亚麻纤维的等离子整理一、等离子体概念二、等离子体的生产方法三、等离子体的分类四、等离子整理方法与工艺五、等离子体整理对亚麻纤维性能的影响六.小结一、等离子体概念等离子体大致定义为等量正电荷和负电荷载体的集合体,具有零总电荷。它实际上是部分离子化的气体,可能由电子、任一极性的离子以基态的或任何激发形式的任何高能状态的气体原子和分子以及光量子组成的气态复合体。二、等离子体的生产方法专家们根据气体放电强度由弱到强,依次列出四种类型:汤生放电、电晕放电、辉光放电、弧光放电,其中通过电晕放电和辉光放电的生产方式用的最多。二、等离子体的生产方法汤生放电:亦称自持放电,当电压到达某一临界值时,极间气体被击穿,电流急剧上升,此时撤离外界电离剂仍能维持放电,这就是汤生放电。电晕放电:气体被强电场击穿,内阻降低,极间电压减小,产生较强的激发和电离,出现电极处较亮而周围昏暗的光晕,此过程为电晕放电。辉光放电:随着电功率加大,放电电流继续上升,辉光逐渐扩展到两极间的整个放点空间,即是辉光放电。弧光放电:若继续加大电压和放电电流,则放电发生质变,整个放电空间充满强烈的弧光和热,这种强烈放电称为弧光放电。二、等离子体的生产方法三、等离子体的分类直流电流辉光放电高频电流低温等离子体微波辐射无声放电电晕放电图7-8按时间特性、气压、均匀度区分各种放电类型脉冲放电无声放电辉光放电电晕放电三、等离子体的分类四、等离子整理方法与工艺采用等离子体对亚麻纤维织物进行整理的工艺过程大体如下:1)样品制备①取样:根据等离子体发生器的大小取若干块亚麻试样②抽提:在索氏提取器中采用丙酮对试样抽提20h,除去试样表面的脂蜡质等附着在试样表面的有机物等杂质。③烘干:抽提后的试样用清水浸泡、冲去丙酮,在105℃的烘箱中烘干,彻底去除丙酮并烘干。④恒湿:烘干后的试样放入干燥器中恒湿备用。四、等离子整理方法与工艺(2)引发实验①将试样放入等离子体发生器中,试样处于两个都覆盖有石英玻璃介质的电极中间,放置在下极板上的中心部分。②通入所需的气体(空气、氮气、氦气)。③在常压下加上上万赫兹频率的电压用等离子体对试样进行不同时间的引发。四、等离子整理方法与工艺通过低温等电离子体处理后,亚麻纤维的失重率、毛细管效应、上染率和染深性都有所提高,但处理的时间不宜过长,一般以30s左右为最佳。如果处理时间过长:由于在氧气作用下,低温等离子体会使纤维素分子链发生氧化,其结果是不仅减少了羟基,而且还会形成较多的羰基和羧基,致使纤维表面形成较多的氧化纤维素,降低了纤维对染料的亲和力。与此同时,纤维表面形成的羧基电离后带有负电荷,对阴离子染料会产生电性斥力,使染料难以被纤维吸附,从而导致上染率下降,上染率的变化必然导致染深性的变化,所以对亚麻织物的处理时间不是越长越好。五、等离子体整理对亚麻纤维性能的影响(1)低温等离子体对提高纤维的亲水性的影响通过等离子体处理使亚麻纤维表面受到局部破坏,生成亲水集团的同时会发生纤维素大分子的局部交联。官能团的破坏和纤维表面形态结构的变化,由此造成在织物处理时间延长时毛细效应稍有降低。五、等离子体整理对亚麻纤维性能的影响(2)低温等离子体对亚麻纤维前处理加工的影响低温等离子体处理有提高纤维亲水性的作用,使得坯布易于吸水,润湿膨胀,被水渗透,这也利于坯布上的浆料、油质、蜡质等杂质在水中的溶解。此时低温等离子体对纤维表面进行刻蚀、氧化等综合的作用,可以显著降低浆料及蜡质、残胶等天然杂质对纤维的粘附性能,使这些杂质变得易于除去,有助于退浆、煮练等前处理加工,能提高织物的精练效果。