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氟碳等离子体技术在纺织行业的应用

WaterOff
2018-03-17 14:16:10

 行使氟碳化合物进行等离子体处理,引进了含氟基团,获得低能外观,从而使材料获得各种特别的性能,应用于各个方面,是材料改性的一个紧张手段。

  含氟气体低温等离子体技术在纺织行业上的应用

  等离子体处理与纺织印染企业传统的湿处理工艺比较,等离子体处理技术作为一种有用的外观处理技术,是一种极具发展前途的清洁生产技术。国内外等离子体加工技术在纺织品上的应用研究重要集中在以下几个方面:提高羊毛纤维的纺纱性能;提高纤维的染色和印花性能;提高羊毛的防毡缩性能;染色织物的增深作用;提高纤维和聚合物基质的粘结力和界面强度;加强织物的前处理结果等,使用气氛大多为氧气、氮气、空气和氩气等气体。

  对织物进行耐久性拒水拒油多功能整理,国内外报道较多的是以有机氟树脂进行处理。行使等离子体处理,引进了含氟基团,进行耐久性拒水拒油多功能整理,在这方面的研究还不是许多。

  使用含氟气体等离子体处理可以提高多种纤维的拒水拒油性能。Yasuda用CF4等离子体处理了一些常见纤维如聚酯、尼龙、维尼纶、棉、锦纶、羊毛和蚕丝的织物,处理后织物的接触角有不同程度的提高,外观张力降低,织物具有很好的拒水拒油性。有人行使含氟单体在棉织物、腈纶织物上进行等离子体聚合,使织物获得优秀的防水结果。而棉织物的柔软性、保水率、颜色转变、手感、透气性等都优于使用商用Scotchgad防水防污剂涂层的织物。

  可用作等离子体处理气氛的有多种气体,包括CF4、C2F4、C3F6、CF4和H2的混合气体等,这些气体都可提高织物的拒水性能,而且拒水性能随使用氟碳化合物种类的不同,处理时间和功率大小而转变。采用不同气体和不同操纵条件处理不同织物,织物外观的含氟量有显明不同,引进的含氟基团也有所不同。采用CF4作为气氛处理尼龙,外观氟元素含量为1-2%;以C3F6为气氛,外观氟元素含量为2.3-7.8%。通过X射线光电子能谱(XPS)观察到CF4等离子体处理后在纤维外观产生氟化作用,引进含氟基团,对Cls谱图的分析注解,-C-O-C-、-CF、-CF2和-CF3基团增长,而-COH和-COOH基团则削减了。对不同织物,引进的重要基团也有不同,对聚酯、尼龙、维尼纶和棉织物重要引进-CF2基团,而天然蛋白质纤维羊毛和蚕丝则体现为强-CF吸取。且C3F6处理结果优于CF4。

  处理结果的耐久性是评价处理结果优劣的紧张指标之一。有人报道等离子体处理后织物有经时效应,即获得的亲水性能经过一段时间后会渐渐衰退,但对涤纶织物进行CF4等离子体处理,发现处理后的材料即使存放150天,未发现F/C有显明转变,其拒水性能也没有显明转变。研究发现使用气体的结构是织物处理结果耐久性的紧张影响因素。织物使用不饱和结构的气体时,耐久性较饱和结构的气体差。缘故原由可能是不饱和结构的气体进行等离子体处理时轻易发生聚合,而聚合物与织物外观结合不是特别很是牢固。

  等离子体处理后获得的拒水性经过水洗和烘干处理后会削弱,因为织物水洗后纤维外观的含氟基团轻易发生翻转,外观张力增大,造成织物拒水性能降落,洗后若采用高温烘干则有利于拒水性能的恢复。

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