等离子表面处理机对纤维表面进行刻蚀,引入新的基团,提高织物的润湿性、毛细效应和粘附性,比表面积的增大能够吸附更多的染料分子,从而提高织物的上染率。
等离子体作用时间
等离子体处理的涤棉织物K/S值为14.6,经等离子处理后K/S值随着等离子体作用时间的延长先增后减。等离子体刻蚀纤维表面,使比表面积增大,润湿性和毛细效应增大,
而引入—OH、—COOH等极性基团,使得染料更容易附着、富集在涤棉织物表面。
等离子体放电电压
高频电场下等离子体进行辉光放电,电压越高产生的高温电子、光子能量越大,发生碰撞使织物中的大分子链断裂并引入极性基团进行重组;等离子体对涤棉织物表面的刻
蚀使织物的比表面积增大,有利于染料的吸附。
等离子体作用间距
等离子体激发的气体在作用间距内,若间距小则内在的气体也少,放电时激发的高能粒子密度低,单位面积的作用力减小。
试验结果
1.SEM
未处理的涤棉纤维表面光洁,而经过等离子表面处理机处理的涤棉织物被高能离子刻蚀后,表面粗糙度增加,比表面积增大,加大了与染料分子的接触面积,有利于染料的吸收。
2.K/S值及ΔE值
等离子体处理后的涤棉织物染黑色,K/S值由14.6增加到21.1,说明等离子体处理过的织物颜色增深。等离子体处理的整体颜色较普通一浴法工艺染色的样品偏深、偏红和偏黄。
等离子体高能刻蚀涤棉织物表面,产生毛细效应,有利于染料的吸附和富集,使上染率提高,比表面积增大使织物的漫反射增加,从而加深了织物的色深度;
3.应用效果
涤棉织物经等离子体处理后按新配方染色,各项色牢度指标优于普通一浴法,色牢度提升0.5级。这是因为:
(1)染液中单位体积的染料浓度降低;
(2)染液中相同质量分数的染料作用在织物上,经等离子体刻蚀后织物由于比表面积增大,单位面积的染料分子相对减少,等离子处理改善了织物表面的粘结性能,增加了
纤维与染料分子间的结合力。
结论
(1)等离子体处理与未处理的涤棉织物同浴染色,K/S值由14.6提高至21.1,两者间的ΔE值为1.040,经等离子体处理过的涤棉织物整体偏深。
(2)经等离子处理后涤棉织物染色与普通一浴法相比,重打色卡可以节约分散染料27%,且色牢度指标优于普通一浴法染色工艺。