麻纤维等离子体处理改性

等离子体是由气体分子受热或外加电场及辐射等能量激发离解、电离形成的电子、离 子、原子(激发态或基态)、分子(激发态或基态)及自由基等组成的导电性流体。等 离子体的能量可通过光辐射、中性分子流和离子流作用到聚合物表面。等离子体内高速运 动的带电粒子和中性粒子通过对材料的碰撞将其能量直接转移到材料表面,产生加热、刻 蚀、形成自由基、聚合、结晶与交联等一系列复杂的物理化学作。

麻纤维具有良好的机械物理性能和卫生保健性能,其织物服用性能也非常好。但其染色性能较差,不易染成深色,而且鲜艳度也较差。采用等离子体处理后,可使纤维表面的胶质分解,并在纤维表面形成较多的亲水基团、微小凹坑和微细裂纹。麻织物经等离子体处理后,可显著地增加毛细管效应,使纤维表面的润湿性大为改善,同时粗糙程度也有所增加,织物的失重率、上染率和染深性都有所提高。

通过低温等离子体处理后,麻织物的失重率、毛细效应、上染率和染深性都有所提高,但处理的时间不宜过长。如果处理的时间过长,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,其结果不仅减少了羟基,而且还会形成较多的碳基和羧基,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。而且纤维表面形成的羧基电离后带有负电荷,对阴离子染料还会产生电性斥力,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,所以对麻织物的处理时间应视具体情况而定。

氧等离子处理苎麻织物,纤维表面渗入氧原子,产生自由基,在空气中表面自由基引起氧发生反应,引入羟基、羰基、过氧基等一类亲水性基团,同时对纤维表面轰击和刻蚀作用,使苎麻纤维表面结晶度有所下降,从而提高润湿性和亲水性能。等离子体的轰击和刻蚀作用,使纤维表面粗糙度加大,增加了入射光在纤维表面的反复反射和吸收,提高了纤维对入射光的总吸收,从而产生表观的深色效应。