傳統的(de)(de)(de)紡織(zhi)(zhi)印染(ran)等處理(li)主要(yao)以(yi)水(shui)為介質(zhi)對紡織(zhi)(zhi)品(pin)進行(xing)(xing)濕加工(gong),其耗(hao)能(neng)、耗(hao)水(shui)量極大,同時排放大量的(de)(de)(de)污水(shui),引(yin)(yin)起(qi)環(huan)(huan)境污染(ran)。近(jin)年來(lai),國(guo)際上對環(huan)(huan)境質(zhi)量的(de)(de)(de)惡化(hua)與生(sheng)(sheng)態(tai)平(ping)衡的(de)(de)(de)失調十(shi)分關注,在(zai)水(shui)資源短缺和水(shui)環(huan)(huan)境污染(ran)問(wen)題(ti)引(yin)(yin)起(qi)了人(ren)們的(de)(de)(de)深切關注。在(zai)國(guo)際市場上掀起(qi)綠色旋風之際,對環(huan)(huan)保技(ji)術水(shui)平(ping)較低的(de)(de)(de)我國(guo)紡織(zhi)(zhi)印染(ran)行(xing)(xing)業產(chan)品(pin)生(sheng)(sheng)產(chan)及出口(kou),無疑提出了嚴(yan)峻的(de)(de)(de)挑戰。等離子體技(ji)術對紡織(zhi)(zhi)品(pin)表(biao)面(mian)(mian)進行(xing)(xing)處理(li),顯示出令人(ren)感興(xing)趣(qu)的(de)(de)(de)綠色生(sheng)(sheng)態(tai)結果。由于等離子是干(gan)式加工(gong),不(bu)涉及使(shi)(shi)用化(hua)學(xue)品(pin),不(bu)存在(zai)廢(fei)(fei)水(shui)排放以(yi)及廢(fei)(fei)水(shui)處理(li)得問(wen)題(ti),它能(neng)夠根據需要(yao)在(zai)纖維(wei)表(biao)面(mian)(mian)引(yin)(yin)入某種功(gong)能(neng)團或引(yin)(yin)發交聯、接(jie)枝、聚合等一些列(lie)反應,使(shi)(shi)纖維(wei)表(biao)面(mian)(mian)化(hua)學(xue)性(xing)能(neng)和物理(li)形態(tai)發生(sheng)(sheng)變(bian)化(hua),改善(shan)纖維(wei)的(de)(de)(de)使(shi)(shi)用性(xing)能(neng),并可以(yi)賦予纖維(wei)一些新(xin)的(de)(de)(de)功(gong)能(neng),提高產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)和附(fu)加值。而且等離子體處理(li)僅僅涉及纖維(wei)材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)極表(biao)面(mian)(mian),因此不(bu)會影(ying)響到纖維(wei)材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)整體性(xing)能(neng)。

等離子表面處理(li)原理(li)

通(tong)過等(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)發生(sheng)(sheng)(sheng)裝置產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)等(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)體(ti),等(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)體(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)種活性(xing)粒子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(電子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)、正離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)、自由(you)基(ji)、激(ji)發態(tai)原子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)/分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)和紫外(wai)光子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)等(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)通(tong)過輻射、離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)流、中(zhong)(zhong)性(xing)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)流與(yu)纖(xian)(xian)維(wei)、高分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)材料表(biao)面(mian)(mian)相(xiang)互作用并使(shi)材料表(biao)面(mian)(mian)獲得(de)改性(xing)。具(ju)(ju)體(ti)來說(shuo):在(zai)等(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)體(ti)系中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)粒子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)將(jiang)通(tong)過連續(xu)不斷地轟擊表(biao)面(mian)(mian)將(jiang)能(neng)(neng)(neng)量(liang)轉移(yi)給聚(ju)合(he)物(wu)。這些粒子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)具(ju)(ju)有四種形式:動(dong)(dong)能(neng)(neng)(neng)、振動(dong)(dong)能(neng)(neng)(neng)、離(li)(li)解(jie)能(neng)(neng)(neng)和激(ji)化(hua)能(neng)(neng)(neng)。動(dong)(dong)能(neng)(neng)(neng)和振動(dong)(dong)能(neng)(neng)(neng)只對(dui)聚(ju)合(he)物(wu)起加(jia)熱作用,而(er)自由(you)基(ji)離(li)(li)解(jie)能(neng)(neng)(neng)則是通(tong)過引起聚(ju)合(he)物(wu)表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)種化(hua)學反應而(er)得(de)到(dao)(dao)消散的(de)(de)(de)(de)(de),激(ji)化(hua)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)和原子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)是以(yi)與(yu)固體(ti)表(biao)面(mian)(mian)碰撞而(er)達到(dao)(dao)消散的(de)(de)(de)(de)(de)。這些準穩態(tai)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)和原子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)通(tong)常大(da)于聚(ju)合(he)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)離(li)(li)解(jie)能(neng)(neng)(neng),因而(er)在(zai)碰撞過程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)會(hui)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)聚(ju)合(he)物(wu)自由(you)基(ji)。所以(yi)把(ba)織物(wu)密封置于該電場(chang),電場(chang)中(zhong)(zhong)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)量(liang)等(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)體(ti)極其高能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)自由(you)電子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi),能(neng)(neng)(neng)促使(shi)纖(xian)(xian)維(wei)表(biao)層產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)腐蝕(shi)、交換(huan)、接枝和共聚(ju)反應。此外(wai)由(you)于織物(wu)在(zai)處理過程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong),等(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)體(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)、原子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)和離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)滲入(ru)到(dao)(dao)紡織材料表(biao)面(mian)(mian),材料表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)原子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)逸入(ru)等(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)體(ti)中(zhong)(zhong)。這個過程(cheng)(cheng)使(shi)纖(xian)(xian)維(wei)表(biao)面(mian)(mian)大(da)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)鏈斷裂,從而(er)使(shi)纖(xian)(xian)維(wei)受到(dao)(dao)等(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)體(ti)粒子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)刻(ke)蝕(shi),表(biao)面(mian)(mian)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)粗糙的(de)(de)(de)(de)(de)凹坑,使(shi)織物(wu)表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)吸濕(shi)性(xing)和粘著性(xing)增(zeng)加(jia),纖(xian)(xian)維(wei)之間的(de)(de)(de)(de)(de)摩擦力(li)增(zeng)加(jia),伴隨著可能(neng)(neng)(neng)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)學反應,使(shi)織物(wu)表(biao)面(mian)(mian)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)學和物(wu)理改性(xing)。

