射頻常壓介質(zhì)阻擋輝光放電等離子體表面改性PET纖維的研究.pdf

1、化纖紡織品的表面改性是一項(xiàng)具有理論意義和實(shí)用價(jià)值的課題。等離子體處理是一種清潔的干式改性工藝，具有極大的市場潛力和發(fā)展前景。但電暈放電和介質(zhì)阻擋放電(Dielectric Barrier Discharge)在改性紡織品的時(shí)候容易造成損傷，而常用的低壓輝光放電等離子體改性技術(shù)由于需要真空設(shè)備而很難獲得推廣。為了使化纖等離子體改性技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，近年來，常壓輝光放電等離子體(Atmospheric PressureGlow Dischar

2、ge Plasma)及其對紡織品的改性技術(shù)成為了研究的熱點(diǎn)。 本文自行研制了射頻常壓介質(zhì)阻擋輝光放電裝置，并使用氬氣作為放電氣體，成功實(shí)現(xiàn)在常壓穩(wěn)定等離子體放電。 其次對裝置的放電特性進(jìn)行了分析，從放電的現(xiàn)象看，隨著放電功率的提高，放電顏色由開始的暗紫色過渡到亮白色；從電流—電壓波形曲線圖發(fā)現(xiàn)所有的放電電流和電壓曲線都是正弦曲線，放電的周期達(dá)到上百個(gè)納秒；從電流—電壓曲線分析，電流隨著電壓的增長而增長，并沒有發(fā)現(xiàn)任何的突

3、變現(xiàn)象；從電壓—電流相位角來看，隨著電流的增大，相位角基本保持不變，整個(gè)電路表現(xiàn)出容性放電性質(zhì)，但是電阻性成分已經(jīng)很強(qiáng)，屬于反常輝光放電區(qū)域。 接著我們用該裝置對滌綸(PET)進(jìn)行連續(xù)處理改性，分別使用不同濃度的檸檬酸和丙烯酸溶液進(jìn)行接枝處理研究，處理前后纖維的接觸角測試結(jié)果表明：無論是簡單的等離子體表面處理，還是檸檬酸和丙烯酸的接枝，都使得處理過后的纖維接觸角下降，親水性得到提高；親水性大體上隨著接枝溶液的濃度增加而增加，相比

4、較而言，丙烯酸接枝對纖維親水性的提高效果最好，經(jīng)過等離子體預(yù)處理的效果要比未預(yù)處理的效果要好。 對樣品的接枝效果進(jìn)行紅外光譜表征，發(fā)現(xiàn)無論是經(jīng)過丙烯酸接枝處理，還是檸檬酸接枝處理，處理前后纖維的紅外吸收光譜圖都沒有明顯的區(qū)別，說明接枝前后纖維的主體性質(zhì)沒變，但是，二者在3100cm—1處都出現(xiàn)了羥基的特征吸收峰，說明檸檬酸和丙烯酸都已經(jīng)接枝上了PET纖維表面。從3100cm—1峰的面積上看，兩種溶液處理過后的面積都不大，接枝上的

5、數(shù)量都不多，二者比較，丙烯酸的面積更大。 掃描電鏡照片的結(jié)果表明各種處理?xiàng)l件下的纖維表面形貌發(fā)生了變化，經(jīng)過等離子體處理后的纖維表面變的凹凸不平，接枝后纖維表面的變化更明顯，其中變化最大的是經(jīng)過丙烯酸接枝過的纖維表面，從圖中明顯能看到纖維表面包覆了一層薄膜，這也是丙烯酸接枝上PET纖維表面的最好證明。相比之下，檸檬酸接枝前后，纖維表面沒有明顯變化。 從總體上看，該裝置能夠很好的對PET纖維進(jìn)行表面改性，經(jīng)過表面接枝處理過