大氣壓下次輝光放電等離子體技術處理紡織材料的應用探索.pdf

1、等離子體處理是一種極具發(fā)展前途的清潔生產(chǎn)技術。用等離子體技術處理紡織材料大大降低用水量、用電量、用氣量以及化學品用量，并且能在不產(chǎn)生或少產(chǎn)生污染的情況下實現(xiàn)相同的工藝目的，大大降低了污水排放的負荷。上世紀末，隨著制造技術的進步，等離子體生產(chǎn)型設備相繼問世。該技術也開始跨出實驗室，步入工業(yè)化階段。 本文首先研究了目前等離子體技術普遍采用的電暈放電、介質(zhì)阻擋放電(DBD)的原理和應用，介紹了大氣壓下輝光放電(APGD)的應用及其氣體

2、放電理論；解釋了電子雪崩模型和流注放電理論，并通過電壓一電流波形圖和電壓一電荷李薩育圖形鑒別DBD放電與APGD放電，認為后者更加適合紡織品加工。通過對電壓電流波形、電壓一電荷曲線、Lisajous圖形和發(fā)光圖像的試驗結果的分析，確定了自行設計的脈沖等離子體設備在空氣中產(chǎn)生的是次輝光放電，并測定了放電功率為60W，功率密度為0.16W/cm2。 研究發(fā)現(xiàn)，羊毛經(jīng)次輝光放電等離子體處理后，在短時間內(nèi)，織物的氈縮率大大下降。隨著等離

3、子體處理時間的增加，羊毛的防氈縮效果逐步地提高，處理4分鐘達到最佳處理效果。再延長處理時間，氈縮率反而有所增加。SEM測試結果表明，次輝光放電等離子體處理對羊毛鱗片結構有明顯的刻蝕作用，增加時間，刻蝕越明顯。 本實驗中，采用不同等離子體處理時間、氧化劑、還原劑和蛋白酶的處理條件，對羊毛織物的氈縮率、手感、強力損失、色差和失重進行分析。最終試驗確定防氈縮工藝為先經(jīng)次輝光等離子體處理，再用亞硫酸鈉還原預處理，最后采用酸性蛋白酶X處理

4、。在等離子體和亞硫酸鈉的預處理后，羊毛鱗片外角質(zhì)層被破壞，蛋白酶能夠充分均勻地作用于羊毛。該工藝處理后，羊毛的氈縮率下降到8％以下，達到了機可洗要求，并且處理織物的滑爽度和蓬松度良好，能達到傳統(tǒng)氯化防氈縮處理的效果。最后，通過正交試驗確定最佳工藝，并在浙江桐鄉(xiāng)一家工廠進行中樣試驗。試驗證明，這種次輝光放電等離子體結合蛋白酶的工藝，是一種行之有效的羊毛防氈縮工藝，可以取代傳統(tǒng)的氯化防氈縮。 此外，在次輝光放電等離子體處理應用于織物