紡織品制造是歷史上最為悠久的產(chǎn)業(yè)之一，同時也是工業(yè)革命的重要組成部分。長期以來，為了滿足不斷變化的消費口味，并應(yīng)對日趨嚴苛的環(huán)保壓力，紡織業(yè)自身在不斷地發(fā)展進步。在紡織業(yè)，等離子表面處理技術(shù)獲得了新生，早期不成功的真空等離子表面處理方法已經(jīng)被全新的常壓等離子表面處理技術(shù)所代替。新技術(shù)可以改變制造和非織造織物表面性質(zhì)，從而改進其性能。
紡織業(yè)的發(fā)展趨勢
紡織業(yè)提供大批就業(yè)崗位，創(chuàng)造大量財富，同時對包括機械工程、聚合物材料、化工和燃料在內(nèi)的多個產(chǎn)業(yè)發(fā)揮著巨大的影響力。20世紀90年代以來，紡織業(yè)的市場驅(qū)動力包括：對設(shè)計和創(chuàng)新性面料更為關(guān)注，以及工業(yè)化國家對新技術(shù)增加投入，從而逆轉(zhuǎn)其紡織和服裝業(yè)的長期頹勢。早期成功打入西方市場的東亞新興工業(yè)化國家開始發(fā)現(xiàn)，他們原有的位置已經(jīng)開始被新一代發(fā)展中國家所擠占。在整個紡織業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中，公司和國家間不斷發(fā)生著爭奪市場份額的激烈競爭，在競爭中，技術(shù)發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。多數(shù)擁有發(fā)達服裝產(chǎn)業(yè)的國家均設(shè)有研發(fā)中心，從事著范圍廣泛的改進性研究和基礎(chǔ)性研究工作。
等離子表面處理紡織基布
紡織業(yè)早已認識到，對許多加工工藝和應(yīng)用而言，，面料的表面特性是一個關(guān)鍵的因素，對面料表面特性的具體要求往往與面料基布差別很大。面料表面特性的好壞不僅決定著面料的上染率和色牢度、織物后整理過程的繁簡以及印花和涂層成本而且決定著涂層和織物基布間的黏結(jié)強度；此外，對于需要采用液體化學(xué)處理的醫(yī)用植入物的消毒性能和生物相容性，表面特性也起著關(guān)鍵性作用。傳統(tǒng)的面料處理工藝過程中會消耗大量能源和水資源，并造成嚴重的水污染，因此其造價高，并會對環(huán)境產(chǎn)生危害。由于傳統(tǒng)的面料處理工藝對面料的表面和基布同時進行處理，會對面料的整體產(chǎn)品性能產(chǎn)生不利影響。因此，紡織行業(yè)急需采用替代性表面處理工藝，實現(xiàn)更低的生產(chǎn)成本和更環(huán)保的生產(chǎn)方式，從而生產(chǎn)出壽命更長、質(zhì)量更好、性能更優(yōu)的新型產(chǎn)品。
通過改變纖維面料表面的功能或形態(tài)，可以改進面料的某種特性以滿足某種特定需求。通過在纖維表面進行刻蝕，可以使其表面出現(xiàn)微笑裂紋和裂隙，纖維表面的這些微笑刻蝕裂隙有助于提高面料的潤濕性，從而實現(xiàn)更有效的浸染或深度染色。相反地，通過降低面料的潤濕性可以實現(xiàn)面料防水效果。在面料表面上實現(xiàn)新的化學(xué)功能，可以促進表面與染料的反應(yīng)，從而極大提高織物層間的黏附力。此外，還可能實現(xiàn)漿料的無水去除。上述實例只是等離子體面料表面處理技術(shù)的多種潛在應(yīng)用中的幾個案例而已。
通過等離子表面處理改變面料表面性能是一個非常復(fù)雜的過程。由等離子體中的粒子所誘發(fā)的反應(yīng)，通常發(fā)生在距離材料表面10nm深度以內(nèi)。等離子體中放射的短波紫外線輻射誘發(fā)反應(yīng)的作用范圍較深，位于距離表面100nm深度以內(nèi)。等離子體的工作氣體及其他工藝參數(shù)可以改變上述兩類反應(yīng)的相互關(guān)系及作用范圍。面料最外層僅有幾個原子厚度，其厚度往往小于1nm，然而卻決定著面料與其他介質(zhì)之間的相互作用特性。織物纖維表面最外層的化學(xué)成分決定著層間黏結(jié)力的高低，也決定著此種織物是否適宜浸染，而面料最外層的化學(xué)結(jié)構(gòu)和成分則可以通過等離子體進行改性。要成功地實現(xiàn)表面處理，不僅需要采取正確的工藝參數(shù)，面料的原始表面特性也同樣重要。例如，微量的表面上漿可極大改變反應(yīng)條件。因此，在每個工藝過程中都必須認真考慮這一因素。
等離子表面處理已經(jīng)應(yīng)用于紡織面料的表面及基布改性，從而成功改進了從傳統(tǒng)織物到先進復(fù)合面料在內(nèi)的各種面料。實踐證明，等離子表面處理技術(shù)可以改變纖維及面料的表面能，從而提高聚合物的染色率，并改善織物的色牢度和耐洗性。有研究表面，將各種熱塑性纖維置于等離子體氛圍中，其強度、韌性和防縮性都會得到改善。最近人們用等離子表面處理方法使纖維產(chǎn)生吸水性，并在織物表面沉積生成抗磨涂層。
相對于傳統(tǒng)的化學(xué)濕法處理工藝，用等離子表面處理聚合物材料有眾多優(yōu)勢。主要優(yōu)勢有如下幾點。
1、等離子表面處理可以在不改變基布特性的前提下，只是改善材料的表面性能。
2、等離子表面處理可以很容易地改變聚合物的表面性能，但是采用化學(xué)濕法卻無法改變或很難改變。
3、等離子表面處理是一個物理過程，因此化學(xué)物質(zhì)的消耗量很少。
4、整個等離子表面處理過程是在一個干燥封閉的系統(tǒng)內(nèi)完成的，可靠性高，安全性好。
5、等離子表面處理過程非常環(huán)保。
等離子體技術(shù)的另一個優(yōu)勢在于，它是一個物理過程。在紡織業(yè)中，傳統(tǒng)的濕式化學(xué)處理不僅消耗水資源，還會造成嚴重的水污染。廢棄物的治理成本很高，而且經(jīng)過濕化學(xué)處理后的織物還學(xué)要烘干，其干燥過程也需要消耗大量的資源。因此，干式等離子表面處理工藝更具吸引力，特別是考慮到環(huán)境保護時更是如此。
