低温等离子体在纺织加工中的应用概述.ppt
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1、低温等离子体在纺织中的应用概述,轻化082 崔志鹏,等离子体是高能离子化气体,被称为物质第四态。按等离子体密度可分为18个等级,按温度可分为7个等级,其涵盖范围很广,从宇宙空间到太阳均在此范围内,它占了整个宇宙的99%。,等离子体包括:中性原子或分子、正负离子、自由电子、光子、各种亚稳态受激体、自由基及分子或聚合物碎片。,等离子体概述,非热平衡等离子体会产生热自由电子,它可产生高化学活性,但中性体和离子接近室温。质量极小的自由电子对系统加热作用极小,使其保持冷温。冷等离子体的工业用途很广,在纺织品的加工处理相对于其它行业算是刚刚起步。,低温等离子体,它对加工件表面作用主要有清除物质清洁/蚀刻作
2、用;添加物质沉积层作用;增加表面能表面活化作用。,生成等离子体的能量供给途径主要有电能、热能、核能、辐射能和机械能五种,实验室中的电离方法主要有:放电法通过从直流到微波所有频率带的放电,都可以产生各种不同电离状态的等离子体。燃烧法通过燃烧,使气体发生热电离。例如火焰中的高能粒子相互碰撞会发生热电离;此外,特定的热化学 反应所放出的能量111能引起气体电离。冲击波法通过急剧压缩气体,产生高温,使气体发生热电离而产生等离子体。光、X射线、射线照射法 电离所需的能量由光、X射线、射线提供,放电的起始电荷是电离生成的离子,这种电离方法形成的电荷密度一般较低。激光照射法通过激光照射可使物质蒸发而电离,不
3、过需要大功率的激光。碱金属蒸气与高温金属板的接触使碱金属蒸气与高温金属板接触生成等离子体。当气体接触到具有比其电离能大的金属时,则发生电离。碱金属蒸气的电离能小,故容易发生电离。,等离子体的产生,低温等离子技术在染整加工中的应用,发表的文献资料看,低温等离子体的应用范围在纺织品加工上有以下几个方面纤维与织物的深色、浓色化;纤维表面的凹凸化、粗糙化;纤维表面与双折射率小的高分子聚合形成薄膜;改进纤维、织物的吸水性能;纤维与织物的疏水加工;纤维与织物的阻燃加工;纤维与织物的防污加工;丝绸的抗皱;抗静电加工;提高纤维的粘接性;碳纤维的表面改性。,等离子体处理织物的作用原理,等离子体的能量可通过光辐射
4、、中性分子流和离子流作用于聚合物表面。这些能量的消散过程就使聚合物表面获得改性。在等离子体中的中性粒子将通过连续不断地轰击固体表面将能量转移给聚合物。这些中性粒子的能量具有4种形式:动能,振动能,离解能和激化能。动能和振动能只对聚合物起加热作用,而自由基离解能则是通过引起聚合物表面各种化学反应一一脱氢、加成、氧化等作用而获得消敢,与此同时,也可与聚合物表面的自由基结合而使聚合物加热;激化分子和原子是以与固体表面碰撞而达到能量消散的,这些亚稳态分子和原子的能量通常大于聚合物的离解能,因而在碰撞过程中会产生聚合物自由基:把织物密封置于该电场,电场中产生的大量等离子体及高能自由电子,能促使纤维表层产
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