常壓等離子體處理技術在紡織品領域的應用

文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發表時間：2023-09-13

隨著等離子體處理技術在纖維表面功能改性應用中的優勢逐漸被染整工作者所認識，其在印染領域中的重要性也逐步提升。等離子體處理可獲得各種創新性效果，提升紡織品應用性能，從而被用于生產專業的服裝和產業用紡織品。

紡織品中纖維的表面積很大，因而很多性能都與纖維的表面特性有關。例如，合成纖維的摩擦性能和靜電性能，羊毛織物的氈縮性能，織物的潤濕性和芯吸性，很大程度上都與纖維的表面特性有關；拒水、拒油、拒污性等也都與纖維的表面性能有關。紡織品涂層和復合性能均取決于涂層面和復合面與面料表面的黏合性能，在表面引入更高反應性的官能團能夠提高黏合性能，延長專用紡織品的使用壽命。

目前大量的研究工作集中于常壓低溫等離子體處理技術，因為它可以對織物進行連續平幅處理。低壓等離子體處理技術的應用取決于批量大小，這是因為到目前為止，尚沒有一套有效的密封系統能夠讓平幅織物在進出低壓等離子體系統時不對壓力釜中的低壓產生影響。低壓等離子體技術確實具有不少優勢，例如均勻的輝光、擊穿電壓低、反應物濃度高和產生的是低溫等離子體。

常壓等離子體處理技術

常見的常壓等離子體有三種形式，即電暈放電、介質阻擋放電和輝光放電。電暈放電有明亮的細絲，從尖端高電壓電極處指向待處理的基材。然而，電暈放電僅對散纖維有效，不能穿透紗線和織物。因此，能夠獲得的表面功能性是有限的。

介質阻擋放電能夠在50Hz至1MHz的頻率范圍內工作，通常的工作氣壓為10~10000。電極結構的設計形式多種多樣。在兩個放電電極之間充滿某種工作氣體，并將其中一個或兩個電極用絕緣介質覆蓋，也可以將介質直接懸掛在放電空間或采用顆粒狀的介質填充其中，當兩電極間施加足夠高的交流電壓時，電極間的氣體會被擊穿而產生放電，即產生了介質阻擋放電。這種微放電是不均勻的，因而有可能使處理的纖維表面也不均勻。

輝光放電的特點是均勻、穩定，通常在氦氣、氬氣和氮氣中產生。常壓輝光放電（APGD）是在兩個平行的電極板間施加射頻電壓，其在常壓環境中操作，卻具有很多低壓等離子體系的優點。氦氣和氬氣非常昂貴，有些設備安裝有氣體循環系統，可回收多達80%的處理氣體。

等離子體處理時，載體氣體是重要的環節。氦氣和氬氣是惰性氣體。氦氣因其高能亞穩態特性，以及很好的熱導率，而經常被使用。根據處理工藝參數的不同，例如放電功率、暴露時間、氣體的屬性和纖維基材的特性，選用的載氣可賦予不同的表面性能。惰性氣體主要通過斷鏈，在纖維表面產生自由基，使表面活化；相反，反應性氣體如氧氣、氮氣等則可以將氧和氮等官能團引入纖維表面。這些改變能提高纖維的潤濕性、可染性和可印性，以及黏合性能和生物相容性。