自由基、激发态的分子和原子所组成的电离气体.等离子体处于激发、电离的高能状态,其电子的负电荷和离子的正电荷总数相等,宏观上对外不显电性,呈中性,故称等离子体.[1]后整理中采用低温等离子体(主要应用电晕放电和辉光放电产生)对纺织品进行表面改性(包括刻蚀、交联、聚合和接枝聚合等化学作用).近年来,有关低温等离子体技术在抗静电、阻燃、防皱、拒水拒油、卫生整理等方面的应用研究十分活跃.[2]1抗静电整理纺织材料间或与其他物体间相互接触摩擦时,物体表面分子被极化,其中一侧吸引另一侧电子,而本侧电子后移或由一表面转移到另一表面,产生双电层,形成表面电位或接触电位.当两个物体被分开时,若两物体都是优良的绝缘体,则一侧物体表面带正电,另一侧物体表面带负电.静电会给纺织品的生产和使用带来麻烦,甚至危险,因此,要进行抗静电处理.低温等离子体处理纺织品可使纤维表面改性,亲水性提高,抗静电性增强,或通过等离子体聚合或引发亲水性单体在纤维表面接枝聚合,可改善纤维表面特性,提高织物的抗静电性.1.1涤纶用等离子体聚合或引发接枝聚合的方法可在涤纶织物上进行抗静电整理.等离子体聚合是在纤维表面形成薄膜涂层的加工方法,如用有机硅气体低温等离子体聚合,在涤纶织物表面形成薄膜,使涤纶制品的抗静电性、疏水性得到改善.美国SAC 公司开发了等离子体引发接枝聚合涤纶织物整理方法.[3,4]该工艺在真空下用Ar 低温等离子体对涤纶织物进行短时间处理,使涤纶表面C—H键的H被冲击掉而建立为数众多的游离基,接着用丙烯酸气体处理,使丙烯酸分子在涤纶表面进行接枝聚合,改善涤纶织物亲水性、防污性及抗静电性.该法处理的织物具有吸湿性、防污性和防再沾污性,能耐50次以上洗涤,而且对染色牢度无不良影响,织物的拉伸强度和耐磨强度也不降低.等离子体引发甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MPEGME)接枝的涤纶织物摩擦静电压、半衰期均比未处理试样明显减小,即抗静电效果提高,而且抗静电性随等离子体处理气体种类及浸渍单体浓度的差异而有所不同.[5]低温等离子体单独表面处理不能完全改善涤纶织物的抗静电性,而等离子体引发烯类单体在涤纶织物上接枝聚合也存在单体成本高的问题.西川等对染色的涤纶塔夫绸织物先用胺类抗静电剂整理后,再用不同气体低温等离子体处理,可进一步改善涤纶织物的抗静电效果.[6]1.2丙纶丙纶材料吸湿性差,易产生静电,一旦电荷聚集很难消除.TakashimaK等研究了经氩气、氮气和空气低气压等离子体处理后再经电晕放电处理的丙纶薄膜在电荷消除前后空间和表面电荷的变化情况,并通过X射线光电子能谱(ESCA)分析处理样品表面化学组成变化,探讨了抗静电加工机理.[7]研究发现,经低温等离子体处理后,丙纶表面仍然存在大量负电荷,即等离子体处理本身不能防止电荷在纤维表面聚集,但处理后能在丙纶表面产生电荷俘获陷阱,只需将试样浸入水中,表面电荷就能有效地去除,抗静电性有所改善.同时,等离子体处理后,试样表面的氧、氮极性基团增加.极性基团产生的机理有2种:(1)低温等离子体处理使试样表面与处理气体间反应产生极性基团;(2)等离子体处理使样品暴露于大气中,所含的不稳定自由基会继续与空气反应,产生极性基团.极性基团增加但并不能防止表面电荷聚集,只有将等离子体处理试样浸入水中才可以消除试样表面电荷,减弱表面带电能力,改善抗静电性.1.3聚乙烯聚乙烯是易产生静电的材料,该材料经低温等离子体处理后,表面产生的活性自由基与空气接触时发生氧化反应并在试样上引入羰基、羧基等含氧基团,试样处理时还会结合上氨基一类的含氮极性基团.