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本文针对聚丙烯纤维疏水、染色性差的特点,采用了常压辉光放电等离子体(APGDP)处理工艺,进行了丙纶织物的APGDP表面改性的研究。 本文研究试制了一台常压辉光放电等离子体发生装置。对电极材质、结构进行优化,选择了不锈钢平板金属电极;并对其表面光洁度进行了不断地改进和完善,达到了放电要求;根据电极结构和电路参数对介质板进行优化,定制了特定大小、厚度的石英介质板;根据操作要求,使电极间距可调;考虑到常压条件下等离子体处理的工业化前景,在多种工作气体中进行了放电实验,在He/CO2,He/NH3,He/Ar,He等常压气体中均产生大面积、均匀、稳定的辉光放电。对放电的伏安特性进行了测量,与低压辉光放电的对比表明实现了常压辉光放电(APGD)。研究了APGDP的产生、机理以及影响放电的主要因素。 电源、反应室匹配与否直接决定放电的质量及改性效果,电路匹配是常压辉光放电中的关键问题。我们从原端匹配、副端匹配,串联匹配、并联匹配及根据实际电路的串并联匹配等多个途径分析探讨了电路匹配问题,在实验室现有条件下,经过大量实验摸索,实现了电路的近似匹配。发现匹配后的APGDP对丙纶的改性效果明显好于未匹配情况。 利用自制的放电装置对丙纶织物进行了APGDP表面改性,改性后的丙纶上染率可达27.41%,染色深度K/S可达4.47。采用了快速傅立叶分析红外光谱(FTIR)、等离子体发射光谱、改性织物样品吸水速度、上染率、染色深度等分析技术对处理前后的丙纶样品进行亲水性和染色性的测试。并对影响丙纶织物等离子体处理效果的影响因素,如处理时间、混合气体组分,进行了分析研究。丙纶在多种气体等离子体处理后的亲水性都有明显改善,但存在时效性,而He/CO2,He/NH3的处理效果较好,时效性较弱。常压辉光放电的处理效果优于低压辉光放电。 APGDP对丙纶的表面改性是有效的。同低压辉光放电相比,操作更简单,更容易实现工业化。