目前,應(yīng)用于紡織品的材料有棉、麻、絲、毛等天然纖維,滌綸、錦綸、腈綸等合成纖維,纖維的性能直接決定了紡織面料的性能。纖維表面改性是提高紡織面料服用性能的重要手段,具體方法可分為化學(xué)方法和物理方法。纖維的化學(xué)方法改性由于其自身發(fā)展的制約因素,在處理過程中過量能耗、污染等形成了發(fā)展的瓶頸。于是人們把目光投向了物理方法,在眾多纖維表面改性的物理方法中,等離子體清洗機是發(fā)展前景廣闊的。
等離子體清洗機處理廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域,在紡織工業(yè)中的應(yīng)用也得到人們的極大關(guān)注。應(yīng)用于紡織材料加工的等離子體主要是低溫等離子體,它具有許多優(yōu)點,清潔環(huán)保型是*主要的優(yōu)點。低溫等離子體清洗機屬于干態(tài)加工工藝,在處理過程中低能量消耗,沒有污染的產(chǎn)生,無需處理污染物的人力、物力、財力的投入;操作過程靈活簡單,不受處理品體積狀態(tài)的影響。
低溫等離子體清洗機加工工藝僅僅改變纖維表面極淺一層(<10nm)的結(jié)構(gòu),不會影響纖維的整體性能,而且能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)化學(xué)反應(yīng)所不能實現(xiàn)的反應(yīng)。因此可以利用等離子清洗機對纖維表面進行改性,進而賦予織物特殊的服用性能。
2等離子體清洗機的作用機理
低溫等離子體又稱為冷等離子體、非平衡等離子體、輝光放電等離子體[2]。產(chǎn)生的方法主要有輝光放電和電暈放電。輝光放電是在低壓下的特定的氣體介質(zhì)中發(fā)生放電的現(xiàn)象;電暈放電是在絕緣的電極與接地的介電導(dǎo)輥之間施加高頻電壓,使空氣絕緣破壞離子化而發(fā)生放電的現(xiàn)象。
低溫等離子體泛指近局域熱力學(xué)平衡等離子體,在低溫?zé)岬入x子體中,不僅含有大量的化學(xué)反應(yīng)活性極高的電子、離子,還有分子、原子、自由基,它們不僅是能量的攜帶者,而且還可能作為反應(yīng)物直接參加化學(xué)反應(yīng)。在低溫等離子體中,氣壓較高,放電電場強度較低,因而粒子間的相互碰撞起支配作用,熱電離是主要的機制。電子通過彈性碰撞,將能量傳遞給重粒子,進而依靠重粒子間的熱運動產(chǎn)生一系列的熱分解、熱電離,形成近局域熱力學(xué)平衡的低溫?zé)岬入x子體。
等離子體清洗機用于纖維的表面改性,其作用機理主要有兩種:反應(yīng)性離子刻蝕(稱為RIE)和等離子體化學(xué)氣相沉淀(稱為CVD)[3,5]。反應(yīng)性離子刻蝕對纖維進行減量加工,使纖維表面生成化學(xué)活性點而產(chǎn)生腐蝕、親水化。等離子體化學(xué)氣相沉淀可以引入官能團,改變纖維表面的化學(xué)組成,引進官能團的類型取決于工作氣體,可以產(chǎn)生新官能團所用的工作氣體主要有:O2、H2、He、Ne、Ar、N2、NH3、C2H4、CH3、CF4、C2F6等。
低溫等離子體(Plasma)應(yīng)用已經(jīng)是一個具有全球影響的重要的科學(xué)與工程,對高科技經(jīng)濟的發(fā)展及傳統(tǒng)工業(yè)的改造有著巨大的影響。三分之一微電子器件設(shè)備采用等離子體技術(shù),高分子材料百分之九十都要經(jīng)過低溫等離子體清洗和等離子體表面處理。科學(xué)家預(yù)測:二十一世紀(jì)低溫等離子體科學(xué)與技術(shù)將會產(chǎn)生突破,低溫等離子清洗機、等離子處理機、等離子表面處理設(shè)備在半導(dǎo)體工業(yè)、聚合物薄膜、生命科學(xué)、等離子體合成、等離子體三廢處理等領(lǐng)域相對傳統(tǒng)工藝將有革命性的改變。
真空等離子清洗機/大氣等離子處理機有幾種稱謂,又稱低溫等離子體處理機,等離子處理器,等離子處理儀,低溫等離子表面處理機,等離子處理設(shè)備,等離子體處理設(shè)備,電漿清洗機,電漿處理機,plasma處理機,plasma清洗機,等離子清洗器,等離子清洗儀,等離子刻蝕機,等離子去膠機,等離子體清洗機,等離子體清洗器,等離子體清洗設(shè)備。小型、中型及大型等離子表面處理設(shè)備廣泛應(yīng)用于實驗室及工業(yè)生產(chǎn)等場合。工作原理是通過其等離子處理技術(shù),改善材料表面潤濕能力,等離子體清洗機使材料能夠進行涂覆、涂鍍、灰化等操作,增強粘合力、鍵合力,同時去除有機污染物、油污或油脂。
等離子清洗-等離子處理-等離子刻蝕-等離子去膠-等離子活化-等離子體表面處理