高效清潔的表面物理改性方法
主持人：利用電暈放電技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)滌綸纖維的表面快速處理的？
徐衛(wèi)林：電暈放電等離子體與滌綸纖維材料的反應(yīng)可以概括為三個(gè)步驟：
第一步，空氣中的少數(shù)離子或自由電子在高壓電場(chǎng)中被加速而獲得較高的能量，在運(yùn)動(dòng)時(shí)撞擊空間中的其他分子，能量足夠大的可使碰撞后的分子電離成新的自由離子、電子、自由基等粒子，其中荷電粒子又被繼續(xù)加速，再碰撞其他分子。其他分子可以是電場(chǎng)中的氣體分子，又可以是滌綸纖維材料表面的大分子鍵。被撞擊的分子接受部分能量，成為激發(fā)態(tài)分子而具有活性。
第二步，激發(fā)態(tài)分子不穩(wěn)定，分解成自由基或解離成離子消耗吸收的能量或保留其能量停留于亞穩(wěn)態(tài)。
第三步，自由基或離子在滌綸纖維材料表面反應(yīng)，有可能形成幾種情況：形成致密的交聯(lián)層；等離子體與存在的氣體或單體發(fā)生聚合反應(yīng)，沉積在聚合物表面形成具有可設(shè)計(jì)性的涂層；表面自由基或離子反應(yīng)和被刻蝕物質(zhì)表面形成化學(xué)反應(yīng)并形成揮發(fā)性反應(yīng)生成物，反應(yīng)生成物脫離被刻蝕物質(zhì)表面。
總之，電暈放電對(duì)滌綸的穿透能力弱，僅作用于材料表面十幾至幾十埃的淺層，對(duì)材料的本體性能影響小，是一種高效清潔的材料表面物理改性方法，電暈處理的材料被稱為綠色材料。同時(shí)，電暈放電產(chǎn)生的高能活性粒子能誘發(fā)材料表面分子鏈的斷裂、降解和氧化，使纖維表面發(fā)生刻蝕反應(yīng)，增加表面粗糙度，并且電暈放電過(guò)程中產(chǎn)生的臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，能使材料表面部分分子發(fā)生氧化，引入親水基團(tuán)。這些基團(tuán)的引入對(duì)提高滌綸表面的親水性能具有極大的幫助，隨著電暈電壓和電暈時(shí)間的增加，纖維表面被刻蝕嚴(yán)重，接入的親水基團(tuán)越多。當(dāng)電壓增加到一定程度時(shí)，電暈放電還有顯著的燒毛作用。