等离子体对苎麻织物的时效性研究

林海滨，李莺，陈晓土，骆行虎

等离子体对苎麻织物的时效性研究

林海滨，李莺，陈晓土，骆行虎

（嘉兴学院材料与纺织工程学院，浙江嘉兴 314001）

为研究等离子体对苎麻织物处理的时效性，使用等离子体改变苎麻表面化学和物理结构，每隔一周对织物进行测试。结果表明，经过21天织物接触角和润湿时间回复到未改性水平，但织物表面形貌及织物经纬向断裂强力都未显示出时效性。

等离子体；苎麻；时效性

等离子体改性技术是一种绿色环保的表面改性技术[1-3]，但它的一个主要缺点是改性效果可能会随着时间推移而减弱，有时甚至会回复到未处理水平[4-5]。本文为了研究等离子体对苎麻织物处理的时效性，首先对苎麻织物进行20分钟等离子体处理，随后的21天内每隔一周对织物进行扫描电镜、织物接触角、织物润湿时间和织物经纬向断裂强力的测试，以观察等离子体处理的耐久性。

1 实验

1.1 实验材料与仪器

材料：苎麻织物。药品：无水乙醇。

仪器：空气等离子体处理设备，S-4800扫描电子显微镜，OCA40接触角测量仪，YG(B)026H型织物强力机。

1.2 实验方法

织物先由乙醇浸泡20 min后再进行等离子体处理。处理条件为：空气等离子体，电流3A。处理完后将织物放入试样袋，每隔一周进行各项测试。

2 实验结果和讨论

2.1 扫描电子显微镜分析

图1为苎麻电镜图。从图1a中可以看出未经等离子体处理的苎麻表面相对平滑。从图1b中可发现经过处理后当天，苎麻表面变得粗糙且出现许多小颗粒。从图1c中可以发现，处理后经过21天，苎麻表面形貌没有发生明显变化，说明等离子体处理对苎麻织物的形貌改变并没有明显的时效性。

2.2 接触角分析

图2 织物接触角

未处理组的接触角为49°，等离子体处理后当天测试为69.5°，表明等离子体处理降低了织物的亲水性。但是经过一周时间后，即处理后7天组，接触角数值随即回复到57.4°；处理后14天组，接触角数值为53.5°；处理后21天组，接触角数值为48.5°。以上结果说明经过21天的时间，苎麻织物的接触角已经基本回复到未改性水平，即等离子体对苎麻织物的接触角改性效果只能保持21天。

2.3 润湿时间分析

图3 织物润湿时间

织物润湿时间如图3。未处理组的润湿时间为9.2s，而等离子体处理当天组的润湿时间为24.3s，与未处理组相比有明显提高，同时也是所有组中数值最高的。处理后7天组，润湿时间为18.4s；处理后14天组，润湿时间为12.6s；处理后21天组，润湿时间为9.4s。以上结果说明经过21天的时间，苎麻织物的润湿时间也已经基本回复到未改性水平，这一结果与织物接触角的变化趋势是一致的。

2.4 织物强力分析

图4 织物断裂强力

从图4可以发现，在经过等离子体处理后，苎麻织物的经向断裂强力有明显下降，而纬向断裂强力基本没有变化。在21天的时效性测试过程中，织物的经纬向断裂强力均保持在处理当天的水平，说明等离子体对苎麻织物的断裂强力的改变基本不受时效性的影响。

3 结论

等离子体对苎麻织物处理后，其接触角和润湿时间在21天内回复到未处理水平，但织物表面形貌和织物断裂强力都没有明显改变。

[1]Höcker 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

嘉兴学院重点SRT资助项目资助。

林海滨，男（1995.5-）福建宁德人，本科在读，研究方向：等离子体改性技术。