等離子體對(duì)苧麻織物的時(shí)效性研究

林海濱，李鶯，陳曉土，駱行虎

等離子體對(duì)苧麻織物的時(shí)效性研究

林海濱，李鶯，陳曉土，駱行虎

（嘉興學(xué)院材料與紡織工程學(xué)院，浙江嘉興 314001）

為研究等離子體對(duì)苧麻織物處理的時(shí)效性，使用等離子體改變苧麻表面化學(xué)和物理結(jié)構(gòu)，每隔一周對(duì)織物進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明，經(jīng)過21天織物接觸角和潤(rùn)濕時(shí)間回復(fù)到未改性水平，但織物表面形貌及織物經(jīng)緯向斷裂強(qiáng)力都未顯示出時(shí)效性。

等離子體；苧麻；時(shí)效性

等離子體改性技術(shù)是一種綠色環(huán)保的表面改性技術(shù)[1-3]，但它的一個(gè)主要缺點(diǎn)是改性效果可能會(huì)隨著時(shí)間推移而減弱，有時(shí)甚至?xí)貜?fù)到未處理水平[4-5]。本文為了研究等離子體對(duì)苧麻織物處理的時(shí)效性，首先對(duì)苧麻織物進(jìn)行20分鐘等離子體處理，隨后的21天內(nèi)每隔一周對(duì)織物進(jìn)行掃描電鏡、織物接觸角、織物潤(rùn)濕時(shí)間和織物經(jīng)緯向斷裂強(qiáng)力的測(cè)試，以觀察等離子體處理的耐久性。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器

材料：苧麻織物。藥品：無水乙醇。

儀器：空氣等離子體處理設(shè)備，S-4800掃描電子顯微鏡，OCA40接觸角測(cè)量?jī)x，YG(B)026H型織物強(qiáng)力機(jī)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

織物先由乙醇浸泡20 min后再進(jìn)行等離子體處理。處理?xiàng)l件為：空氣等離子體，電流3A。處理完后將織物放入試樣袋，每隔一周進(jìn)行各項(xiàng)測(cè)試。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論

2.1 掃描電子顯微鏡分析

圖1為苧麻電鏡圖。從圖1a中可以看出未經(jīng)等離子體處理的苧麻表面相對(duì)平滑。從圖1b中可發(fā)現(xiàn)經(jīng)過處理后當(dāng)天，苧麻表面變得粗糙且出現(xiàn)許多小顆粒。從圖1c中可以發(fā)現(xiàn)，處理后經(jīng)過21天，苧麻表面形貌沒有發(fā)生明顯變化，說明等離子體處理對(duì)苧麻織物的形貌改變并沒有明顯的時(shí)效性。

2.2 接觸角分析

圖2 織物接觸角

未處理組的接觸角為49°，等離子體處理后當(dāng)天測(cè)試為69.5°，表明等離子體處理降低了織物的親水性。但是經(jīng)過一周時(shí)間后，即處理后7天組，接觸角數(shù)值隨即回復(fù)到57.4°；處理后14天組，接觸角數(shù)值為53.5°；處理后21天組，接觸角數(shù)值為48.5°。以上結(jié)果說明經(jīng)過21天的時(shí)間，苧麻織物的接觸角已經(jīng)基本回復(fù)到未改性水平，即等離子體對(duì)苧麻織物的接觸角改性效果只能保持21天。

2.3 潤(rùn)濕時(shí)間分析

圖3 織物潤(rùn)濕時(shí)間

織物潤(rùn)濕時(shí)間如圖3。未處理組的潤(rùn)濕時(shí)間為9.2s，而等離子體處理當(dāng)天組的潤(rùn)濕時(shí)間為24.3s，與未處理組相比有明顯提高，同時(shí)也是所有組中數(shù)值最高的。處理后7天組，潤(rùn)濕時(shí)間為18.4s；處理后14天組，潤(rùn)濕時(shí)間為12.6s；處理后21天組，潤(rùn)濕時(shí)間為9.4s。以上結(jié)果說明經(jīng)過21天的時(shí)間，苧麻織物的潤(rùn)濕時(shí)間也已經(jīng)基本回復(fù)到未改性水平，這一結(jié)果與織物接觸角的變化趨勢(shì)是一致的。

2.4 織物強(qiáng)力分析

圖4 織物斷裂強(qiáng)力

從圖4可以發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)過等離子體處理后，苧麻織物的經(jīng)向斷裂強(qiáng)力有明顯下降，而緯向斷裂強(qiáng)力基本沒有變化。在21天的時(shí)效性測(cè)試過程中，織物的經(jīng)緯向斷裂強(qiáng)力均保持在處理當(dāng)天的水平，說明等離子體對(duì)苧麻織物的斷裂強(qiáng)力的改變基本不受時(shí)效性的影響。

3 結(jié)論

等離子體對(duì)苧麻織物處理后，其接觸角和潤(rùn)濕時(shí)間在21天內(nèi)回復(fù)到未處理水平，但織物表面形貌和織物斷裂強(qiáng)力都沒有明顯改變。

[1]H?cker H, Plasma treatment of textile fibers. Pure and Applied Chemistry, 2002, 74(3): 423-427.

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[3]Coatings Technology, 2001, 142-144(0): 489-493.Borcia G, Anderson C A, Brown N M D, Dielectric barrier discharge for surface treatment: Application to selected polymers in film and fibre form.Plasma Sources Science and Technology, 2003,12(3): 335-344.

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Study on the Timeliness of Ramie Fabric by Plasma

LIN Hai-bin, LI Ying, CHEN Xiao-tu, LUO Xing-hu
（College of materials and textile engineering, Jiaxing University,Jiaxing 314001, China）

In order to study the timeliness of plasma treatment of ramie fabric, plasma was used to change the chemical and physical structure of ramie surface. The fabrics were tested every other week. The results showed that after 21 days the fabric contact angle and the wetting time returned to the unmodified level, but the fabric surface morphology and fabric warp and weft rupture strength did not show the timeliness.

plasma; ramie; timeliness

TS102

A

投稿日期：2017-09-30

嘉興學(xué)院重點(diǎn)SRT資助項(xiàng)目資助。

林海濱，男（1995.5-）福建寧德人，本科在讀，研究方向：等離子體改性技術(shù)。