低温等离子体在纺织加工中的应用---非水系加工技术研究.pdfVIP

丁孓}02 了‘≥。；低温等离子体在纺织加工中的应用’ ——非水系加工技术的研究 西北纺织工学院 陈杰球王雪燕 李尊朝 武汉纺织工!学院 何瑶 ，j10，1。■—●11●1{ (三等奖) 一、引官 目前，纤维改|性主要采用化学方法。这种方法对纤维基质有损伤，耗水耗能量大，环境污 染严重。20世纪60年代以来，利用低温等离子体技术对合成高聚物的表面改性成果“o引起 了人们极大的兴趣，而后对天然高聚物也进行r低温等离子体表面改性研究【2·…。纤维的许 多特性，如抗静电性、吸水性、防水性、染色性(掘染)、防缩性、防污性、接着性等都与其表面功 能有关，而等离子体处理仅涉及高分子材料的浅表面，具有不损伤材料基质、节水节能、降低成 本、无公害等优点，还有可能实现传统的化学反喧所不能实现的反应，在纤维加工领域有多种 应用的可能性。近年来，国内外学者开展了不箩工作，已有许多应用性的研究报道¨J。自80 年代以来，作者系统地研究了等离子体处理各种纤维表面结构和性能的变化及其相互关系，探 讨r等离子体对纤维表面作用的机理。本文介绍了近年来作者利用辉光放电低温等离子体对 纤维和纺织品表面改性的研究工作，展示了低温 束匣应的气体 等离子体技术在纤维加工领域的应用前景。 二、低温等离子体对纤维表面作用的机理 气体 等离子体由高能粒子(电子，正、负离子，中性 粒子)和紫外线组成。当它轰击纤维表面时，由于 分子键断裂而发生表面刻蚀、交联，化学改性或等 离子体聚合，等离子体引发了气固相间的界面化 学反应，如图1所示。由于等离子体反应使聚台 图】 聚合物表面等离子体反应示意图 物表面刻蚀生成的气态产物与等离子体气体混 合，又进一步作用于聚合物的表面，因此等离子体反应的机理十分复杂，基础性的研究还不多。 +国家教育委员会优秀年轻教师基金、中国纺织昏会科技兰项费用和陕西省自然科学基金赘助项目。 210 处理的天然纤维和合成纤维，探讨了低温等离子体对纤维表面改性的机理。 (一)纤维表面自由基的产生|5“01 等离子体作用于纤维、高分子材料表面时，引起分子键断裂，材料表面产生自由基。研究 自由基的结构、强度和寿命，并阐明它们与等离子体处理条件的关系，将对处理后的纤维、高分 子材料表面性能改变提供有用的情报。我们用ESR详细地研究了非聚合性气体02、N2、H2、 作用，结果汇总于表1。 表1 各种气体等离子体处理纤维的自由基强度 自由基强度 气体 楠 麻 牲 羊毛 锦纶6 聚酯纤维 02 03 O1 0，l 02 0 0 M 04 05 n2 03 O 0 CH· 09 1 1 0．2 03 0 O Ar 1 4 】9 04 04 O ‘】 H2 1 8 21 02 04 0 0 CO 29 32 03 04 (1 0 ClV, 29 45 03 0．3 0 0 32