摘要:等離子體技術(shù)作為一種環(huán)境友好型的新工藝,在紡織工業(yè)中的應(yīng)用正越來越受到人們重視。重點綜述了近年來等離子技術(shù)在纖維材料印染加工的應(yīng)用狀況,并簡要介紹了等離子體設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀。

等離子體表面改性是一項高新技術(shù),它是一種以物理手段處理纖維達到化學(xué)處理效果的方法。等離子體表面改性是干態(tài)處理,節(jié)能節(jié)水、清潔高效、操作簡單且易控制、環(huán)境污染小。經(jīng)過該方法處理的織物僅涉及纖維的表面,不破壞纖維自身的性質(zhì),使纖維表面特性得以改變而達到理想的應(yīng)用效果。這樣既可保持織物原有優(yōu)點,又可賦予其新特性或消除某些缺點。因此,等離子技術(shù)符合可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略的要求,正越來越受重視。

低溫等離子體處理紡織品的作用方式

　　低溫等離子體的作用方式主要有三種:等離子體表面處理改性(PST法)、等離子體接枝聚合(PGP法)和等離子體沉積聚合(PPD法)。PST法是指對材料表面或極薄表層的活化、刻蝕處理,通常稱為減量處理。因為低溫等離子體中的電子等活性因素的能量(高達20 eV)比有機化合物的化學(xué)鍵能(<10 eV)高得多,在化學(xué)性上很活躍。當處理有機化合物時,很容易使被處理物表面纖維發(fā)生斷裂,從而改善纖維或織物的吸濕性、拒水性、抗污性及染色性等性能。PGP法是運用等離子體作用首先使表面活化，并引入活性基團，然后再運用接枝方法在原表面上接上許多活性支鏈，構(gòu)成新表層。PPD法是將有機化合物的氣體形成等離子體狀態(tài)，通過控制工藝條件，使其沉積在處理物表面形成覆膜的方法。后兩類是增量處理法。

等離子技術(shù)在紡織印染中的應(yīng)用

在紡紗織造過程中,可用等離子體作用于織物的上漿,使紗線上漿均勻；在印染前處理過程中，等離子體技術(shù)能夠優(yōu)化織物的退漿、精練，提高前處理效率，還可以改進染色和印花工藝，使工藝高效、經(jīng)濟、環(huán)保;在印染后整理過程中,等離子體處理對織物抗靜電性、抗起毛起球性、易去污性、拒水拒油性等有著顯著的效果,這對于提高織物的附加值有著積極的意義。同時等離子體處理與其它整理劑結(jié)合使用,可以提高整理劑的功效及功能整理的效果。

纖維素纖維的等離子體處理

等離子體處理棉纖維一般是等離子體的表面處理改性法(PST法),可以改善纖維的黏合能力和潤濕性能,提高染色性能，上染率提高。連續(xù)式低溫等離子體處理裝置，實現(xiàn)了對棉等纖維素纖維的退漿、精練的加工。

　　目前，等離子體設(shè)備已成功應(yīng)用于平幅織物的退漿工藝。等離子體有效地切斷織物上漿料的分子鍵,提高了退漿率,改善了染色性能,并大大縮短了前處理水洗流程,節(jié)水、節(jié)氣、經(jīng)濟、環(huán)保。

　　麻纖維具有良好的機械物理性能和衛(wèi)生保健性能。但是由于其取向度高,染色性較差,不易染成深色、而且鮮艷度也較差。研究發(fā)現(xiàn),利用等離子體處理苧麻纖維,對苧麻的表面進行刻蝕,引入親水性基團,可顯著的增加毛細管效應(yīng),使纖維表面的潤濕性大大改善,提高了染料在纖維中的擴散效率和增大了纖維對染料的吸附量。同時表面粗糙程度也有所增加,增大了表面積,失重率增加。空氣等離子處理接枝效果*優(yōu)。再經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)對接枝后的亞麻進行活性染料染色,織物的干濕摩牢度、水洗牢度都得到提高。染料的上染率、染色牢度、得色深度也有一定程度的提高。

為了提高亞麻的印花效果,用半漂染和漂白亞麻織物進行了等離子體處理,處理后織物的毛細效應(yīng)分別提高1倍和1.5倍,處理后原色織物和漂白織物試樣的白度幾乎不變。然后對亞麻織物進行活性染料篩網(wǎng)印花。結(jié)果表明,經(jīng)等離子體處理的亞麻織物有較高的染色牢度,纖維上活性染料的固色率均有很大提高。

蛋白質(zhì)纖維的等離子體處理

　　傳統(tǒng)的羊毛防氈縮采用的是氯化方法,此方法容易使纖維降解過重,纖維的強力及機械性能降低。此外氯化對環(huán)境污染嚴重。

用等離子體處理羊毛,利用等離子體中的高能粒子對羊毛表層進行轟擊,表面產(chǎn)生刻蝕,纖維表面微觀粗糙化,使羊毛纖維表層變的平滑,鱗片層邊緣部分損傷,呈不規(guī)則形狀,并明顯鈍化,定向摩擦系數(shù)降低,使羊毛手感變好,降低氈縮率。但是僅用等離子處理羊毛其織物的防氈縮效果下降有限。在羊毛的表面進行刻蝕,形成更多的親水性基團,使染料更容易擴散到纖維內(nèi)部,纖維對染料的吸附量提高。

合成纖維的等離子體處理

合成纖維大多數(shù)吸濕性差、易產(chǎn)生靜電,影響了合成纖維服飾穿著的舒適性。低溫等離子體對滌綸纖維處理,發(fā)現(xiàn)纖維的親水性有明顯提高，實驗發(fā)現(xiàn)經(jīng)過等離子體處理的滌綸比未經(jīng)過處理的潤濕性能大有改善,等離子體對滌綸織物的刻蝕,滌綸表面裂解,自由基與一定含量的氧原子形成呈酸性的羧酸基等基團,酸性基團的增多使堿性染料亞甲基藍吸附量增加。

應(yīng)用等離子體技術(shù)對紡織品表面改性處理的工藝取得重大突破。處理后化纖織物表面親水性增強一級,小樣染色后,其處理效果持久。

　　隨著社會的發(fā)展,科技的進步,市場對紡織品的性能要求不斷提高,等離子體技術(shù)作為一種經(jīng)濟、環(huán)保、效率高的新方法新工藝,在紡織印染方面已有相當多的成果和進展。利用等離子體的一些特殊的性質(zhì),可對紡織材料進行加工,達到其他方法無法比擬的效果。更重要的是等離子體技術(shù)符合生態(tài)紡織工業(yè)的要求,其必將推動紡織印染行業(yè)向前快速發(fā)展。