因此,等离子体处理提高了聚乙烯薄膜表面的氧、氮基团量,其结果是亲水性改善、抗静电性提高.2阻燃整理常见的纺织纤维高聚物在300℃左右发生裂解,产生部分气体,与空气混合形成的可燃性气体遇明火燃烧.选用合适的等离子体气体在纤维表面进行聚合(等离子体涂层)、利用等离子体引发单体在纤维表面上接枝聚合均可改变纤维热裂解历程,减少热裂解时可燃性气体的释放量,或使纤维表面形成一层不燃性物质而达到阻燃.2.1聚合Shi等研究了经CH4等离子体预处理,再采用CF4/CH4混合气体等离子体处理后的聚丙烯薄膜的阻燃效果.研究发现,CF4/CH4等离子体在预处理后的聚丙烯上的沉积速率大于处理前.等离子体处理过的聚合物表面有不饱和键,会影响试样阻燃效果.经CF4/CH4等离子体处理的聚丙烯燃烧速率并非均小于未处理试样,CH4浓度在一定范围时,处理试样的燃烧速率高于未处理试样,原因是用CF4/CH4等离子体处理时氟原子沉积在试样表面,氟原子具有阻燃作用,使试样燃烧性下降;同时,等离子体处理会使高能粒子作用于聚丙烯大分子链上,引起大分子链断裂,产生一些低聚物及有机小分子物,试样受热时会释放出这些有机小分子物,导致燃烧性提高,尤其在等离子体处理过程中,高活性氟自由基具有很强的刻蚀作用,可破坏试样大分子交联,产生更多有机小分子物,进一步提高了燃烧性.用CH4等离子体对聚丙烯进行预处理,试样表面会形成一层超薄交联层,可阻止CF4/CH4等离子体处理时高活性氟自由基对试样的刻蚀及对大分子链的破坏作用,改进阻燃效果.[8]2.2接枝聚合纤维制品高聚物经短时间非聚合性气体处理,表面生成自由基能引发难燃性单体或阻燃剂在纤维表面接枝聚合,改变纤维表面特性,达到阻燃效果.同时因整理剂牢固地固着在纤维上,耐久性较好.利用等离子体引发丙烯酸在EVA上接枝聚合后,试样续燃、阴燃时间延长,限氧指数高,成炭量随接枝率的增加而增大.其他纤维高分子材料也同样可用等离子体引发不燃性单体或阻燃剂在其上发生接枝聚合,改变纤维材料表面性能达到阻燃.刘霞等对棉、涤纶织物采用低温等离子体进行阻燃整理后,表面结构发生变化,阻燃织物的耐洗性得到较大提高.[9]所以,利用低温等离子体沉积或低温等离子体引发难燃性单体在纤维表面接枝聚合都可改变纤维表面的燃烧性能.若等离子体选择适当、处理条件及单体接枝条件合适可使织物获得较好的阻燃效果,而且污染小、利于环保,具有良好的发展前景.3拒水、拒油整理拒水、拒油整理是在织物表面施加一种低表面能的物质,并附着于纤维上或与之形成化学结合,使织物的表面张力远低于水或油类,不再被它们润湿.织物经整理后仍保持良好的透气、透湿性,不影响手感和风格.传统的拒水、拒油整理采用化学方法,对纤维有损伤,耗水、耗能大,环境污染严重.利用低温等离子体涂层或等离子体引发单体在纤维表面接枝聚合,仅作用于纤维表层约10nm,不会对纤维造成损伤.[10]3.1涂层AMajid等研究四氟化碳低温等离子体处理纺织品,在纤维表面沉积氟化烃,等离子体产生的CF·2和CF·3自由基,可形成较长的氟化烃链—CF2—CF2—CF3,在纤维上形成特氟隆状的疏水性表面,具有拒水、拒油效果.[11]但Yasuda等报道,在用四氟化碳等离子体处理时,主要发生对材料的刻蚀作用,而不是以等离子体聚合涂层为主,难以得到优良的拒水效果.若放电气体中存在H2等还原性气体时聚合作用占主导地位.[12]Lagow等发现,在高浓度的含氟气体下,用等离子体短时间处理可完成材料表面的氟化.因此,等离子体处理条件、等离子体种类相异,处理材料表面氟化程度不同,拒水效果亦不同.经CF4低温等离子体处理后,纤维表面被氟化,接枝上氟化烃,引起纤维质量增加,并可能发生交联反应.