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：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間：2022-11-03

棉纖維作為最常見的纖維，具有多種優(yōu)良性能，棉織物也是應用最廣泛的產(chǎn)品，但原棉生長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殘留蠟質(zhì)漿料及其他雜質(zhì)，這些雜質(zhì)會影響棉織物的親水性，適當?shù)貙γ蘅椢锉砻孢M行改性，能夠增強棉織物的廣泛應用性。

等離子體處理是近幾十年發(fā)展起來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上獲得新的性能。

等離子體中高能粒子對棉織物的轟擊，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濕法，不符合當代綠色生態(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、方便無污染的處理技術(shù)為紡織領(lǐng)域開辟了一條新的環(huán)保加工方式，是一種很有前景的預處理技術(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纖維表面造成了刻蝕效果，纖維表面變得更加粗糙復雜，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比

等離子體處理前后織物親水性能對比
織物親水性能測試結(jié)果見表1。棉織物在經(jīng)過真空低溫等離子體處理后，表面的親水性能增強，且效果明顯。處理時間為30s時，棉織物吸水性不明顯，隨處理時間的增加，棉織物的潤濕時間逐漸縮短，當處理時間為150s時，棉織物達到瞬吸狀態(tài)。在表1中，第一組、第二組、第三組為將棉織物分別進行等離子體處理60、90、120s時所得到的試驗數(shù)據(jù)，從第一組數(shù)據(jù)可以看出，等離子體對棉織物的處理不均勻，親水效果不好，數(shù)據(jù)差別較大，上下浮動較大，但總體趨勢是隨著處理時間的增加，棉織物的潤濕時間隨之縮短，親水效果越好；第三組幾乎可以達到瞬吸的效果，但是處理不均勻。當棉織物被等離子體處理時間達到150s時，親水效果達到最佳，出現(xiàn)了瞬吸的效果。

表一織物潤濕時間

原棉織物經(jīng)紡織材料低壓等離子體處理設備處理，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行處理后，棉纖維表面的平整性被破壞，表面變得更為復雜粗糙，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間增長和功率增大，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，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，也相應提高了其保水能力和吸水速率。