摘要:等離子體技術作為一種環境友好型的新工藝,在紡織工業中的應用正越來越受到人們重視。重點綜述了近年來等離子技術在纖維材料印染加工的應用狀況,并簡要介紹了等離子體設備的發展現狀。
等離子體表面改性是一項高新技術,它是一種以物理手段處理纖維達到化學處理效果的方法。等離子體表面改性是干態處理,節能節水、清潔高效、操作簡單且易控制、環境污染小。經過該方法處理的織物僅涉及纖維的表面,不破壞纖維自身的性質,使纖維表面特性得以改變而達到理想的應用效果。這樣既可保持織物原有優點,又可賦予其新特性或消除某些缺點。因此,等離子技術符合可持續性發展戰略的要求,正越來越受重視。
低溫等離子體處理紡織品的作用方式
低溫等離子體的作用方式主要有三種:等離子體表面處理改性(PST法)、等離子體接枝聚合(PGP法)和等離子體沉積聚合(PPD法)。PST法是指對材料表面或極薄表層的活化、刻蝕處理,通常稱為減量處理。因為低溫等離子體中的電子等活性因素的能量(高達20 eV)比有機化合物的化學鍵能(<10 eV)高得多,在化學性上很活躍。當處理有機化合物時,很容易使被處理物表面纖維發生斷裂,從而改善纖維或織物的吸濕性、拒水性、抗污性及染色性等性能。PGP法是運用等離子體作用首先使表面活化，并引入活性基團，然后再運用接枝方法在原表面上接上許多活性支鏈，構成新表層。PPD法是將有機化合物的氣體形成等離子體狀態，通過控制工藝條件，使其沉積在處理物表面形成覆膜的方法。后兩類是增量處理法。
等離子技術在紡織印染中的應用
在紡紗織造過程中,可用等離子體作用于織物的上漿,使紗線上漿均勻；在印染前處理過程中，等離子體技術能夠優化織物的退漿、精練，提高前處理效率，還可以改進染色和印花工藝，使工藝高效、經濟、環保;在印染后整理過程中,等離子體處理對織物抗靜電性、抗起毛起球性、易去污性、拒水拒油性等有著顯著的效果,這對于提高織物的附加值有著積極的意義。同時等離子體處理與其它整理劑結合使用,可以提高整理劑的功效及功能整理的效果。
纖維素纖維的等離子體處理
等離子體處理棉纖維一般是等離子體的表面處理改性法(PST法),可以改善纖維的黏合能力和潤濕性能,提高染色性能，上染率提高。連續式低溫等離子體處理裝置，實現了對棉等纖維素纖維的退漿、精練的加工。
目前，等離子體設備已成功應用于平幅織物的退漿工藝。等離子體有效地切斷織物上漿料的分子鍵,提高了退漿率,改善了染色性能,并大大縮短了前處理水洗流程,節水、節氣、經濟、環保。
麻纖維具有良好的機械物理性能和衛生保健性能。但是由于其取向度高,染色性較差,不易染成深色、而且鮮艷度也較差。研究發現,利用等離子體處理苧麻纖維,對苧麻的表面進行刻蝕,引入親水性基團,可顯著的增加毛細管效應,使纖維表面的潤濕性大大改善,提高了染料在纖維中的擴散效率和增大了纖維對染料的吸附量。同時表面粗糙程度也有所增加,增大了表面積,失重率增加?？諝獾入x子處理接枝效果*優。再經研究發現對接枝后的亞麻進行活性染料染色,織物的干濕摩牢度、水洗牢度都得到提高。染料的上染率、染色牢度、得色深度也有一定程度的提高。
為了提高亞麻的印花效果,用半漂染和漂白亞麻織物進行了等離子體處理,處理后織物的毛細效應分別提高1倍和1.5倍,處理后原色織物和漂白織物試樣的白度幾乎不變。然后對亞麻織物進行活性染料篩網印花。結果表明,經等離子體處理的亞麻織物有較高的染色牢度,纖維上活性染料的固色率均有很大提高。
蛋白質纖維的等離子體處理
傳統的羊毛防氈縮采用的是氯化方法,此方法容易使纖維降解過重,纖維的強力及機械性能降低。此外氯化對環境污染嚴重。
用等離子體處理羊毛,利用等離子體中的高能粒子對羊毛表層進行轟擊,表面產生刻蝕,纖維表面微觀粗糙化,使羊毛纖維表層變的平滑,鱗片層邊緣部分損傷,呈不規則形狀,并明顯鈍化,定向摩擦系數降低,使羊毛手感變好,降低氈縮率。但是僅用等離子處理羊毛其織物的防氈縮效果下降有限。在羊毛的表面進行刻蝕,形成更多的親水性基團,使染料更容易擴散到纖維內部,纖維對染料的吸附量提高。
合成纖維的等離子體處理
合成纖維大多數吸濕性差、易產生靜電,影響了合成纖維服飾穿著的舒適性。低溫等離子體對滌綸纖維處理,發現纖維的親水性有明顯提高，實驗發現經過等離子體處理的滌綸比未經過處理的潤濕性能大有改善,等離子體對滌綸織物的刻蝕,滌綸表面裂解,自由基與一定含量的氧原子形成呈酸性的羧酸基等基團,酸性基團的增多使堿性染料亞甲基藍吸附量增加。
應用等離子體技術對紡織品表面改性處理的工藝取得重大突破。處理后化纖織物表面親水性增強一級,小樣染色后,其處理效果持久。
隨著社會的發展,科技的進步,市場對紡織品的性能要求不斷提高,等離子體技術作為一種經濟、環保、效率高的新方法新工藝,在紡織印染方面已有相當多的成果和進展。利用等離子體的一些特殊的性質,可對紡織材料進行加工,達到其他方法無法比擬的效果。更重要的是等離子體技術符合生態紡織工業的要求,其必將推動紡織印染行業向前快速發展。
