等离子表面处理机设备对非织造布有哪些性能改善?
等离子体表面处理改善非织造布的性能研究
近年来,国内外已有很多关于运用等离子体表面处理技术对非织造布进行表面改性的研究。用空气、Ar常压等离子体表面处理对血液过滤材料PBT熔喷非织造布进行表面改性,明显改善材料表面的润湿性能;用Ar真空等离子体表面处理对电池隔膜用丙纶非织造织物进行表面改性处理,等离子体表面处理提高了材料的吸碱速度和吸碱率,从而提升了电池隔膜的性能;
等离子体表面处理改性处理对电池隔膜用丙纶非织造布力学性能虽然存在一定的影响,但不会影响电池隔膜用丙纶非织造布的正常使用。用O2、N2等离子体分别对PET非织造布进行等离子体表面处理改性处理,处理后材料表面的润湿性能得到提高,用O2等离子体处理60s时,PET非织造布瞬间吸水量以及最大吸水量较好;采用空气等离子体表面处理有效改善了粘纺聚酯非织造布表面的亲水性,其改性程度受到等离子体控制处理条件的影响。常压He/O2等离子体对PET纺粘非织造布进行表面处理后,材料的润湿性能超过了改性前的10倍,回潮率也提高了3倍。用常压He辉光放电等离子体表面处理了聚丙烯非织造布,发现表面形态的改变跟抗张强度、应力机械性能、空气的渗透性能、润湿性的提高有很大的关系。
等离子体表面处理性质对表面改性的影响
气体的种类对等离子体的状态起着决定性的作用,它直接影响了等离子体对高分子材料表面的改性方式和结果。等离子体表面处理一般采用非聚合性气体,包括非反应性气体和反应性气体。
非反应性气体指He、Ar等惰性气体,这类气体的等离子体作用于材料时,惰性气体原子并不与高分子链结合,等离子体表面处理而是对表面进行刻蚀和产生自由基,但当材料接触空气后表面的自由基会继续与空气中的活性气体发生反应,生成极性基团。等离子体表面处理反应性气体指一些无机气体或易挥发的无机化合物,常用的有O2、N2、CO2、CO、H2O、NH3、SO2等,与非反应性的惰性气体不同,这类反应性气体的等离子体作用于材料时,气体原子可以与高分子链结合,形成相关的官能团。
等离子体表面处理改性原理
等离子体表面处理是指非聚合性无机气体(如Ar、N2、O2、H2等)的等离子体对高分子材料表面的物理或化学的作用过程。参与表面反应的有激发态分子、自由基和离子,也包括等离子体辐射紫外光的作用。
等离子体表面处理的能量可以通过光辐射、中性分子流和离子流作用于材料表面,这些能量的消散过程就是材料表面获得改性的过程。低温等离子体表面处理能发出可见光、紫外光和红外光,其中紫外光不仅能被材料强烈吸收,并能使表面产生自由基,所形成的活性位置就会继续和等离子体中的气体组分发生化学反应,引起一系列的表面改性。中性粒子通过自身的自由基离解能引起材料表面各种化学反应(脱氢、氧化、加成)。离子流与表面撞击引起表面刻蚀和加热,也会引起与中性流类似的反应。这三种作用共同组成低温等离子体改性材料表面的原理。
等离子清洗机材料表面改性方法
等离子清洗机材料表面改性的方法通常可分为化学改性和物理改性。化学改性是指用化学试剂处理材料表面,使其表面性质得到改善的方法,包括酸洗、碱洗、过氧化物或臭氧处理等。物理改性指用物理技术处理材料表面,使其表面性质得到改善的方法,包括等离子体表面处理、光辐射处理、火焰处理、力化学处理、涂覆处理及加入表面改性剂等方法。
等离子清洗机技术作为一种新型的材料表面改性方法,以等离子清洗机低能耗、污染小、处理时间短、效果明显的特点引起了人们的关注。等离子清洗机在众多的改性方法中,低温等离子清洗机是近年来发展较快的方法,等离子清洗机与其他方法相比有很多优点:首先等离子清洗机是一种干式工艺,省去了湿法化学处理工艺中所不可缺少的烘干,废水处理等工艺;若与其他干式工艺如放射线处理、电子束处理、电晕处理等相比,等离子清洗机独特之处在于它对材料的作用只发生在其表面几十至数千埃厚度范围内,既能改变材料表面性质又不改变本体性质。
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