常压等离子体处理技术在纺织品领域的应用

文章出处：等离子清洗机厂家 | 深圳纳恩科技有限公司| 发表时间：2023-09-13

随着等离子体处理技术在纤维表面功能改性应用中的优势逐渐被染整工作者所认识，其在印染领域中的重要性也逐步提升。等离子体处理可获得各种创新性效果，提升纺织品应用性能，从而被用于生产专业的服装和产业用纺织品。

纺织品中纤维的表面积很大，因而很多性能都与纤维的表面特性有关。例如，合成纤维的摩擦性能和静电性能，羊毛织物的毡缩性能，织物的润湿性和芯吸性，很大程度上都与纤维的表面特性有关；拒水、拒油、拒污性等也都与纤维的表面性能有关。纺织品涂层和复合性能均取决于涂层面和复合面与面料表面的黏合性能，在表面引入更高反应性的官能团能够提高黏合性能，延长专用纺织品的使用寿命。

目前大量的研究工作集中于常压低温等离子体处理技术，因为它可以对织物进行连续平幅处理。低压等离子体处理技术的应用取决于批量大小，这是因为到目前为止，尚没有一套有效的密封系统能够让平幅织物在进出低压等离子体系统时不对压力釜中的低压产生影响。低压等离子体技术确实具有不少优势，例如均匀的辉光、击穿电压低、反应物浓度高和产生的是低温等离子体。

常压等离子体处理技术

常见的常压等离子体有三种形式，即电晕放电、介质阻挡放电和辉光放电。电晕放电有明亮的细丝，从尖端高电压电极处指向待处理的基材。然而，电晕放电仅对散纤维有效，不能穿透纱线和织物。因此，能够获得的表面功能性是有限的。

介质阻挡放电能够在50Hz至1MHz的频率范围内工作，通常的工作气压为10~10000。电极结构的设计形式多种多样。在两个放电电极之间充满某种工作气体，并将其中一个或两个电极用绝缘介质覆盖，也可以将介质直接悬挂在放电空间或采用颗粒状的介质填充其中，当两电极间施加足够高的交流电压时，电极间的气体会被击穿而产生放电，即产生了介质阻挡放电。这种微放电是不均匀的，因而有可能使处理的纤维表面也不均匀。

辉光放电的特点是均匀、稳定，通常在氦气、氩气和氮气中产生。常压辉光放电（APGD）是在两个平行的电极板间施加射频电压，其在常压环境中操作，却具有很多低压等离子体系的优点。氦气和氩气非常昂贵，有些设备安装有气体循环系统，可回收多达80%的处理气体。

等离子体处理时，载体气体是重要的环节。氦气和氩气是惰性气体。氦气因其高能亚稳态特性，以及很好的热导率，而经常被使用。根据处理工艺参数的不同，例如放电功率、暴露时间、气体的属性和纤维基材的特性，选用的载气可赋予不同的表面性能。惰性气体主要通过断链，在纤维表面产生自由基，使表面活化；相反，反应性气体如氧气、氮气等则可以将氧和氮等官能团引入纤维表面。这些改变能提高纤维的润湿性、可染性和可印性，以及黏合性能和生物相容性。