1、會(huì)計(jì)學(xué)1低溫等離子體在紡織加工中的應(yīng)用概述低溫等離子體在紡織加工中的應(yīng)用概述 等離子體是高能離子化氣體，被稱為物質(zhì)第四態(tài)。按等離子體密度可分為18個(gè)等級，按溫度可分為7個(gè)等級，其涵蓋范圍很廣，從宇宙空間到太陽均在此范圍內(nèi)，它占了整個(gè)宇宙的99%。 等離子體包括：中性原子或分子、正負(fù)離子、自由電子、光子、各種亞穩(wěn)態(tài)受激體、自由基及分子或聚合物碎片。等離子體概述等離子體概述第1頁/共12頁非熱平衡等離子體會(huì)產(chǎn)生熱自由電子，它可產(chǎn)生高化學(xué)活性，但中性體和離子接近室溫。質(zhì)量極小的自由電子對系統(tǒng)加熱作用極小，使其保持冷溫。冷等離子體的工業(yè)用途很廣，在紡織品的加工處理相對于其它行業(yè)算是剛剛起步。低溫等離子

2、體低溫等離子體它對加工件表面作用主要有它對加工件表面作用主要有清除物質(zhì)清潔/蝕刻作用；添加物質(zhì)沉積層作用；增加表面能表面活化作用。第2頁/共12頁生成等離子體的能量供給途徑主要有電能、熱能、核能、輻射能和機(jī)械能五種,實(shí)驗(yàn)室中的電離方法主要有：1.放電法通過從直流到微波所有頻率帶的放電，都可以產(chǎn)生各種不同電離狀態(tài)的等離子體。2.燃燒法通過燃燒，使氣體發(fā)生熱電離。例如火焰中的高能粒子相互碰撞會(huì)發(fā)生熱電離；此外，特定的熱化學(xué) 反應(yīng)所放出的能量111能引起氣體電離。3.沖擊波法通過急劇壓縮氣體，產(chǎn)生高溫，使氣體發(fā)生熱電離而產(chǎn)生等離子體。4.光、X射線、射線照射法 電離所需的能量由光、X射線、 射線提供

3、，放電的起始電荷是電離生成的離子，這種電離方法形成的電荷密度一般較低。激光照射法通過激光照射可使物質(zhì)蒸發(fā)而電離，不過需要大功率的激光。5.堿金屬蒸氣與高溫金屬板的接觸使堿金屬蒸氣與高溫金屬板接觸生成等離子體。當(dāng)氣體接觸到具有比其電離能大的金屬時(shí)，則發(fā)生電離。堿金屬蒸氣的電離能小，故容易發(fā)生電離。等離子體的產(chǎn)生等離子體的產(chǎn)生第3頁/共12頁低溫等離子技術(shù)在染整加工中的應(yīng)用低溫等離子技術(shù)在染整加工中的應(yīng)用發(fā)表的文獻(xiàn)資料看，低溫等離子體的應(yīng)用范圍在紡織品加工上有以下幾個(gè)方面A.纖維與織物的深色、濃色化；B.纖維表面的凹凸化、粗糙化；C.纖維表面與雙折射率小的高分子聚合形成薄膜；D.改進(jìn)纖維、織物的吸

4、水性能； E.纖維與織物的疏水加工；F.纖維與織物的阻燃加工 ； G.纖維與織物的防污加工 ；H.絲綢的抗皺；I.抗靜電加工；J.提高纖維的粘接性；K.碳纖維的表面改性。第4頁/共12頁等離子體處理織物的作用原理等離子體處理織物的作用原理 等離子體的能量可通過光輻射、中性分子流和離子流作用于聚合物表面。這些能量的消散過程就使聚合物表面獲得改性。在等離子體中的中性粒子將通過連續(xù)不斷地轟擊固體表面將能量轉(zhuǎn)移給聚合物。這些中性粒子的能量具有4種形式:動(dòng)能,振動(dòng)能，離解能和激化能。動(dòng)能和振動(dòng)能只對聚合物起加熱作用，而自由基離解能則是通過引起聚合物表面各種化學(xué)反應(yīng)一一脫氫、加成、氧化等作用而獲得消敢，與

5、此同時(shí),也可與聚合物表面的自由基結(jié)合而使聚合物加熱;激化分子和原子是以與固體表面碰撞而達(dá)到能量消散的，這些亞穩(wěn)態(tài)分子和原子的能量通常大于聚合物的離解能，因而在碰撞過程中會(huì)產(chǎn)生聚合物自由基：把織物密封置于該電場，電場中產(chǎn)生的大量等離子體及高能自由電子，能促使纖維表層產(chǎn)生腐蝕、交換、接枝和共聚反應(yīng)。等離子體中的分子、原子和離子滲入到材料表面；材料表面的原子逸入等離子體中。這個(gè)過程可以達(dá)到?jīng)]有等離子體參與所不能達(dá)到的化學(xué)和物理改性效果,它可使纖維表層的大分子鏈斷裂,呈微觀不平的粗糙狀態(tài),為進(jìn)一步改性創(chuàng)造條件；或在表面生成離子、自由基團(tuán)而改變纖維表面的親水性、滲透性,導(dǎo)電性以及分子量等。另外,聚合物表

