等离子体处理羊毛织物的自清洁及衰减性能的表征

摘要

等离子体刻蚀技术只对材料的表面进行改性，不影响基体的基本性能。它是通过在材料表面引入活性的基团，改善材料的粘合性和亲水性能等。近年来低温等离子体刻蚀技术在表面聚合及表面改性等方面占有越来越重要的地位。
　　本文采用等离子刻蚀技术对羊毛织物进行预处理，在羊毛纤维表面引入一定量的自由基。然后，采用 TiO2/SiO2溶胶对预整理的羊毛织物进行涂层整理。得到如下结论：
　　（1）当处理时间为20min时，织物的接触角由138°变成0°，羊毛由疏水性变为亲水性。FTIR红外光谱的研究发现羊毛纤维中的二硫键（-CH2-S-S-CH2-）发生了断裂。在1746cm-1处出现了醛基RCHO的C=O的伸缩振动造成的新吸收峰。经TiO2/SiO2溶胶整理后的羊毛织物，在1160cm-1，1070cm-1，939cm-1，678cm-1和669cm-1处形成新的吸收峰。在1070cm-1表征着Si-O-Si键的对称伸缩振动。在939cm-1，678cm-1和669cm-1处是O-Ti-O键的伸缩振动。939cm-1表征Ti-O-Si键的弯曲振动。证实了TiO2/SiO2纳米颗粒在羊毛表面的附着。
　　（2）随着SiO2的加入，TiO2/SiO2溶胶的紫外透过率下降，TiO2纳米颗粒的间隙能下降。当TiO2/SiO2摩尔比为3:7时，TiO2/SiO2溶胶的紫外透过率最小，间隙能最小。
　　（3）与未经低温等离子刻蚀的羊毛织物对比，等离子体刻蚀的羊毛织物可以提高TiO2/SiO2的附着量和稳定度。经TiO2/SiO2溶胶整理后，等离子体预整理羊毛织物质量增加23.94％，而原样织物质量仅增加9.45%，且其防紫外系数 UPF值增加量远大于原样羊毛织物的增加量。
　　（4）经等离子体处理后羊毛的鳞片结构受到不同程度的影响，且织物的失重率随着等离子体处理时间的增加而增加，但是未影响到织物的拉伸性能，研究表明，经等离子体处理20min后织物的断裂强力提高了3.25%。
　　（5）经过对等离子处理羊毛织物进行耐洗性能对比分析，经过等离子处理后羊毛织物 S1在数次洗涤后依然保持良好的自清洁性能。与溶胶整理的原样羊毛织物S0相比，洗涤四次后，?E值下降6.0%，而S0下降了13.2%。
　　（6）S1试样经过100小时的光老化后，其酰胺Ⅰ带二级结构中?-螺旋和?-折叠结构含量下降，无规卷曲和?-转角结构含量增加。经过100小时照射后，?-螺旋的含量下降了12.8%，?-折叠的含量下降了13.2%，而无规卷曲和?-转角的含量分别增加了6.5%和19.4%。

目录

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第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2等离子体概述及其工作原理

1.3 等离子体在纺织领域上的研究现状

1.4羊毛自清洁整理研究现状

1.5 本课题的研究基础及可行性

1.6 本课题的研究内容、目标和意义

第二章 实验与测试方法

2.1 等离子体处理工艺

2.2 TiO2/SiO2溶胶的配置

2.3 TiO2/SiO2溶胶整理

2.4光催化性能测试

2.5 自清洁羊毛织物耐久性试验

2.6 实验仪器与测试方法

2.7本章小结

第三章 等离子处理工艺研究

3.1 羊毛失重率结果与分析

3.2 表面形态的分析

3.3 表面亲水性能分析

3.4 红外光谱分析

3.5 拉伸性能分析

3.6 本章小结

第四章 自清洁整理工艺研究

4.1 TiO2/SiO2溶胶分析

4.2 TiO2/SiO2溶胶整理对羊毛织物性能的影响

4.3 本章小结

第五章 羊毛织物的自清洁衰减性能研究

5.1 耐水洗性能

5.2 光老化对自清洁羊毛织物的影响

5.3 本章小结

第六章 展望与总结

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

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