棉織物低溫等離子體表面改性以改善其表面性能
文章出處：等離子清洗機(jī)廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時(shí)間：2022-11-03
棉纖維作為最常見(jiàn)的纖維，具有多種優(yōu)良性能，棉織物也是應(yīng)用最廣泛的產(chǎn)品，但原棉生長(zhǎng)期間在纖維表面常積累雜質(zhì)，棉織物上漿處理的加工工藝使得棉纖維會(huì)殘留蠟質(zhì)漿料及其他雜質(zhì)，這些雜質(zhì)會(huì)影響棉織物的親水性，適當(dāng)?shù)貙?duì)棉織物表面進(jìn)行改性，能夠增強(qiáng)棉織物的廣泛應(yīng)用性。
等離子體處理是近幾十年發(fā)展起來(lái)的一種新型紡織材料改性方法。等離子體處理可以使棉織物在不損傷材料本身的基礎(chǔ)上獲得新的性能。
等離子體中高能粒子對(duì)棉織物的轟擊，可以破壞棉纖維中的蠟質(zhì)，使棉織物獲得更廣泛的應(yīng)用，棉紗的上漿在傳統(tǒng)的加工工藝中，用到的是高壓法和預(yù)濕法，不符合當(dāng)代綠色生態(tài)的發(fā)展主題。使用等離子體處理可有效減少污染，該技術(shù)作為一種節(jié)能環(huán)保、方便無(wú)污染的處理技術(shù)為紡織領(lǐng)域開(kāi)辟了一條新的環(huán)保加工方式，是一種很有前景的預(yù)處理技術(shù)。
等離子體改性棉織物表面性能研究
等離子體處理前后纖維表面形貌對(duì)比
織物等離子體處理前后的掃描電子顯微鏡表征結(jié)果如圖1、圖2所示，可以看出原棉樣品表面平整光滑，有天然的縱向條紋，而經(jīng)過(guò)150S低壓等離子體處理的棉纖維表面平整性被破壞，出現(xiàn)凹槽，表明等離子體處理對(duì)纖維表面造成了刻蝕效果，纖維表面變得更加粗糙復(fù)雜，使比表面積變大，改善了織物表面性能。
等離子處理前后棉織物表面形貌對(duì)比
等離子體處理前后織物親水性能對(duì)比
織物親水性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。棉織物在經(jīng)過(guò)真空低溫等離子體處理后，表面的親水性能增強(qiáng)，且效果明顯。處理時(shí)間為30s時(shí)，棉織物吸水性不明顯，隨處理時(shí)間的增加，棉織物的潤(rùn)濕時(shí)間逐漸縮短，當(dāng)處理時(shí)間為150s時(shí)，棉織物達(dá)到瞬吸狀態(tài)。在表1中，第一組、第二組、第三組為將棉織物分別進(jìn)行等離子體處理60、90、120s時(shí)所得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，從第一組數(shù)據(jù)可以看出，等離子體對(duì)棉織物的處理不均勻，親水效果不好，數(shù)據(jù)差別較大，上下浮動(dòng)較大，但總體趨勢(shì)是隨著處理時(shí)間的增加，棉織物的潤(rùn)濕時(shí)間隨之縮短，親水效果越好；第三組幾乎可以達(dá)到瞬吸的效果，但是處理不均勻。當(dāng)棉織物被等離子體處理時(shí)間達(dá)到150s時(shí)，親水效果達(dá)到最佳，出現(xiàn)了瞬吸的效果。
表一 織物潤(rùn)濕時(shí)間
原棉織物經(jīng)紡織材料低壓等離子體處理設(shè)備處理，親水性得到極大的改善。棉織物的親水性與其表面活性、所含基團(tuán)以及漿料雜質(zhì)等因素有關(guān)，將棉纖維表面用等離子體進(jìn)行處理后，棉纖維表面的平整性被破壞，表面變得更為復(fù)雜粗糙，增大了棉纖維表面的比表面積，破壞了棉纖維表面的漿料及雜質(zhì)。比表面積是影響棉纖維吸附能力的一個(gè)重要因素，比表面積越大，其吸附能力和吸附效果越好，隨著等離子體處理時(shí)間增長(zhǎng)和功率增大，表面變得更加粗糙不平，比表面積也就越大，吸附能力也就越好。經(jīng)過(guò)等離子體處理后，棉纖維表面存在大量的含氮、含氧等親水基團(tuán)，氮和氧的存在非常容易和游離的水分子之間形成氫鍵，大量吸附水分子，棉纖維表面氫鍵的形成，不僅提高了纖維的吸水能力，也相應(yīng)提高了其保水能力和吸水速率。
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