等離子體表面處理在紡織材料改性中的應用

目前,應用于紡織品的材料有棉、麻、絲、毛等天然纖維,滌綸、錦綸、腈綸等合成纖維,纖 維的性能直接決定了紡織面料的性能。纖維表面改性是提高紡織面料服用性能的重要手段,具體方法可分為化學方法和物理方法。纖維的化學方法改性由于其自身發展的制約因素,在處理過程中過 量能耗、污染等形成了發展的瓶頸。于是人們把目光投向了物理方法,在眾多纖維表面改性的物理 方法中,等離子體技術是發展前景最廣闊的。 等離子體處理廣泛應用于諸多領域,在紡織工業中的應用也得到人們的極大關注。應用于紡織材料加工的等離子體主要是低溫等離子體,它具有許多優點,清潔環保型是最主要的優點。低溫等離子體工藝屬于干態加工工藝,在處理過程中低能量消耗,沒有污染的產生,無需處理污染物的人 力、物力、財力的投入;操作過程靈活簡單,不受處理品體積狀態的影響。 低溫等離子體加工工藝僅僅改變纖維表面極淺一層(<10nm)的結構,不會影響纖維的整體性能, 而且能夠實現傳統化學反應所不能實現的反應。因此可以利用這項技術對纖維表面進行改性,進而賦予織物特殊的服用性能。

等離子體表面處理在紡織材料改性中的應用

棉纖維具有許多優點,自古以來深受人們的喜愛,棉織物不但是紡織服裝工業中的常青樹,而且是紡織工業中最主要的原料。現今,在全球綠色浪潮的推動下,研究者的目光開始轉向了等離子體技術,朝著開發更經濟、環保的棉織品染整工藝的方向努力。利用氧低溫等離子體對棉坯布處理,經 ESCA 測定,處理后棉纖維表面引入大量的親水性含氧 集團,如—OOH,—OH,—C=O。由于這些基團的存在,使得處理后的棉纖維在染整后加工中與處理 液的接觸角大大降低,極大的提高了棉纖維的潤濕性能。研究表明經氧等離子體工藝處理后,織 物上的漿料、油脂、脂肪、蠟質等雜質對纖維的黏附性能大大降低,使棉纖維的毛效顯著提高。

錦綸織物強度高、耐磨性好、表面較光亮、富有彈性,但其吸濕性較差。等離子體技術應用于錦綸主要是改善其潤濕性、染色性、抗靜電性,或者賦予其拒水性、拒油性等。

纖維經過空氣、氧氣、氮氣、氬氣等離子體處理后,由于纖維非晶區表面發生破壞而變得疏松,使 染料對纖維的可及度增加,提高了染料的上染百分率。這是由于等離子體處理時在氧的作用下有利 于生成極性基團,再加上對纖維非晶區的刻蝕的雙重作用,就有利于分散染料的上染。 用三氟乙烯等離子體處理滌綸織物,可以使其具有拒水性能,用四氟化碳等離子體處理,滌 綸纖維的氟化程度越高,纖維的拒水性能就越好,且具有耐久性。

等離子體技術作為一項低能耗、清潔、環保、處理均勻的工藝,在紡織材料改性中得到了越來 5 越多的應用,在改變纖維的吸濕性能和染色性能、羊毛織物的防氈縮性能、合成纖維的抗靜電性和 拒水性能等方面有了較全面的研究。隨著等離子體加工設備的不斷改進,等離子體工藝必將加快工 業化的步伐,相信其必定會為紡織業開辟一條真正的綠色通道,具有廣泛的應用前景。

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