103-6:聚酯服用材料的表面干态加工技术研究

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所属分类:新材料项目

技术创新点聚酯纤维具有优良的物理、化学性能,目前已成为世界上使用最多的化学纤维之一。然而现有的普通聚酯纤维尚存在吸湿性差、容易积聚静电等缺点,这也成为制约其作为服用面料进一步推广应用的主要瓶颈。本研究采用常压等离子体干态加工技术对聚酯材料进行放电处理,从放电时间、极板间距和放电气氛等方面分析了表面改性效果的变化规律,然后通过液滴状态分析仪、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱测试(XPS)等对聚酯材料表面的润湿性能、表面自由能、纤维表面形貌以及表面化学组分等进行测试和表征,揭示了等离子体有效提高材料表面亲水性能的原因和机理,为聚酯材料在服用面料中的进一步推广和新型材料的研发奠定了理论基础。

技术性能本项目拟于在等离子体对聚酯材料放电处理的研究中,观察和总结出材料表面性能的变化规律与等离子体的放电参数间的关系;以材料表面的润湿性、纤维表面的物理形貌和化学组分为主要衡量指标,揭示等离子体的溅射刻蚀效果和引入化学集团的作用对材料表面粗糙程度、表面自由能和化学活性的影响规律;通过一定条件下的放置储存,分析和论证等离子体处理的时效性对材料表面性质变化带来的影响。

市场分析:目前等离子体技术在纺织上的应用整体趋势是向着实用化方向发展。由于用等离子体对化纤进行表面改性,既可以改善聚合物的表面性能,又不改变聚合物母体的性质,所以,这使得其非常适用于纺织材料的改性研究。研究发现,等离子体处理具有如下突出的优点:(1)保持材料原有结构。等离子体仅对材料表面改性而不对材料本体产生破坏,并因此能够最大程度保留材料原有的物理机械性能,而且等离子体处理在整个表面上的处理效果相对均匀。(2)可完成多种表面处理。由于等离子体处理可以采用各种气体(气氛)处理几乎所有的聚合物材料,甚至像惰性气体这样本身不具反应活性的气体也可以用来做反应气氛,因此可以完成传统化学方法不能完成的表面处理。(3)环保。等离子体处理属于干式技术,只产生很少污染物,不像传统化学处理会造成溶剂残留等问题,因此对环保的压力小。(4)低能耗。等离子体处理耗能低,几乎不耗水,因此还是一种节能节水的新技术。

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