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等离子表面处理在纺织行业中有哪些应用?
作者:AG竞咪厅

  ,在天然纤维和化学纤维改性处理上独具特色,近年逐渐引起人们的重视。低温等离子体中的高能活性粒子与纤维表面相互作用,例如表面活化、接枝聚合等,改变了纤维表面的形貌特征和化学组成,从而改善了纤维表面功能特性。今天我们来探讨一下相关的知识。

  电晕机、大气准辉光(DBD)等离子设备和真空等离子清洗机在纺织行业被统称为等离子表面处理系统。根据不同的材料、处理目的和生产工艺特点等,厂家会选择不同的设备。图1大气准辉光(DBD)实验型等离子表面处理设备:

  我们知道等离子体虽然是呈电中性的基团,但其中含有大量的活性粒子:电子、离子、激发态分子原子、自由基、光子等,它们的能量范围在1-10eV,这样的能量级别是纺织材料中有机分子的结合能的能量范围,因此等离子体中的活性粒子会和纺织材料表面发生物理和化学作用,物理作用如解吸、溅射、激发、刻蚀;化学反应例如交联、氧化、聚合、接枝等。

  天然纺织纤维和织物主要是指棉、麻、兔毛、羊毛、蚕丝等。棉织物的脱脂,如在真空等离子表面处理设备中通入O2或空气,在低压条件下反应腔体进行辉光放电,氧离子体分解棉纤维表面的油脂和脱脂;另外等离子体工艺可提高羊毛、兔毛的摩擦系数,提升饱合力和可纺性,改善羊毛的毡缩性和染色性。

  合成化学纤维具有优良的机械性能,但润湿性差,染色性差,并且容易产生大量静电。经过等离子体表面处理之后,会在纤维表面引入大量的亲水基团,润湿性明显提高,毛细现象非常明显。例如电子行业用于丝网印刷的织布,主要成分是聚酯纤维(POLYESTER FIBERS),简称PET纤维,俗称“涤纶”,为保证其油墨的渗透性,加入等离子表面处理工艺,如图2所示PET纤维等离子表面处理:

  经过等离子表面处理之后,再在纤维表面进行接枝,则获得长久性的亲水性,同时随着不同性质的气体等离子体或等离子体中充入不同的化合物,可使纺织品具有亲水性、疏水性、阻燃性、抗皱性等特殊功能。表1列出几种常见的天然和合成纤维材料的等离子体表面处理(改性):

  现代的纺织品需要经久稳定的色彩牢固度,同时还要减少溶剂的使用,以利于环保友好和身体健康。经过等离子表面处理的纤维和织物,其润湿性能明显提高,能够牢固而持久地附着。

  借助等离子表面处理工艺,可以研发创造新的功能性涂层面料,赋予产品新的附加值,提高企业核心竞争力。图3、图4所示聚苯硫醚(PPS)功能纤维实物及等离子表面处理实验:

  等离子表面处理属于干法工艺,可以使生产流程绿色环保,减少污水排放,经营成本和维护成本显著降低;同时可以改善工艺,提高产品品质和良率。

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