天然纤维的低温等离子体改性技术研究

摘要

纤维表面的理化性能与染整加工密切相关，纺织品的表面改性是一项具有重要理论意义和实用价值的课题。等离子体处理是一种“清洁”的、对环境友好的干式处理技术，具有极大的吸引力和竞争优势，因此运用等离子体对纤维表面改性具有重要意义。本文主要研究运用辉光放电产生等离子体对天然纤维的改性。　　研究中运用O2、CF4、D4三种低温等离子体在不同的处理条件下对棉、羊毛、蚕丝纤维/织物进行表面改性，优选了改性条件，研究分析了改性后纤维/织物的染整和服用性能如润湿性、染色性、抗皱性、表面粗糙度、悬垂性、热稳定性等方面的变化。并采用SEM、EDS、FTIR(ATR)、TGA、水接触角测试等分析测试手段，探明了等离子体处理对纤维/纵物微观结构和性能的影响，对改性机理进行了探索。　　主要研究内容及结果如下：　　1、设计正交实验，考察了O2等离子体处理条件参数(时间、压强、功率)结合整理剂工艺对改善棉织物、真丝织物拒水拒油性能的影响，并与有机氟整理剂处理作比较，得出低温等离子处理的最佳工艺。　　2、研究CF4等离子体处理参数对真丝、棉纤维材料的影响。　　3、研究D4低温等离子体在蚕丝织物及棉织物改性中的应用。研究结果显示：D4等离子体处理能够提高真丝织物的交织阻力和抗皱性能；能改善棉纵物和真丝织物的柔软性；通过ATR-FIR分析、X-射线能谱分析以及SEM实验，可知经等离子体改性后棉织物和真丝织物表面引入了硅氧烷的基团，并有等离子体聚合膜形成；测试了改性后织物的水接触角，探讨了等离子处理对纵物表面拒水性能的影响，结果表明棉纵物和真丝织物经D4等离子体处理后均能获得良好的拒水效果；初步探讨了D4等离子体改性机理。

目录

文摘

英文文摘

第一章文献综述

1.1等离子体化学概述

1.1.1等离子体的概念

1.1.2等离子体的发生方法和等离子体的诊断

1.1.3等离子体改性的特点与方法

1.1.4等离子体对织物表面改性的作用机理

1.2国内外研究现状

1.2.1等离子体对天然纤维的表面改性

1.2.2等离子体对合成纤维的表面改性

1.3课题研究的目的、意义和内容

第二章等离子体改性及表征方法

2.1等离子体表面改性条件

2.2等离子体表面改性装置

2.2.1实验装置

2.2.2等离子体表面改性的实验方法

2.3等离子体表面改性的表征

2.3.1傅立叶变换红外光谱(Fourier Transfom IR)

2.3.2扫描电子显微镜(SEM)

2.3.3热重分析

2.3.4 X-射线能谱仪(EDS)表面元素分析

2.3.5拒水效果测试

2.3.6拒油效果测试

2.3.7接触角

第三章棉纤维的等离子体表面改性

3.1棉织物的氧等离子体改性联合整理剂整理的研究

3.1.1实验部分

3.1.2结果与讨论

3.2棉织物的CF4等离子体表面改性研究

3.2.1实验部分

3.2.2结果与讨论

3.3本章小结

第四章蚕丝纤维的等离子体表面改性

4.1蚕丝的氧等离子体改性联合整理剂整理的研究

4.1.1实验部分

4.1.2结果与讨论

4.2蚕丝的CF4等离子体表面改性研究

4.2.1实验部分

4.2.2结果与讨论

4.3本章小结

第五章羊毛的等离子体表面改性

5.1氧等离子体改性羊毛的研究

5.1.1实验部分

5.1.2结果与讨论

5.2 CF4等离子体改性羊毛的研究

5.2.2实验部分

5.2.3结果与讨论

5.3本章小结

第六章天然纤维D4等离子体表面改性的研究

6.1真丝织物D4等离子体改性研究

6.1.1实验部分

6.1.3结果与讨论

6.2 D4等离子体改性棉织物

6.2.1实验部分

6.2.2结果与讨论

6.3反应机理初步分析

6.4本章小节

第七章结论与建议

参考文献

附录

致谢