等离子体处理时,高能粒子对纤维表面也有一定的刻蚀作用,引起试样质量减少.微波等离子体处理采用不含氧的有机硅化合物,在较低的基质温度(70℃)和较高的总气压(50Pa)下可制备超级拒水膜,改进了化学气体的沉积工艺,可在耐热性差的材料(如树脂)上涂层制备超级拒水膜,并可减少材料损伤.3.2接枝聚合利用等离子体引发含氟烯类单体十七氟癸基丙烯酸酯(FFA)在涤纶织物上接枝聚合,接枝率仅需几个百分点就可获得实用的防水性,并有较好的耐洗牢度.先用等离子体处理织物,然后立即使其与含氟单体接触,引发单体与织物接枝聚合,或将织物浸渍在含氟单体中,然后进行等离子体处理,引发单体在织物上接枝聚合.MillandM.M.等利用后一种聚合法将含氟单体接枝到羊毛纤维上,获得了良好的拒水、拒油效果,也改善了羊毛纤维的防毡缩性.[13]徐秀娟等将真丝织物经氧等离子体拒水、拒油整理再将整理剂TG-410接枝到织物表面,并使织物具有优良的拒水、拒油性能.[10]最佳氧低温等离子体处理工艺:拒水、拒油整理(3min,40Pa,100W)→焙烘(140℃,5min).[10]4抗菌整理在一定条件下,微生物(包括细菌、真菌和病毒)会生长、繁殖甚至变异.人体分泌的汗水和皮脂等排泄物附着在皮肤上易导致微生物的滋生和繁殖.因此,必须进行抗菌整理.低温等离子体引发接枝聚合可用于抗菌整理.采用氧低温等离子体处理涤纶,使其表面活化,引入过氧基团引发丙烯酸接枝共聚生成含羧酸基的涤纶-丙烯酸接枝聚合物,再将羧酸基用1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳二亚胺活化,最后用壳聚糖或季铵化壳聚糖处理,得到壳聚糖接枝涤纶(PET-A-C,其中A为丙烯酸基团,C为壳聚糖分子)及季铵化壳聚糖接枝涤纶(PET-A-QC,其中QC为季铵化壳聚糖).通过摇瓶试验测定等离子体引发接枝改性涤纶纺织品的抗菌效果证明,接枝涤纶具有良好的抗菌性,且具有一定的耐洗牢度.[14]5其他功能性整理5.1表面活化低温等离子体处理后,有2种机理使聚合物表面活化:(1)等离子体高能粒子与高分子材料表面作用产生化学活性;(2)高分子材料表面引入含氧或含氮极性基团如—OH、—C—O、—COO、—NH2等,提高材料表面能.5.1.1易去污整理子体处理使聚酯等疏水性纤维表面引入某些含氧基团,纤维亲水性提高,水滴容易在纤维表面铺展,接触角减小,织物穿着舒适,油污易洗,尤其是经低温等离子体处理后,织物表面产生了活性自由基.将处理的织物投入含丙烯酸单体的反应槽内,单体被引发接枝到纤维上,使聚酯产生更大的亲水性,易去污性更好.现用氩低温等离子体处理涤纶织物,并通过改变等离子体处理条件(放电功率、放电时间)来控制等离子体表面改性程度,然后将等离子体活化涤纶织物浸渍在一定浓度的丙烯酸溶液中处理一段时间,使丙烯酸分子在涤纶织物表面进行接枝聚合,从而改善其表面特性,易去污性得到明显改善.[15]5.1.2亲水性整理亲水整理是指改变纤维表面组成后,使织物容易吸汗(吸水)、传湿迅速,提高穿着舒适性和功能性.利用电晕放电、辉光放电等离子体处理后,合成纤维等高分子材料吸湿性等可大大改善.选择合适的等离子体或单体,将含氧官能团引入到缺乏极性的高分子材料表面进行改性,赋予材料亲水性.因用干式处理不产生废水,是一种绿色生态加工法,因此,受到广泛关注.陈杰瑢等利用氧等离子体处理涤纶纤维,发现经等离子体处理后PET表面碳含量降低,氧和氮含量增加,表面非极性基团—CH —减少,极性基团—CO—、—C00—增加.[16]低温等离子体技术还可制备高吸水性树脂.