论文部分内容阅读
丝绸被称为“纤维中的皇后”,因为其出色的光泽、优质的触感、良好的耐用性等优点,丝绸越来越受到人们的欢迎。但是在染色过程中,因为其较差的润湿性和染色性,使得丝绸产品的染色效果不尽如人意。为了改变这个结果,人们开始寻求不同的改性处理技术对丝绸进行预处理,在众多处理手段中,等离子体处理技术因为其处理时间短、处理效果好、无有毒副产品等优点,越来越受到纺织工业的关注。本文设计并制作了能在空气中进行大气压辉光放电的等离子体发生装置,利用产生的大气压空气辉光放电等离子体对丝绸进行了不同参数下的处理,并对等离子体处理前后的丝绸的结构和性能进行了分析研究。通过测量其表面形貌(SEM)、元素含量(XPS)、化学结构(ATR-FTIR)、染色性能和色牢度等,研究了不同处理时间和不同放电电压对丝绸结构和性能的影响。本文还初步采用示波器和光谱仪研究了装置放电时的放电形态、产生的辉光放电等离子体中的活性粒子种类,主要结果如下:(1)自主设计并制作的等离子体在放电时的电压-电流波形图呈正弦曲线,与丝状放电有明显的区别,确定了装置在空气中产生的是大气压辉光放电等离子体。光谱诊断表明装置产生的大气压辉光放电等离子体中含有N2(C)、OH、03等活性粒子,并且产生的等离子体具有很好的均匀性。(2)控制放电电压为35kV,调节丝绸样品的处理时间分别为Os、30s、60s、90s、120s、150s,利用产生的大气压空气辉光放电等离子体对丝绸进行表面处理,发现随着处理时间的增加,丝绸表面出现了凹坑,并且凹坑的数量逐渐增加;随着处理时间的增加,丝绸表面的C元素含量逐渐从72.3%降低到了57.9%,而N元素含量从9.4%增加到了 14.3%,O元素的含量从18.3%增加到了 27.8%,丝绸表面引入了更多的亲水基团,如-OH、-NH、-COOH等;随着处理时间的增加,染色丝绸的K/S值从1.97增加到了 4.39,丝绸的染色性逐渐增强,而色牢度却逐渐降低。(3)控制处理时间为100s,调节放电电压分别为OkV、25kV、30kV、35kV、40kV、45kV,利用产生的大气压空气辉光放电等离子体对丝绸进行表面处理,发现经过大气压辉光放电等离子体处理之后,丝绸表面出现了凹坑和“台阶”,随着放电电压的增大,丝绸表面凹坑数量逐渐增多,甚至出现了断裂现象,丝绸表面粗糙度增大;随着放电电压增大,丝绸表面的C元素含量逐渐从72.3%降低到了 57.6%,而N元素含量从9.4%增加到了 14.2%,O元素的含量从18.3%增加到了 28.2%,丝绸表面引入了更多的亲水基团,如-OH、-NH、-COOH等;随着放电电压的增大,染色丝绸的K/S值从1.97增加到了 5.1,丝绸的染色性逐渐增强,色牢度逐渐降低。