低温等离子体技术在纺织上的应用方向

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1、低温等离子体技术在纺织上的应用方向亚洲纺织联盟低温等离子体技术在纺织上的应用始于上世纪50-60年代，我国从80年代开始对低温等离子体处理纺织品进行研究,近年来，等离子体技术在纺织加工中的应用日益引人注目,将成为21世纪染整技术发展主要方向之一。(A)低温等离子体的原理及在纺织上的技术:在真空状态下给气体施加电场，气体在电场提供的能量下会有气态转变为等离子体状态（也称物质的“第四态）。其中含有大量的电子、离子、光子和各类自由基等活性粒子。等离子体是部份离子化的气体，与普通气体相比，主要性质发生了本

2、质的变化，是一种新物质聚集态。利用等离子体中含有的大量电子、离子、激发态的原子、分子等活性粒子来轰击材料表面时．会将能量传递给表层分子，使材料发生热蚀、交联、降解和氧化，并使材料表面发生大量的自由基或引进一些极性基团而使材料表面性能获得优化。低温等离子体技术通过高能粒子的物理和化学作用对纺织品/纤维表面进行改性,以其快捷、环保和干态的加工方式等特点,挑战传统以水为介质的化学湿法加工生产方式。目前有两种不同“低温”等离子技术系统可应用于纺织品，电晕放电和辉光放电。(1)．电晕放电指在电场作用下，气体

3、被击穿，气体绝缘层被破坏，使得气体层内阻降低，急剧上升的电流越过自持电流区后，立即引起极问电压的迅速减小，同时在电极周围产生昏暗的辉光，此称电晕放电。电晕放电，电场强度较高，气体压力通常为常压，属于“高”压放电，可产生密度较低的低温等离子体。(2)．辉光放电指在电场作用下．达到电晕放电区域后．若继续增加放电功率，则放电电流也随之上升，并使辉光由电极附近区域逐步伸展到两个电极之间的全部放电空间，辉光强度增大，变得十分明亮，此称为辉光放电。辉光放电属于电晕放电的进一步扩展，是一种稳定的自持放电，它所需

4、的电场强度高于电晕放电．放电压力通常远低于大气压，在真空状态下进行，产生高强、高密的低温等离子体，是染整加工领域广为采用的一种放电形式,(B)低温等离子体技术在纺织上的优点:低温等离子体处理可用于各种纤维、纱线、织物的表面改性，对纤维基体的内部影响小，不损伤纤维原有性能。清洁、快捷、无污染、成本低,在当今倡导清洁和绿色生产、节约资源的形势下,低温等离子体处理技术以其无需化学品、无需耗用大量水和能源、无需进行高成本废水处理和对环境友好的优势，在纺织工业中具有广阔的应用前景和市场。近年来国内外都在努力

5、加强等离子体技术在纺织领域的应用研究。(C)现今纺织上的研究应用方向:(1)在纺织品前处理中的应用:在纺织品的前处理工序中,目前主要可用于各类织物的退浆，真丝和麻类生坯织物的脱胶，以及其它的杂质去除等。传统的织物退浆工艺（如棉织物等）需要经过退、煮、漂等多种工序，加工工序长，生产效率低，而且需要消耗大量水、能源和化学药品，同时产生大量的废水等。而低温等离子体技术的应用，可大大缩短其工艺流程及生产周期，节约能量和水资源，可有效降低企业的生产成本。除此之外，低温等离子体在去除织物上其它杂质如色素、蜡质

6、、果胶等也具有很好的效果。用氧或空气等离子体（频率13.56MHZ，真空度1Torr，放电功率100W）处理棉坯布后的芯吸性与工艺条件之间的关系，用空气等离子体处理60s，氧等离子体处理在30s后，棉布的除蜡质和浆料的效果达到正常煮炼漂白的程度.(2)改善纤维或织物的吸湿、润湿性:利用低温等离子体中处于激发态的各种高能粒子的物理刻蚀和化学反应，或者通过等离子体的接枝、聚合沉积等方式，可在纺织品的纤维表面产生或引入亲水性基团、支链及侧基，从而可有效改善、提高纺织品的吸湿或润湿性。目前应用在疏水性的涤

7、纶合纤类织物、涤纶/棉混纺交织物、棉纱以及腈纶类纺织品。此外，低温等离子体技术在改善碳纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维及聚四氟乙烯纤维等的润湿性,得到大大改善。跟常规化学方法相比，其工艺更简单、流程更短，而且可轻易实现化学方法所不能进行的改性加工。(3)提高毛类纤维纺织品的防缩绒性:羊毛类纺织品。由羊毛纤维外覆鳞片层所产生的定向摩擦效应，往往使这类织物在服用和洗涤的过程中产生收缩，从而影响织物的服用性能。因而为提高此类纺织品的尺寸稳定性和可洗性（尤其是可机洗性），常需进行防缩绒加工。利用低温等离子体的

8、刻蚀和化学反应作用，可有效去除或削弱鳞片层的定向摩擦效应，可到达或提高织物的防缩绒性。与湿法化学加工中防缩处理相比，无需额外的化学药品或助剂，而且节水节能，无任何废水产生。(4)提高或改善纺织品的染色性:目前等离子体技术在提高或改善纺织品的染色性方面的研究及应用，主要集中在棉、涤纶、锦纶，以及毛类（如羊毛、兔毛等）纺织品上。通过对棉纱或其织物处理后，可明显改善纱线或织物的毛效，提高染料及助剂在织物/纱线间的均匀吸附和扩散，使织物的上染率和匀染性得到提高。低温等离子体的物理刻蚀作用，