米量级常压等离子体改性装置及其在纺织材料改性中的应用

核聚变与等离子体物理 ›› 2008, Vol. 28 ›› Issue (2): 182-186.

米量级常压等离子体改性装置及其在纺织材料改性中的应用

李驰1，唐晓亮1, 2, 3，严治仁1，邱高1, 2, 3

(1. 东华大学理学院，上海 201620；2. 东华大学国家染整工程技术研究中心，上海 201620； 3. 东华大学材料科学与工程学院，上海 201620)

收稿日期:2007-07-25 修回日期:2008-04-10 出版日期:2008-06-15 发布日期:2011-02-21
作者简介:李驰(1983-)，女，河南省泌阳县人，等离子体物理专业研究生。
基金资助:
上海市教委“曙光计划”项目(02SG28)；国家染整工程技术研究中心开放课题基金项目

Metre-scale atmospheric plasma modification equipment and its application to textile materials

LI Chi1, TANG Xiao-liang1, 2, 3, YAN Zhi-ren1, QIU Gao1, 2, 3

(1. College of Science, Donghua University, Shanghai 201620; 2. National Engineering Research Center for Dyeing and Finishing of Textiles, Donghua University, Shanghai 201620; 3. College of Material Science and Engineering, Donghua University, Shanghai 201620)

Received:2007-07-25 Revised:2008-04-10 Online:2008-06-15 Published:2011-02-21

摘要/Abstract

摘要：

介绍了自制的1m尺度介质阻挡电连续表面改性处理装置。论述了米量级常压介质阻挡放电的物理特性，探讨了介质阻挡放电的电压、功率、频率等电学参量之间的关系。给出了使用此装置连续对涤纶(PET)织物、熔喷PBT非织造布和羊毛织物三种纺织材料进行改性实验结果，得到了相应的扫描电子显微镜(SEM)图片，分析了材料表面改性的原因。

关键词: 低温等离子体, 介质阻挡放电, 表面改性, 纺织材料

Abstract:

An approach of one-meter-scale surface modification equipment using dielectric barrier discharge (DBD) plasma at atmospheric pressure is presented. The relationships among the electricity parameters such as discharge voltage, discharge power and discharge frequency are analyzed by using this improved DBD equipment. The modification results of PET, PBT and wool are given; the SEM images of three materials are shown and the related hydrophilic properties are analyzed.

Key words: Low temperature plasma (LTP), Dielectric barrier discharge, Surface modification, Textile materials

中图分类号:

O539

李驰1，唐晓亮1, 2, 3，严治仁1，邱高1, 2, 3. 米量级常压等离子体改性装置及其在纺织材料改性中的应用[J]. 核聚变与等离子体物理, 2008, 28(2): 182-186.

LI Chi1, TANG Xiao-liang1, 2, 3, YAN Zhi-ren1, QIU Gao1, 2, 3. Metre-scale atmospheric plasma modification equipment and its application to textile materials[J]. NUCLEAR FUSION AND PLASMA PHYSICS, 2008, 28(2): 182-186.

参考文献

[1] Brauer I, Punset C, Purwins, HG, et al. Simulations of self-organized filaments in a dielectric barrier glow discharge plasma [J]. J. Appl. Phys., 1999, 85 (11): 7569-7572.

[2] Muller I, Puset C. Self-organized filaments in dielectric barrier glow discharges [J]. IEEE Trans. Plasma Science, 1999, 27 (1): 20-21.

[3] Falkenstein Z, Coogan J J. Microdischarge behaviour in the silent discharge of nitrogen-oxygen and water-air mixtures [J]. J. Phys. D: Appl. Phys., 1997, 30 (5): 817-825.

[4] Ammelt E, Schweng D, Purwins H G. Spatio-temporal pattern formation in a lateral high-frequency glow discharge system [J]. Phys. Lett. A, 1993,179: 348-354.

[5] Eliasson B, Kogelschatz U. Modeling and applications of silent discharge plasmas [J]. IEEE Trans. Plasma Science, 1991, 19(2): 309-323.

[6] 陈维国. 染整技术发展中的近现代物理方法 [J]. 丝绸, 1995, 5: 18.

[7] 齐会民, 裴晋昌, 魏静媛, 等. 低温等离子体处理毛条工艺及设备研究——第一部分等离子体改善羊毛纤维表面性能 [J]. 上海纺织科技, 1993, 21(5): 5-8.

[8] 齐会民, 裴晋昌, 魏静媛, 等. 低温等离子体处理毛条工艺及设备研究——第二部分等离子体处理毛条的纺织染工艺性能 [J]. 上海纺织科技, 1993, 21(6): 8-12.

[9] 杨超, 邱高. 新型常压等离子体源及在血液过滤材料表面改性中的应用研究 [J]. 东华大学报(自然科学版), 2001, 27(6): 91.

[10] Ioan I N, Simona D, Jonathan C, et al. Characterizing polyester fabrics treated in electrical discharges of RF plasma [J]. Textile Research Journal, 2000, 70(1): 1.

[11] Lappan U, Buchhammer H M, Lunkwitz K. Surface modification of poly (tetrafluoroethylene) by plasma pretreatment and adsorption of polyelectrolytes [J]. Polymer, 1999, 40: 4087.

[12] Spence P, Wadsworth L, Chihani T. Plasma surface treatment for improved wettability and rewettability [A]. 7th Annual TANDEC International Nonwovens Confe- rence [C]. Knoxville, TN, USA, 1997.

[13] Ao L, Niu J, Liu Y, et al. The aging study on polyethylene terephthalate with surface modification by water vapor plasma [J]. Plasma Science and Technology, 2001, 3: 761-764.

[14] 敖玲, 胡建芳. 冷等离子体对聚酯(PET)表面改性的XPS研究 [J]. 内蒙古大学学报, 1999, 30: 347-350.

[15] 敖玲, 胡建芳. 冷等离子体对聚酯(PET)表面改性时效性的研究 [J].中央民族大学学报, 1997, 2: 130-135.

[16] 刘裕明, 焦玉国, 敖玲, 等. 乙醇等离子体对聚酯表面改性与时效研究 [J]. 中央民族大学学报, 1999, 1: 50-53.

[17] 刘裕明, 庄将光, 钱露茜, 等. 低温等离子体对聚碳酸酯材料表面改性的时效研究 [J]. 高分子材料科学与工程, 1999, 4: 141-144.

[18] Velazquez R, Mukhedkar D. Analytical modeling of grounding electrodes transient behavior [J]. IEEE Trans. on PAS, 1984, 103(5): 1314-1322.

[19] 唐晓亮, 邱高, 任忠夫, 等. 常压介质阻挡放电的部分电学参量研究 [J]. 高电压技术, 2004, 30(9): 55-57.

[20] 张芝涛, 鲜于泽, 白敏冬. 电荷电压法测量DBD等离子体的放电参量 [J]. 物理, 2003, 32(7): 458-463.

[21] 杨超, 邱高. 等离子体表面技术和在有机材料改性应用中的新进展 [J]. 高分子材料科学与工程, 2001, 17(6): 30-34.

[22] 唐晓亮, 王良, 邱高. 等离子体表面改性血液过滤用非织造布的进展 [J]. 纺织导报, 2005, 6: 110-112.

[23] 王良, 唐晓亮, 邱高, 等. 介质阻挡放电参数诊断及对材料表面改性的研究 [J]. 上海纺织科技, 2005, 33(6): 16-18.

[24] 张近. 低温等离子体技术在表面改性中的应用进展 [J]. 材料保护, 1999, 32(8): 20.