6、面的結(jié)晶相和無定形相的比例也可能發(fā)生變化。第5頁/共12頁1. 1. 防污加工防污加工 對防污自潔表面的研究是基于荷葉效應(yīng)而展開的，研究表明荷葉表面具有微米和納米雙重結(jié)構(gòu)，正是由于這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)以及表面的蠟晶賦予它防污自潔的性能，因此，制備具有防污自潔功能的表面需構(gòu)筑出具有類似荷葉表面的結(jié)構(gòu)。在PET上通過等離子體加強(qiáng)化學(xué)氣相沉積可以構(gòu)筑出超疏水表面；紫外線可以引發(fā)含氟丙烯酸酯在低密度聚乙烯（LDPE）表面進(jìn)行疏水接枝改性;電子束可以在光穩(wěn)定性很好的聚四氟乙烯(PTFE）表面產(chǎn)生活性基。PVDF是一種高分子量半結(jié)晶氟聚合物，具有優(yōu)異的抗紫外線和耐老化性能，因此,通過等離子體和紫外光引發(fā)接枝相結(jié)

7、合的手段對對表面進(jìn)行防污自潔改性，具有一定的可行性,并且其應(yīng)用前景將十分廣闊。加工實(shí)例加工實(shí)例第6頁/共12頁2. 拒水處理拒水處理 紡織材料的等離子體處理拒水拒油改性大多數(shù)是通過沉積或接枝共聚的方法把拒水性基團(tuán)引人到材料表面達(dá)到拒水目的。 一般有三種途徑，其中最直接的方式是在非聚合性氣體中對織物進(jìn)行等離子處理，將拒水性基團(tuán)，如含氟基團(tuán)，接枝到紡織材料分子結(jié)構(gòu)上或和其原子進(jìn)行置換。另一種方法是將紡織材料浸漬到含有拒水性的預(yù)聚物和引發(fā)劑的溶液中，然后再用等離子處理在材料表面生成自由基，引發(fā)預(yù)聚物接枝到材料表面上。最具潛能的方法是將材料置于等離子發(fā)生設(shè)備中，直接將拒水性有機(jī)物沉積到材料表面上。這種

8、沉積作用可以在兩種情況下發(fā)生，一是在等離子體處于激發(fā)狀態(tài)下的沉積聚合，又稱為等離子體聚合；另一種方法是兩步法：首先使用惰性氣體氦氣、氬氣)等離子體處理紡織材料，使材料表面產(chǎn)生自由基，然后用不飽和單體和這些自由基發(fā)生反應(yīng)接枝到材料大分子上，這又稱為等離子接枝。第7頁/共12頁3. 3. 羊毛防縮整理羊毛防縮整理 羊毛織物收縮而原因：（1）松弛收縮，羊毛織物染整加工多采用松式加工或張力較小的設(shè)備，但織物內(nèi)部仍然存在一定的應(yīng)力會(huì)使織物存在現(xiàn)在的收縮，濕潤后，內(nèi)應(yīng)力釋放，織物變發(fā)生縮水現(xiàn)象；（2）氈化收縮，羊毛鱗片結(jié)構(gòu)引起的定向摩擦效應(yīng)以及羊毛的彈性造成縮絨性，也使織物在服用過程中發(fā)生氈縮，外觀和服用性能受到影響。 經(jīng)等離子體處理后的羊毛纖維定向摩擦效應(yīng)減小，并在大分子上引入了NH2、COOH、 OH等水溶性基團(tuán)，吸濕性提高，洗滌時(shí)，可在羊毛纖維表面產(chǎn)生水合層，紡織羊毛纖維彼此摩擦、氈化，改善了羊毛織物的防氈縮效果。此法也可取代羊毛織物的綠化放縮工藝。第8頁/共12頁4. 4. 其它其它 粘膠纖維用含磷、氮聚合物浸泡后，經(jīng)N2低溫等離子體照射而接枝聚合，纖維得到阻燃整理。阻燃織物進(jìn)行低溫等離子體處理可提高整理織物的耐洗性。由于低溫等離子體處理提高了表面的親水性，并獲得了易去污的效果。對棉、麻等織物的低溫等離子體處理，織物因減量而柔軟，并提髙了抗皺性。用氨低溫等離子體處理的棉布通過電子顯