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常压等离子体设备对不同回潮率下羊毛的表面改性

常压等离子体设备对不同回潮率下羊毛的表面改性

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作者：滕伟华东华大学

学位级别：硕士

纺织品的表面性质很大程度上决定着它们的功能和用途。纺织品的一些重要的性质，例如：润湿性能，膨胀性能，染色性能以及粘合性能，都受表面性质的影响。尤其对羊毛来说，羊毛表面结构决定着它的主要性质。羊毛表面的鳞片产生的定向摩... 详细信息

纺织品的表面性质很大程度上决定着它们的功能和用途。纺织品的一些重要的性质，例如：润湿性能，膨胀性能，染色性能以及粘合性能，都受表面性质的影响。尤其对羊毛来说，羊毛表面结构决定着它的主要性质。羊毛表面的鳞片产生的定向摩擦效应可能是羊毛发生毡缩的主要因素。同时，这些鳞片层结构也决定着羊毛的润湿性能和印花性能。许多化学方法已经被用来去除羊毛的鳞片，这些方法非常有效，但是都会对环境造成不同程度的污染。近几年来，低温等离子体处理被广泛用来进行纤维的表面改性，通过高能粒子的轰击，纤维表面变得粗糙，这种比较强的刻蚀作用可以使羊毛表面的鳞片层发生明显破坏，同时，等离子体处理可以引入大量的活性基团，改善羊毛的润湿性能与染色性能。由于低压等离子体耗时，耗能，同时需要复杂的真空系统。现在它已经逐渐被常压等离子体所代替。本课题采用常压等离子体喷射装置，采用氦气为载气，可以通入2％的反应气体。经过喷头里的环状电极电离后产生等离子，由喷头喷出。喷口面积相对较小，因此混合粒子的浓度很高。而且混合气体还可以加热，喷头温度的调节范围为25～200℃。这种常压低温等离子体几乎不会对羊毛的机械性质产生影响，十分适合羊毛的表面改性。常压等离子处理不同于真空等离子处理的一个突出点就在于常压等离子处理是在与大气接触的条件下进行的，因此被处理的材料就会有不同程度的吸湿，而吸湿有可能给等离子处理带来影响。本课题选取三组含湿量不同的羊毛进行等离子体处理，将不同含湿量的试样处理，然后与未处理的试样进行比较，以研究湿度对常压等离子体处理的影响。本课题主要研究常压等离子体处理对不同含湿量的羊毛的表面结构，润湿性能，染色性能，毡缩性能以及对单纤维强度的影响。通过导水性测试和染色实验发现，处理后的羊毛织物亲水性明显改善，染色性能也有大幅度提高。但是，对不同含湿量的羊毛织物，改善效果有明显差异，对含湿量最高的羊毛织物改善效果最明显。扫描电镜实验发现等离子处理对羊毛表面鳞片有一定程度的损伤，但是损伤程度也随着羊毛含湿量的不同而不同，对含湿量最高的羊毛来说，处理后，表面鳞片受损伤程度最大，纤维表面变的十分光滑。毡缩实验证明常压等离子处理后，羊毛织物的防毡缩性能得到改善，含湿量最高的织物效果也是最为明显。最后，单纤维强力实验结果证明等离子体处理对纤维的作用不至于使羊毛的强力有明显的变化。

关键词：常亚等离子体喷射装置羊毛毡缩性能染色性能芯吸效应

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