等離子體對苧麻織物的時效性研究

林海濱，李鶯，陳曉土，駱行虎

等離子體對苧麻織物的時效性研究

林海濱，李鶯，陳曉土，駱行虎

（嘉興學院材料與紡織工程學院，浙江嘉興 314001）

為研究等離子體對苧麻織物處理的時效性，使用等離子體改變苧麻表面化學和物理結構，每隔一周對織物進行測試。結果表明，經過21天織物接觸角和潤濕時間回復到未改性水平，但織物表面形貌及織物經緯向斷裂強力都未顯示出時效性。

等離子體；苧麻；時效性

等離子體改性技術是一種綠色環保的表面改性技術[1-3]，但它的一個主要缺點是改性效果可能會隨著時間推移而減弱，有時甚至會回復到未處理水平[4-5]。本文為了研究等離子體對苧麻織物處理的時效性，首先對苧麻織物進行20分鐘等離子體處理，隨后的21天內每隔一周對織物進行掃描電鏡、織物接觸角、織物潤濕時間和織物經緯向斷裂強力的測試，以觀察等離子體處理的耐久性。

1 實驗

1.1 實驗材料與儀器

材料：苧麻織物。藥品：無水乙醇。

儀器：空氣等離子體處理設備，S-4800掃描電子顯微鏡，OCA40接觸角測量儀，YG(B)026H型織物強力機。

1.2 實驗方法

織物先由乙醇浸泡20 min后再進行等離子體處理。處理條件為：空氣等離子體，電流3A。處理完后將織物放入試樣袋，每隔一周進行各項測試。

2 實驗結果和討論

2.1 掃描電子顯微鏡分析

圖1為苧麻電鏡圖。從圖1a中可以看出未經等離子體處理的苧麻表面相對平滑。從圖1b中可發現經過處理后當天，苧麻表面變得粗糙且出現許多小顆粒。從圖1c中可以發現，處理后經過21天，苧麻表面形貌沒有發生明顯變化，說明等離子體處理對苧麻織物的形貌改變并沒有明顯的時效性。

2.2 接觸角分析

圖2 織物接觸角

未處理組的接觸角為49°，等離子體處理后當天測試為69.5°，表明等離子體處理降低了織物的親水性。但是經過一周時間后，即處理后7天組，接觸角數值隨即回復到57.4°；處理后14天組，接觸角數值為53.5°；處理后21天組，接觸角數值為48.5°。以上結果說明經過21天的時間，苧麻織物的接觸角已經基本回復到未改性水平，即等離子體對苧麻織物的接觸角改性效果只能保持21天。

2.3 潤濕時間分析

圖3 織物潤濕時間

織物潤濕時間如圖3。未處理組的潤濕時間為9.2s，而等離子體處理當天組的潤濕時間為24.3s，與未處理組相比有明顯提高，同時也是所有組中數值最高的。處理后7天組，潤濕時間為18.4s；處理后14天組，潤濕時間為12.6s；處理后21天組，潤濕時間為9.4s。以上結果說明經過21天的時間，苧麻織物的潤濕時間也已經基本回復到未改性水平，這一結果與織物接觸角的變化趨勢是一致的。

2.4 織物強力分析

圖4 織物斷裂強力

從圖4可以發現，在經過等離子體處理后，苧麻織物的經向斷裂強力有明顯下降，而緯向斷裂強力基本沒有變化。在21天的時效性測試過程中，織物的經緯向斷裂強力均保持在處理當天的水平，說明等離子體對苧麻織物的斷裂強力的改變基本不受時效性的影響。

3 結論

等離子體對苧麻織物處理后，其接觸角和潤濕時間在21天內回復到未處理水平，但織物表面形貌和織物斷裂強力都沒有明顯改變。

[1]H?cker H, Plasma treatment of textile fibers. Pure and Applied Chemistry, 2002, 74(3): 423-427.

[2]Poll H U, Schladitz U, Schreiter S, Penetration of plasma effects into textile structures. Surface and

[3]Coatings Technology, 2001, 142-144(0): 489-493.Borcia G, Anderson C A, Brown N M D, Dielectric barrier discharge for surface treatment: Application to selected polymers in film and fibre form.Plasma Sources Science and Technology, 2003,12(3): 335-344.

[4]Occhiello E, Morra M, Cinquina P, Garbassi F, Hydrophobic recovery of oxygen-plasma-treated polystyrene. Polymer, 1992, 33(14): 3007-3015.

[5]Kim B K, Kim K S, Cho K, Park C E, Retardation of the surface rearrangement of O2plasma-treated LDPE by a two-step temperature control. Journal of Adhesion Science and Technology, 2001, 15(14):1805-1816.

Study on the Timeliness of Ramie Fabric by Plasma

LIN Hai-bin, LI Ying, CHEN Xiao-tu, LUO Xing-hu
（College of materials and textile engineering, Jiaxing University,Jiaxing 314001, China）

In order to study the timeliness of plasma treatment of ramie fabric, plasma was used to change the chemical and physical structure of ramie surface. The fabrics were tested every other week. The results showed that after 21 days the fabric contact angle and the wetting time returned to the unmodified level, but the fabric surface morphology and fabric warp and weft rupture strength did not show the timeliness.

plasma; ramie; timeliness

TS102

A

投稿日期：2017-09-30

嘉興學院重點SRT資助項目資助。

林海濱，男（1995.5-）福建寧德人，本科在讀，研究方向：等離子體改性技術。