等离子体改善合纤织物的抗静电性能.doc

第29卷第4期 北京服装学院学报 Vd．29 No．4 2009年10月 Journal of Beijing Institute of Clothing Technology oct．2009 用常压中频低温氩等离子体改善 合纤织物的抗静电性能* 程曼丽1一，唐晓亮2，3，4一，陈小立1一，汪娇宁1，朱 泉1 (1．东华大学化学化工与生物工程学院，上海201620；2．东华大学国家染整工程技术研究中心，上海201620； 3．东华大学理学院。上海201620；4．东华大学材料科学与工程学院。上海201620； 5．江苏唐工纺有限公司。南通226007) 摘要：为了能高效、无污染地改善合纤织物的抗静电性能，使用自制的中频常压介质阻挡放电等 离子体改性纺织材料装置，在常压氩气等离子体条件下。仅用45 w功率对芳纶、涤纶、丙纶织物分 别进行表面改性．检测发现：经过常压低温氩等离子体改性后，织物的静电半衰时间明显缩短。芳 纶、涤纶、丙纶织物抗静电性能得到有效提高．断裂强力测定显示：等离子体处理的织物，其断裂强 力只是略有变化，这种改变基本不影响材料本身的使用性能，说明常压中频等离子体表面改性技 术在绿色纺织工艺上的应用具有可行性． 关键词：介质阻挡放电；常压等离子体；合成纤维；芳纶；涤纶；丙纶；抗静电性 中图分类号：0461．2 文献标志码：A 文章编号：1001— 0564(2009)04— 0001— 07 合成纤维所固有的高绝缘性和憎水性，使之极易产生和积累静电．当静电荷积累到一定 程度，就会导致静电障碍和危害．随着合成纤维在纺织生产领域的应用越来越多，纺织材料的 带电现象及由此出现的静电危害，已成为亟待研究和解决的问题[1之]． 低温等离子体材料表面改性技术是一种高效、无污染的新型环保技术，完全符合国家的可 持续性发展以及绿色环保理念．高频和低频等离子体正被广泛应用于合成纤维的表面改性． 但是，目前很多关予等离子体表面改性高分子材料的工艺都必须在真空或低压条件下进行，这 使得等离子体技术在实际生产中对设备以及工艺条件的要求比较高，阻碍了等离子改性技术 在实际生产中的应用[3-9]． 本文用自制的常压低温等离子体装置[10-12]，采用18 kHz左右的仔频电源，在小功率下产 生常压等离子体，以期降低生产成本和工艺技术难度；文中分别对芳纶、涤纶和丙纶织物进行 了等离子体处理，通过等离子体引发亲水性单体在纤维表面接枝聚合，以期改善织物的抗静电 性；对织物进行氩等离子处理以期提高其亲水性能，且保持其原有的强力特性；探讨了处理前 后织物抗静电性能的变化，以及断裂强力的变化． 收稿日期：2009— 10一02 *基金项目：国家染整工程技术研究中心开放课题基金项目(RZ0702) 作者简介：程曼丽(1981一)．女，硕士研究生． **通讯联系人Email：xltang(园dhu．edu．cn． 万方数据  2 北京服装学院学报(自然科学版) 2009定 1 实 验 1．1实验药品及材料 氩气：纯度≥ 99．99％；涤纶布：70 g／m2；芳纶1313布：200 g／m2；丙纶布：221．5 g／m2． 丙酮：上海振兴化工一厂；丙烯酸(Aac)：化学纯，国药集团化学试剂有限公司；N-N 7亚甲 基双丙烯酰胺(MBA)：化学纯，国药集团化学试剂有限公司． 1．2实验仪器 自制介质阻挡放电常压低温等离子体发生 装置，如图1所示；YG(B)342D型织物感应式 静电测试仪：温州大荣纺织仪器有限公司；双臂 万能材料试验机H10K— S：美国Tiniius Olsen； 索氏提取器；HH．1数显恒温水浴锅：江苏省金 坛市荣华仪器制造有限公司；JSM．5600LV扫 描电子显微镜：JEOL日本电子株式会社；ES— CALAB 250型X射线光电子能谱仪：美国 Thermo公司． 1．3实验方法 图1介质阻挡放电常压低温等离子体装置 1．3．1基材洗涤 将芳纶、涤纶、丙纶3种合纤织物的所有样品在索氏提取器中经丙酮提取后，用去离子水清 洗、沸煮、烘干．所有样品放置至室温，其中，涤纶样品分为A、B 2组；丙纶样品分为A、B、C 3组． 1．3．2等离子体处理 等离子体装置处理样品的工艺条件为：氩气流量1．5 L／min。功率45 w(以上工艺参数经 本实验组长期实验比对，是处理效果最稳定的实验条件；同时也为有效比较实验结果而采用的 恒定氩气流量和功率)．采用此工艺处理芳纶样品、A组涤纶样品和A组丙纶样品，检测其断 裂强力和抗静电性能． 1．3．3等离子体引发涤纶接枝 采用1．3．2处理B组涤纶样品后，将其投入充氮气保护的含1％MBA的20％丙烯酸溶 液中(MBA和丙烯酸的含量均为质量分数，下同)，80℃反应3 h．取出后，于索氏提取器中经 丙酮提取，用去