五、等离子体整理对亚麻纤维性能的影响---(2)低温等离子体对纤维前处理加工的影响五、等离子体整理对亚麻纤维性能的影响(3)低温等离子体对纤维染色加工的影响低温等离子体在亚麻纤维染色加工中的应用主要是基于等离子体三个方面的作用:①溅射和化学刻蚀,使纤维表面糙化,减少了织物纤维对光的反射,增强了对光的漫反射相吸收,而使得织物在染色后呈现深色效应。②通过在纤维表面层接枝和引入某些对染料有亲和力的基团,在纤维表面形成大量的染座,染料上染纤维的概率加大,使上染百分率和上染速率有明显的变化。③通过等离子体引发纤维表面的交联氧化降解反应,使得表面层分子链结构发生变化,也可产生某些对染料有结合力的基团,形成染座,从而使得染料上染率提高。低温等离子体对纤维染色性能的改善,往往是这些作用的综合结果。五、等离子体整理对亚麻纤维性能的影响(4)低温等离子体用于后整理加工利用等离子体对纤维表面进行处理,根据需要将可能提供某写特殊功能的官能团、有机单体引入纤维表面,视引入基团种类的不同,能赋予纺织品常规功能整理的效果。比如,用聚合物的O2、Ar等气体的低温的等离子体处理,可以引入亲水基团,提高纤维的吸湿性、抗静电性;以氟化物的低温等离子体处理,如F2、CF4,可以使织物具有与氟系整理剂处理相同的拒水、拒油的效果。通过低温等离子体的聚合或接枝聚合的作用,将有机物单体引入到纤维表层,使织物的表现性能发生很大变化。如用丙烯酸衍生物的接枝能提高织物的润湿性、抗静电性;以有机硅气体的低温等离子体处理织物,可使织物获得柔软的手感和优良的拒水性。五、等离子体整理对亚麻纤维性能的影响-----(4)低温等离子体用于后整理加工它的加工工艺基本上有两种:一是预处理法:它是先将织物进行等离子体处理,使纤维表面被活化,然后在浸轧整理剂,使整理剂与织物发生各种作用,最终被紧紧固着在织物上;二是后处理法:它是先将整理剂浸轧到织物上,然后再经低温等离子体处理,直接引发整理剂与织物间的化学反应,完成后整理加工过程。五、等离子体整理对纤维性能的影响(5)低温等离子体改善亚麻织物防缩整理亚麻纤维强度高,吸湿性好,具有较好的物理力学性能和服用性能。在高档亚麻产品的染整加工中,防皱整理占有较重的位置。采用低温等离子体预处理的加工方式,流程为:织物低温等离子体处理浸轧脲醛类防皱整理剂欲烘焙烘。五、等离子体整理对纤维性能的影响五、等离子体整理对亚麻纤维性能的影响六.小结近年来,还有人将等离子体处理用于阻燃、防皱和卫生整理等功能整理,其原理是先用等离子体处理纤维,使纤维活化,然后进行有关整理,也有直接将等离子体引发纤维和整理剂之间的反应,作固着处理用。六.小结优点:①节能、节水、无污染,处理效果十分显著,是节水节能的加工方法,具有良好的经济效益和社会效益,该技术可在干态下处理织物,可代替或部分代替传统的湿处理,消除或减少水的消耗,降低水的加热或废水处理费用等,具有明显的经济效益,根据计算,生产成本可降低65%,加工时间也可相应缩短;②由于低温等离子体处理只发生在纤维极浅的表面层,因而纤维原有的优良性能如强伸性能、弹性模量等不会受到影响,同时,处理时间极短,能一次性完成,省时省力,作为一种新的处理技术,具有巨大的潜在能力;③可通过使用多种类气体和相互组合的方法使反应多样化,进行各种加工;④有可能获得使用传统方法不能得到的新型反应等。六.小结目前,低温等离子体技术基本上处于实验室阶段,实验的处理装置大多还是实验室的小型装置,而且还存在以下一些不足之处:①反应条件的设定因素多;②处理装置的依赖性大;③反应复杂,生成物的化学结构难以固定;④处理装置的高频率发生装置、电机形态、处理气体导入法、监控法尚有待于进一步改进与完善;⑤由于抽真空和连续化等问题,阻碍了该项技术的工业化应用等。结束谢谢大家欣赏!!!