用等离子体聚合合成的树脂纯度高,聚合反应只需在室温下进行,聚合条件温和,而由等离子体引发聚合制备高吸水性树脂是一种安全、低能耗、低污染、可靠的合成方法.5.1.3羊毛防缩整理羊毛织物收缩的原因:(1)松弛收缩,羊毛织物染整加工多采用松式或张力较小的设备,但织物内部仍然存在一定的应力会使织物存在潜在收缩,润湿后,内应力释放,织物便发生缩水现象;(2)毡化收缩,羊毛鳞片层结构引起的定向摩擦效应以及羊毛的弹性造成缩绒性[17],也使织物在服用过程中发生毡缩,外观和服用性能受到影响.经等离子体处理后的羊毛纤维定向摩擦效应减小,并在大分子上引入了—NH2、—COOH、—OH等水溶性基团,吸湿性提高.洗涤时,可在羊毛纤维表面产生水合层,防止羊毛纤维彼此摩擦、毡化,改善了羊毛织物的防毡缩效果.此法可取代羊毛织物的氯化防缩工艺.[18]5.1.4其他等离子体表面处理是高分子材料表面改性的一种有效方法,处理后的表面特性主要取决于所使用的工艺气体.表1列出了一些典型工艺气体对处理材料表面的作用效果.等离子体表面处理使纤维、高分子材料表面活化,选用合适的助剂或单体可改变纤维表面性能并赋予织物一些特殊性能,如防皱、防紫外线、有香味等,处理效果优于传统湿加工法,如耐久性提高、助剂用量减少、纤维损伤小、强度保留率高等.将等离子体表面处理与防皱整理联合使用时,棉织物的强力保留率远高于单用防皱整理.王雪燕等研究了等离子体处理对棉织物防皱整理效果的影响,适当的等离子体处理能代替防皱整理工艺中的焙烘工序,改善了棉织物的抗皱性能,保证棉织物具有较高的强力保留率,同时也能降低织物上游离甲醛量,若等离子体处理后再焙烘,可进一步降低织物上甲醛量,但织物的强力保留率没有提高.[19]5.2表面涂层通过低温等离子体聚合反应,使单体在织物表面沉积并形成一层致密牢固膜,即等离子体表面涂层.能沉积的涂层聚合物是碳氢化合物、氟碳化合物、有机硅烷化合物等.利用等离子体聚合方法所生成的涂层薄膜均匀性高(对凹凸形状织物也能均匀涂层)、气泡少、耐溶剂性能优良、热稳定性好、对底布粘接性好、涂层膜薄(10μm以下),但涂层速度较慢,因为生成的聚合物结构不明确,预测其特性困难,并且涂层膜可被洗去.选择合适的等离子体涂层可开发出新的功能性产品,如防紫外线、防远红外线、拒水、拒油、防菌、防霉等功能,还能开发出金刚石类的有价值涂层、金属涂层、陶瓷涂层等.6结语利用低温等离子体处理活化纤维表面,使之能和后处理的各类整理剂(或单体)发生反应,使整理剂(或单体)牢度地固着在织物上,或者将浸轧整理剂(或单体)的织物用低温等离子体处理,直接引发纤维与整理剂(或单体)发生反应,其作用相当于焙烘.在反应性、处理效果的耐久性、减轻纤维损伤及环境保护方面,低温等离子体处理更具优势.。
常压等离子体———改善纺织品性能的新技术B.Severich Freudenberg 新技术公司(德国)摘 要:介绍了一工业化、连续、真正卷筒至卷筒的工艺。
此工艺通过高官能的薄膜涂层,无需任何水或溶剂处理,且无需干燥/烘焙箱,可对纺织品表面实施定制。
关键词:常压等离子体,活性,亲水性,聚合,官能化图1 用于纺织品或高分子薄膜长期稳定活性和亲水性的常压等离子体设备(工作宽度1m ) 过去几年,人们对材料表面的要求越来越强烈。
在众多应用中,高分子材料很好地满足了这些相关材料性能的要求,但其表面性能不能或不能完全满足要求。
很多情况下表面技术可提供正确的解决途径。
尤其是离子体技术,开辟了新的广阔领域,即不使用化学试剂便可改善材料物理或化学表面性能,如吸附性、润湿性和粘附性。
等离子体技术可使材料表面性能适应其各自的应用,而对被处理物的机械或物理整体性能无任何影响。
通过这种方法,标准产品即可成为专用产品。
