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羊毛织物等离子体表面改性的研究

金郡潮

  等离子体处理技术仅对材料表面改性而不对材料本体产生破坏,能最大程度保留材料原有的物理机械性能。等离子体处理大大降低用水量、用电量、用气量及常规化学品用量,并且能在产生很少污染和有毒废物的情况下实现相同的目的,大大降低了污水排放的负荷。因此等离子体处理技术在纺织印染行业中的推广,可以带来的显著的经济及环保效应。本文首先研究了等离子体处理处理气氛、时间、压强和功率条件对羊毛防毡缩性能的影响。发现羊毛织物经氮气或氧气等离子体处理后,能提高羊毛织物的防毡缩性能。处理时间、压强和功率都有最适条件,如果处理超过最适条件防毡缩性能反而出现下降趋势。本文中对经过氮气等离子体处理后羊毛织物,再用聚合物(树脂或柔软剂)处理,进一步降低毡缩率,改善等离子体处理造成的粗糙手感,并有助于减少助剂的用量。通过对经过不同气氛、时间、压强及功率条件下,处理羊毛扫描电镜(SEM)图像的比较,发现等离子体处理后羊毛的鳞片结构受到不同程度的破坏。处理功率或时间增加,破坏程度剧烈。处理压强对处理效果的影响较小。处理使羊毛鳞片纤维的顺逆鳞片方向的摩擦系数均有所提高。但定向摩擦效应减小。另外,Allw(?)rden实验的结果表明等离子体一定程度的破坏了羊毛的拒水表皮层。使羊毛亲水性或润湿性提高,并部分打开外角质层的二硫键。通过对处理羊毛的X光电子能谱的研究,发现羊毛引入极性基团,而且还发现二硫键断裂。研究发现等离子体处理的羊毛可以在较低的温度进行染色,并提高了羊毛活性染料和酸性染料染色的上染率、初始上染速率以及固色率、固色速率(对活性染料染色)。织物染色性能随处理时间、压强和功率增加而增加,但处理条件过高则可能导致染色性能下降。等离子体处理时间、压强或功率增加,处理织物印花后的得色量或K/S值也会增加,但处理时间过长、压强过大或功率过高,则并不能继续提高得色量或K/S值。本文的研究表明,等离子体处理作为一种节水、节能及环保的生产技术,如果应用到羊毛织物的染整加工中,不但能够达到替代传统氯化防毡缩工艺的目的,并且能够实现在低温条件下的染色,从而节省能源和化学品,减少生产过程中废物的排放数量和毒性,推动环境保护和清洁生产。……   
[关键词]:辉光放电等离子体;羊毛织物;防毡缩;染色性能;印花性能
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:东华大学2004年