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    【集萃網(wǎng)觀察】常規(guī)棉織物退漿加工存在耗能、耗水、環(huán)境污染嚴(yán)重的問題，不符合當(dāng)今環(huán)保的要求，不利于產(chǎn)品的可持續(xù)發(fā)展。有利于生態(tài)環(huán)境的等離子體在紡織制品的染整加工中的應(yīng)用研究引起人們極大關(guān)注。有研究表明，等離子體處理可以改善纖維制品的潤(rùn)濕性、易去污、印花性、染色性等。作者曾應(yīng)用常壓等離子體研究了在退除棉和粘膠織物上的PVA 漿的情況。

    1 實(shí)驗(yàn)部分

    1.1 材料及試劑

    純棉漂白布，寬114.3cm，經(jīng)緯密度33/30 根/ 厘米， 美國(guó)Test Fabrics 公司。

    PVA （水解率98-99%, MW =85,000-146000）和 H2O2（有效成份35%），

    1.2 儀器及設(shè)備

    常壓等離子體處理器(North Carolina State University 原子核物理系試制)[10]；Perkin ElmerPHI 5400 XPS 測(cè)試系統(tǒng)；Sintech 通用強(qiáng)力測(cè)試儀；Hitachi S-3200N 型掃描電子顯微鏡；Nicolet NEXUS 470 型紅外光譜儀。

    1.3 實(shí)驗(yàn)方法

    1.3.1 織物上漿處理

    棉布→兩浸（含9％PVA 漿�。﹥绍垼◣б郝�100±5％）→100～105℃烘干，平衡24h 后，測(cè)得上漿率為8.9％→剪成21.6×27.9cm 大小的試樣備用。

    1.3.2 PVA 簿膜的制備

    稱取0.2gPVA，放入直徑為6cm 的鋁箔容器中，然后再加入10ml去離子水。將鋁箔加熱到100℃讓PVA 完全溶解，再將鋁箔放入75℃的烘箱中4h。取出鋁箔，剝離PVA 薄膜。

    1.3.3 常壓等離子體處理

    將試樣（大小為21.6×27.9cm 上漿的織物或直徑為6cm 的PVA薄膜圓片）置于穩(wěn)定后的常壓等離子體處理器樣品框內(nèi)，通入氦氣，氧氣（視需要），處理不同的時(shí)間（詳見結(jié)果與討論）。調(diào)節(jié)處理器頻率5.0 kHz，電極間的電壓為7.8kv。處理前后樣品平衡24h，稱量（精確至0.0001g）。

    1.3.4 洗滌方法[

    (1)冷水洗滌：樣品用去離子水，浴比20:1，振蕩15min。然后，再用去離子水（浴比5:1）室溫清洗二次。

    (2)熱水洗滌除了水溫75℃ 以外，其他與冷水洗滌相同。

    1.3.5 退漿方法

    (1)上漿織物試樣→常壓等離子體處理→冷水洗滌→熱水洗滌→100～105℃ 烘干，平衡24h→稱量。

    (2)上漿織物試樣→兩浸（含6g/l，30% H2O2 和3g/l，NB-S 分散劑）兩軋（軋液率100±5％）→100～105℃ 汽蒸20min→冷水洗滌二次→熱水洗滌二次，100～105℃ 烘干，平衡24h，稱量。

    1.4 性能測(cè)試方法

    1.4.1退漿率(PDR，Percent desizing ration) 100%

    式中： W 1為等離子體處理前織物試樣重量， W h為等離子體處理或H2O2 退漿處理后的試樣的重量。樣品處理后稱量前均平衡24 小時(shí)。

    1.4.2 PVA 溶解率（dissolving rate） 100%

    式中，W2 指等離子體處理后樣品的重量，Wc 指等離子體處理PVA 薄膜（剪成3×3mm 大�。┰谑覝厮�中溶解15min 后的重量。樣品處理后稱量前均平衡24 小時(shí)。

    1.4.3 XPS(x-ray photoelectron spectroscopy)測(cè)試

    能譜數(shù)據(jù)在Perkin Elmer PHI 5400 光電子能譜儀系統(tǒng)上采集，用Mg α k 輻射為光電子激發(fā)源(能量1253.6ev)，通能為37.75ev，樣品室壓力1.33×10-7～10-8Pa，樣品掃描5 次。

    1.4.4 SEM（Scanning Electron Microscope）測(cè)試

    采用掃描電子顯微鏡Hitachi S-3200N。樣品先噴金150S，厚度25nm。放大倍數(shù)700。

    1.4.5 FT-IR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy)測(cè)試

    采用紅外光譜儀NicoletNEXUS 470 FT-IR 系統(tǒng)。IR 分析前，PVA 薄膜在60℃烘72h。

    2 結(jié)果與討論

    2.1 常壓等離子體對(duì)PVA 的作用性

    為了比較分析等離子體對(duì)PVA 漿料的作用情況，將H2O2 退漿（包括2 次冷水和熱水洗滌）和經(jīng)O2/air/helium 常壓等離子體處理不同時(shí)間的退漿率列于圖1 中。

   由圖1 可見，不管處理時(shí)間長(zhǎng)短，O2/air/helium 常壓等離子體處理后，PVA 退漿率都有明顯提高。O2/air/helium 常壓等離子體處理8min，再經(jīng)一次冷水洗滌，退漿效果就相當(dāng)于H2O2 退漿處理（含2 次冷水和2 次熱水洗滌）。從退漿率情況看，O2/air/helium 常壓等離子體處理8min 再經(jīng)一次冷水洗滌，就能滿足后續(xù)加工要求。與常用退漿工藝相比，常壓等離子體處理可以達(dá)到節(jié)水、節(jié)能和少污染的效果。常壓等離子體能夠誘發(fā)PVA 漿料的氧化、降解，并提高其在水中的溶解度。為了探討常壓等離子體對(duì)PVA 漿料的氧化、降解和刻蝕作用，特拍攝了掃描電鏡照片(SEM)，以觀察棉纖維表面性狀的變化，見圖2。

    圖2 可見，O2/air/helium 常壓等離子體處理5min 再經(jīng)一次冷水洗滌的纖維表面幾乎與未上漿的纖維一樣光滑、干凈（圖2a 和2c）；上漿棉布只經(jīng)2 次冷水和2 次熱水洗滌后，有明顯的PVA 漿料顆粒殘留（圖2d）。研究中還發(fā)現(xiàn)，常壓等離子體處理對(duì)棉纖維和棉織物的強(qiáng)力沒有影響。

    來(lái)源: 印染在線

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