丙纶薄膜等离子体表面改性处理的研究.pdfVIP

维普资讯 印 染 (2000Na．4) 丙纶薄膜等离子体表面改性处理的研究 ／ 望 陆 望 何国兴 东华走学(200051) 摘 要 等离子体处理技术作为一种清洁整理工艺越来越多地运用于纺织染整加工 中。本文对丙纶薄膜等离子 体改性进行研究．初步探讨了等离子体在不同气氛下随时间变化而使薄膜谰湿性能得以改变的规律．并得出了在固定 气压下，所选气氛的最佳处理条件 叙词： 苎塑王苎塑 塞亘鞲堑丝．丙玩 ， ：謦f呈 中图法分类号 ： TS195645 1 概述 2 买验 近年来 ，随着各种清洁整理工艺逐步得 以开发 2、1 实验材料 推广，等离子体改性作为一种清洁、简便 、快速、节能 高密丙纶薄膜 (上海三花薄膜厂) 的整理技术再一次进^我们的视野。 2．2 实验设备 等离子体是一种具有足够带电数量且有相等正 等离子体发生器 (东华大学基础部物理组)； 负电荷数的气体。也就是说 ，只有当气体 电离产生的 DK—P290刻蚀设备 (浙江玉环仪器厂)；读数显微镜 带 电粒子密度达到一定数值时，物质的状态才会发 JCD—II型 ；1550光电子能谱仪 (美国PHI公司)。 生变化而产生等离子体 。等离子体通常含有电子、基 2．3 实验方法 本原子和分子 、激发态粒子以及光子等成分。等离子 首先将6×6cm丙纶薄膜置于丙酮试剂中净洗 体是一种导电流体，在整体上维持电中性 ，而在局部 30rain，晾干待用 。分别以空气和氮气为处理气氛 ， 存在着电性差异，因而在整个体系 中存在电场及带 固定其他条件，即功率 100W 、压力 25Pa(或 0．2 电粒子间的相互作用。当存在外界激励时，等离子体 托)，改变处理时问。测定处理样品的接触角以比较 内的带电粒子得以不断加速，在提升其 自身能量的 样 品的润湿性 。此外通过 XPS实验的结果 ，测定引 同时，通过相互间的碰撞将能量转化或转移 。当这些 ^的基团种类和数量。 能量或高能态粒子作用到作为基质的纺织材料上 2．4 测试条件 时，产生加热、刻蚀 、自由基反应等复杂的物理化学 2，4、1 接触 角测 定 反应而对基材进行表面改性 ]。 在读数显微镜下，测得 2、5 I水滴 的直径，根 在纺织业中所使用的等离子体为低温等离子体 据公式求得相应的接触角大小 。 中的辉光放 电等离子体与电晕放电等离子体。前者 2．4、2 XPS分析 必须在较高真空度下放 电，后者在常压下即可放 电， 条件 ：MgKa线，500eV。 但处理效果不太均匀。 本文采用的是辉光放 电等离子体设备 ，分别在 3 结果和讨论 氮气和空气气氛中对丙纶薄膜进行处理 。氧气或氮 3．1 空气等离子体处理丙纶薄膜 气等离子体可直接将氧或氮原子接到大分子链 研究表明，经氧气等离子体或空气等离子体处 上 。由于丙纶分子结构 中缺乏极性基团，其回潮率 理 的材料表面性能相似 ，作用结果都是引入含氧基 接近 0 ，因此 当引进极性基 团时，材料的亲水性会 团。因此空气等离子体处理可等同于氧气等离子体 得到提高 ，这可从接触角的变化得以验证 。另外，通 处理。在等离子体发生器上将丙纶薄膜在空气等离 过 XPS分折 (x射线光 电子光谱)，能更直接测 出所 子体中处理 1、3、5、10、15、20、25和 30rain。测定其 引入官能团的相对