等离子体表面处理在纺织材料改性中的应用

目前,应用于纺织品的材料有棉、麻、丝、毛等天然纤维,涤纶、锦纶、腈纶等合成纤维,纤 维的性能直接决定了纺织面料的性能。纤维表面改性是提高纺织面料服用性能的重要手段,具体方法可分为化学方法和物理方法。纤维的化学方法改性由于其自身发展的制约因素,在处理过程中过 量能耗、污染等形成了发展的瓶颈。于是人们把目光投向了物理方法,在众多纤维表面改性的物理 方法中,等离子体技术是发展前景最广阔的。 等离子体处理广泛应用于诸多领域,在纺织工业中的应用也得到人们的极大关注。应用于纺织材料加工的等离子体主要是低温等离子体,它具有许多优点,清洁环保型是最主要的优点。低温等离子体工艺属于干态加工工艺,在处理过程中低能量消耗,没有污染的产生,无需处理污染物的人 力、物力、财力的投入;操作过程灵活简单,不受处理品体积状态的影响。 低温等离子体加工工艺仅仅改变纤维表面极浅一层(<10nm)的结构,不会影响纤维的整体性能, 而且能够实现传统化学反应所不能实现的反应。因此可以利用这项技术对纤维表面进行改性,进而赋予织物特殊的服用性能。

等离子体表面处理在纺织材料改性中的应用

棉纤维具有许多优点,自古以来深受人们的喜爱,棉织物不但是纺织服装工业中的常青树,而且是纺织工业中最主要的原料。现今,在全球绿色浪潮的推动下,研究者的目光开始转向了等离子体技术,朝着开发更经济、环保的棉织品染整工艺的方向努力。利用氧低温等离子体对棉坯布处理,经 ESCA 测定,处理后棉纤维表面引入大量的亲水性含氧 集团,如—OOH,—OH,—C=O。由于这些基团的存在,使得处理后的棉纤维在染整后加工中与处理 液的接触角大大降低,极大的提高了棉纤维的润湿性能。研究表明经氧等离子体工艺处理后,织 物上的浆料、油脂、脂肪、蜡质等杂质对纤维的黏附性能大大降低,使棉纤维的毛效显著提高。

锦纶织物强度高、耐磨性好、表面较光亮、富有弹性,但其吸湿性较差。等离子体技术应用于锦纶主要是改善其润湿性、染色性、抗静电性,或者赋予其拒水性、拒油性等。

纤维经过空气、氧气、氮气、氩气等离子体处理后,由于纤维非晶区表面发生破坏而变得疏松,使 染料对纤维的可及度增加,提高了染料的上染百分率。这是由于等离子体处理时在氧的作用下有利 于生成极性基团,再加上对纤维非晶区的刻蚀的双重作用,就有利于分散染料的上染。 用三氟乙烯等离子体处理涤纶织物,可以使其具有拒水性能,用四氟化碳等离子体处理,涤 纶纤维的氟化程度越高,纤维的拒水性能就越好,且具有耐久性。

等离子体技术作为一项低能耗、清洁、环保、处理均匀的工艺,在纺织材料改性中得到了越来 5 越多的应用,在改变纤维的吸湿性能和染色性能、羊毛织物的防毡缩性能、合成纤维的抗静电性和 拒水性能等方面有了较全面的研究。随着等离子体加工设备的不断改进,等离子体工艺必将加快工 业化的步伐,相信其必定会为纺织业开辟一条真正的绿色通道,具有广泛的应用前景。

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