低温等离子体处理对芳纶性能的影响.pdf.pdf

研究报告产业用纺织品总第207期√j饭温等离子i椿j郭士恒杨建忠摘要:对芳纶进行低温等离子体处理,通过扫描电镜和XPS分析观察芳纶经等离子体处理前后表面结构厦物化性能的变化情况。研究结果表明:经等离子体处理后,芳纶表面产生刻蚀效应,碳一氧键增多;在保证单纤强力变化不大的情况下,纤维的摩擦性和亲水性能提高。关键词:低温等离子体,芳纶,表面改性处理中图分类号:;:A文章编号:1004—7093(2007)12-0024一o5芳纶是一种高强度、高模量、低密度和耐磨性好的有机合成高科技纤维,它由刚性分子组成,分子对称性高,定向程度和结晶度高,因而横向分子间作用力弱;另外,分子结构中存在大量的芳香环,不易移动,分子间的氢键弱,横向强度低,在压缩及剪切力作用下容易产生断裂?,且随结构而伴生的表面光滑,润湿性差,与橡胶、复合材料和化学有机薄膜粘结差等缺点,严重地影响了它的广泛应用和发展。为了充分发挥芳纶优异的力学性能可以对芳纶进行表面改性处理,目前,芳纶表面的处理技术主要有化学改性和等离子改性技术L4]。通过化学和物理的方法来改变芳纶的表层结构,从而使芳纶弥补以上的不足。化学法作用强烈,甚至会破坏芳纶的内部组成,反应时间也较难控制。与化学法相比,物理法却有着广阔的发展优势,尤其是日渐成熟的低温等离子体技术,干法处理、节约水、无污染、能耗低、环保,反应仅涉及纤维的表面层,不改变纤维自身的整体性能而赋予纤维新的表面特性等优点。本文利用低温等离子体中的活性粒子轰击芳纶纤维表面,并观察芳纶经等离子体处理前后表面tit基金项目:陕西省教育厅重点科研计划项日(04JS28);教育部新世纪优秀人才支持计划项目(NCET-04-0974)收稿日期:2007—04—17作者简介:郭士恒,男,1981年生,在读硕士研究生。主要从事功能性纺织材料的研究开发24一物化性能及机械性能的变化;研究等离子体处理的时间、压强和功率对芳纶摩擦性能、断裂强力和亲水性的影响。、芳纶1414长丝。,通过JEOLJSM-6700F扫描电子显微镜观察纤维表面形态的变化,以x射线光电子能谱仪测纤维表面化学组成成分的变化,从而定量分析材料组分的含量百分比,用Y151型纤维摩擦系数测定仪测量纤维的摩擦性能、YGOO1N电子单纤维强力仪测单纤维的强力,YG(B)871型毛细管效应测定仪测纤维的亲水性。。我们选择了能够较好地反映纤维整体效果的5000倍放大和能够更清晰仔细辨别局部的微观结构细小变化的16000、18000和20000倍放大,这样经等离子体处理的芳■0■￡维普资讯 7年第12期产业用纺织品研究报告(a)未处理(c)等离子体处理(40Pa,150W,100s)(b)等离子体处理(20Pa,50W,100s)(d)等离子体处理(30Pa,200W,240s)(e)等离子体处理(30Pa,300W,240s)(f)等离子体处理(40Pa,150W,80s)图l辉光等离子体处理对芳纶表面形态结构的影响纶表面形貌变化就清晰形象地展现出来了。图1表示