在大面积柔性被处理物条件下,传统的真空设备等离子体技术冲击着高度成本密集型真空设备。
为了以快速且经济的方式改善大面积表面,常压等离子体技术的应用显得极其必要。
因此,尤其是在纺织行业中,常压等离子体技术变得越来越重要。
该技术首次促进了纺织品的连续整理或高分子薄膜卷筒至卷筒的工艺,并易于整合到现有的生产线中。
常压等离子体技术这一新兴技术的迅速发展,主要鉴于生态友好型和资源节约型技术取代湿整理化学工艺的机遇而推动。
由于干态工艺中溶剂烟雾的排放或废水的污染问题,及由于干态工艺高能耗和费时导致的高度成本密集,使湿态化学表面整理显得至关重要。
消费者主要可在两方面受益:-创新产品或产品性能;-节省工艺成本。
1 技术解决途径111 长期稳定的活性和亲水性对于大面积长期稳定的活性和亲水性被处理物,如纺织品或高分子薄膜,介质阻碍放电工艺(DBD )是常压等离子体技术的一个选择(图1)。
这是一极其生态图2 用于纺织品或高分子薄膜的功能化或涂层的常压等离子体设备(工作宽度1m )友好型的工艺,无需化学品,仅使用空气作为工艺气体。
物进行练洗,以除去表面的丝胶及后加工油剂,然后空气干燥。
用微波放电,在氧(0z)、氮(N2)等离子体中进行处理。
为了了解等离子体处理参数的影响,将真丝织物在不同的气体(0:和N2)和不同处理时间(10、40、70、100、130和160秒)以及不同的微波功率(200、300、400、500、600和700瓦)下处理,通过检测处理前后织物含水率的变化,研究处理时间、微波功率、以及气体种类等对提高真丝织物亲水行的影响。
2.4测试方法2.4.1含水率测试法通过烘箱法直接测定处理后蚕丝织物的含水率,证明经等离子体处理后,真丝亲水性确实有所提高。
(1)先将真丝放在烘箱内(烘箱最好是可抽真空的,本实验即采用可抽真空的烘箱),在105。
C下烘1h,并称出干重W.;.(2)将未处理过的和处理过的真丝放在相对湿度为70%的恒温恒湿箱里,让其平衡24h以上,并称其湿重W:;(3)含水率由(W:一W,)/W、算出。
2.4.2扫描电镜用扫描式电子显微镜(SEM)观察了处理前后真丝表面形貌的变化,发现处理后真丝纤维表面粗糙度增加,出现了大量的凹槽、裂纹。
这时真丝纤维比表面积增加,使其亲水性提高。
如图2—1。
微波ECR等离了体处理前微波ECR等离_『体处理后(×5000)(×5000)图2—1扫描式电子显微镜(SEM)观察处理前后真丝表面形貌2.4.3悬挂扩散法将处理前后的真丝织物剪成宽2厘米,长10厘米的条形织物,将其用胶布粘贴在刻度尺上,然后在其下端划一条线,再缓慢将其垂直插入水中,使水面刚好与所划的线相平。
让其在水中吸水1分钟后,记下水扩散的最高距离。
采用此法测出的结果是:没有处理过的真丝织物的扩散速率是1.5厘米/分钟,而经氧等离子体在功率为400的条件下处理100秒后的真丝织物则为5.0厘米/分钟。
说明处理后真丝织物润湿性提高了。
2.4.4撕破强度和顶破强度的测定将织物试样的短边中心开剪一个一定长度的切口,使试样形成两舌片,并将此两舌片分别夹于拉力试验机的上下夹钳之间,使经纱被拉断,由试验机绘出的撕裂负荷与时间曲线,以该曲线中的最大值表示撕裂强度。
低温等离子体技术改善塑料薄膜印刷适性的研究近年来,塑料由于它无可比拟的优势在包装领域中得到了广泛的应用。
但是由于塑料薄膜的表面能低,在一定程度上阻碍了其在包装印刷中的应用,主要表现为难印刷、难粘接、难复合等。
国内目前在工业上普遍应用的塑料薄膜表面处理技术是电晕法,但该方法的局限性很大。
因此,使用一种更有效的方法显著改善塑料薄膜印刷适性就显得尤为重要。
