等离子表面处理机在涤棉织物染色上的应用

等离子表面处理机在涤棉织物染色上的应用

等离子表面处理机对纤维表面进行刻蚀，引入新的基团，提高织物的润湿性、毛细效应和粘附性，比表面积的增大能够吸附更多的染料分子，从而提高织物的上染率。

等离子体作用时间

等离子体处理的涤棉织物K/S值为14.6，经等离子处理后K/S值随着等离子体作用时间的延长先增后减。等离子体刻蚀纤维表面，使比表面积增大，润湿性和毛细效应增大，而引入—OH、—COOH等极性基团，使得染料更容易附着、富集在涤棉织物表面。

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等离子体放电电压

高频电场下等离子体进行辉光放电，电压越高产生的高温电子、光子能量越大，发生碰撞使织物中的大分子链断裂并引入极性基团进行重组；等离子体对涤棉织物表面的刻蚀使织物的比表面积增大，有利于染料的吸附。

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等离子体作用间距

等离子体激发的气体在作用间距内，若间距小则内在的气体也少，放电时激发的高能粒子密度低，单位面积的作用力减小。

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Part.1 SEM

未处理的涤棉纤维表面光洁，而经过等离子体处理的涤棉织物被高能离子刻蚀后，表面粗糙度增加，比表面积增大，加大了与染料分子的接触面积，有利于染料的吸收。

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放电电压20 kV，作用时间5 min，作用间距2.5 mm 

扫描电镜图

Part.2 K/S值及ΔE值

等离子体处理后的涤棉织物染黑色，K/S值由14.6增加到21.1，说明等离子体处理过的织物颜色增深。等离子体处理的整体颜色较普通一浴法工艺染色的样品偏深、偏红和偏黄。

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等离子体高能刻蚀涤棉织物表面，产生毛细效应，有利于染料的吸附和富集，使上染率提高，比表面积增大使织物的漫反射增加，从而加深了织物的色深度；

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Part.3 应用效果对比

涤棉织物经等离子体处理后按新配方染色，各项色牢度指标优于普通一浴法，色牢度提升0.5级。这是因为：（1）染液中单位体积的染料浓度降低；（2）染液中相同质量分数的染料作用在织物上，经等离子体刻蚀后织物由于比表面积增大，单位面积的染料分子相对减少，等离子处理改善了织物表面的粘结性能，增加了纤维与染料分子间的结合力。

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结论

（1）等离子体处理与未处理的涤棉织物同浴染色，K/S值由14.6提高至21.1，两者间的ΔE值为1.040，经等离子体处理过的涤棉织物整体偏深。

（2）经等离子处理后涤棉织物染色与普通一浴法相比，重打色卡可以节约分散染料27%，且色牢度指标优于普通一浴法染色工艺。