等(deng)離子體處理技(ji)術用(yong)于纖維、高分子材料表(biao)面改性處理的方法可以歸納為3種(zhong):

等(deng)離子體表面處(chu)理:用(yong)(yong)非聚(ju)合性氣體處(chu)理纖維、高分子材料,使其(qi)表面生成化(hua)學活性點,發生刻蝕(shi)或(huo)者親水(shui)化(hua)等(deng)。利用(yong)(yong)這(zhe)種方法進行紡(fang)織品的減量加(jia)(jia)工、羊毛防(fang)縮水(shui)加(jia)(jia)工、棉織物(wu)前處(chu)理加(jia)(jia)工等(deng)。

等離子(zi)引發(fa)接枝聚(ju)合處理:通過等離子(zi)體放(fang)電在材料(liao)表面(mian)形成自由基,引發(fa)單體在纖維(wei)表面(mian)聚(ju)合。

等(deng)離(li)子(zi)體(ti)聚(ju)(ju)合處(chu)理:使用單(dan)體(ti)等(deng)聚(ju)(ju)合性有機氣體(ti)對(dui)纖維、高(gao)分(fen)子(zi)材(cai)(cai)料表(biao)面進(jin)行(xing)等(deng)離(li)子(zi)體(ti)處(chu)理,在(zai)纖維、高(gao)分(fen)子(zi)材(cai)(cai)料表(biao)面生成聚(ju)(ju)合膜,也稱作等(deng)離(li)子(zi)體(ti)涂層。

等離(li)子處理(li)能實現的功能

改善纖維或織(zhi)物的(de)吸濕(shi)、潤濕(shi)性(xing)

利用(yong)低溫等(deng)離子體中處于激發(fa)態(tai)的各種高能粒子的物理刻蝕和化學反應(ying),或者(zhe)通(tong)過等(deng)離子體的接枝(zhi)、聚合(he)沉(chen)積(ji)等(deng)方(fang)(fang)(fang)式,可(ke)在(zai)紡(fang)織(zhi)品的纖(xian)維(wei)表面產生或引入親水(shui)性(xing)基團(tuan)、支鏈及(ji)側基,從而可(ke)有效改(gai)(gai)善(shan)、提高紡(fang)織(zhi)品的吸(xi)濕(shi)或潤濕(shi)性(xing)。目(mu)前應(ying)用(yong)在(zai)疏水(shui)性(xing)的滌綸合(he)纖(xian)類織(zhi)物、滌綸/棉(mian)混紡(fang)交織(zhi)物、棉(mian)紗以及(ji)睛綸類紡(fang)織(zhi)品。此外,低溫等(deng)離子體技術在(zai)改(gai)(gai)善(shan)碳纖(xian)維(wei)、聚乙烯(xi)纖(xian)維(wei)、聚丙(bing)烯(xi)纖(xian)維(wei)及(ji)聚四(si)氟乙烯(xi)纖(xian)維(wei)等(deng)的潤濕(shi)性(xing),得到大(da)(da)大(da)(da)改(gai)(gai)善(shan)。跟常規化學方(fang)(fang)(fang)法(fa)相比,其工(gong)藝更簡(jian)單、流程更短,而且可(ke)輕(qing)易實現化學方(fang)(fang)(fang)法(fa)所(suo)不能進行的改(gai)(gai)性(xing)加工(gong)。