低温等离子体物理技术与应用对高科技经济的发展及传统工业的改造有着巨大的影响。
表面处理和改性是低温等离子体一个重要的应用领域。
在等离子体发生器中,通过无电极高频放电,使低压惰性气体的分子激化,形成含有正离子和电子的等离子体,通过电场加速将等离子体中的正离子轰击到材料表面,破坏材料表面的化学键,增加表面能,是现有的最有效的一种材料表面处理方法。
本文首先从理论上论述了低温等离子体技术表面处理的机理和塑料薄膜样品的性能。
在此基础上,经充分研究讨论,确定实验方案。
实验过程中,通过改变TLP处理的各项工艺条件,完成了在不同气体低温等离子体、不同处理时间、不同处理压强等条件下的等离子体处理系统实验研究。
等离子体处理后,通过原子力显微镜、油墨附着性测试、临界表面张力测试液、接触角、X射线光电子能谱等多种测试评价方法,检测评价在不同处理工艺条件下的实验样品的处理效果。
在综合比较各种分析结果的基础之上,找出在现有设备基础之上最优的低温等离子体PE薄膜处理工艺。
最后,通过实验结果的综合分析和评价得出了一定的结论,希望能为今后对塑料薄膜表面处理的进一步研究打下一定的理论和实验基础。
1.引言在日常生活中,塑料制品和包装随处可见。
塑料制品的普及应用大大促进了塑料印刷的发展。
塑料印刷已经成为包装印刷最重要的部分。
聚乙烯、聚丙烯薄膜等是应用最广泛的塑料品种,其性能优良,质轻!价廉而广泛应用于国民经济的各个领域。
它们经印刷后作为包装,具有轻盈透明、防潮抗氧、气密性、有韧性耐折、表面光滑、能保护商品,而且能再现商品的造型!色彩等优点。
低温等离子体技术在纺织面料处理中的应用研究随着时代的发展,纺织行业变得越来越重要,纺织品不仅是日常生活中必不可少的物品,更是工业发展推进的动力之一。
而在纺织面料的加工过程中,传统的化学处理手段存在较大的环境污染和资源消耗问题。
因此,学术界和工业界对于一种新型的、环保、可持续的处理手段——低温等离子体技术的研究与应用,开始逐渐引起人们的关注。
本文将对于低温等离子体技术在纺织面料处理中的应用研究进行探讨和总结。
一、低温等离子体技术概述低温等离子体技术是指利用电场或磁场生成的等离子体来处理材料的技术。
其中,等离子体是一种由离子和自由电子组成的高度激发的气体,具有高度的能量和反应性。
低温等离子体技术由于其高度的能量和反应性,可以实现高效、环保、节能的材料处理方式。
同时,该技术在处理过程中不会对材料造成高温热损伤,因此被广泛地应用于纺织面料的加工处理过程。
二、低温等离子体技术在纺织面料加工过程中的应用1. 毛细管等离子体技术在纺织面料处理中的应用毛细管等离子体技术是一种最早被应用于纺织面料处理过程中的低温等离子体技术。
该技术的原理是在材料表面形成一个微小的毛细管,通过高压电场下产生的电晕放电使得材料表面形成等离子体,从而对材料表面进行处理。
该技术的优点是可以在低温下对材料表面进行处理,避免了高温热损伤,同时可以实现材料表面的活性改善和表面粗糙度的调整。
该技术被广泛应用于棉织物、涤纶织物、丝绸织物、麻织物等纺织品的表面处理和功能性改善。
2. 电晕放电等离子体技术在纺织面料处理中的应用电晕放电等离子体技术是一种在低温下产生的等离子体,可以实现材料表面的清洁、活性改善和功能性增强。
该技术的原理是在高压电场下产生电晕放电,使得气体分子激发而形成等离子体。
等离子体的高能量可以使得纺织面料表面的化学键发生断裂,从而实现表面的改性和清洁。
该技术被广泛应用于纺织品的表面涂层、沉积、清洗等处理过程中。
3. 纳米颗粒等离子体技术在纺织面料处理中的应用纳米颗粒等离子体技术是一种利用纳米尺度下的等离子体效应对材料表面进行处理的技术。