纺织材料等离子体表面处理设备及其应用

该设备为国家发明专利产品（照片见图），经省级鉴定，水平为国际首创。该产品基本原理是利用低气压气体直流辉光放电产生等离子体对材料进行表面处理。

低气压气体（如空气、氧气等）放电产生的等离子体中含有大量活性粒子，如电子、离子、亚稳态分子和原子、光子（特别是紫外光子）、自由基等。这些活性粒子的能量大于高分子材料表面分子中原子的化学键能，能对高分子物质表面产生复杂的物理和化学作用。

主要作用包括： - 在高分子物质表面微观上的刻蚀作用； - 在表面引进大量极性基团； - 显著提高高分子材料表面的粘接性、印刷性、润湿性、染色性、可纺性等。

主要用于处理布状的高分子材料，如各种纺织布料、复合材料中的纤维编织物以及散状纤维（用特制的两个网夹持散状纤维）等。

处理过程如下： - 布状材料在真空室中自动展开处理； - 处理后又自动卷成一捆； - 全部处理结束后，再打开真空室取出。

该设备已经过一年的工业化生产试验，可用于工业生产。今后还可以设计成自动进出、连续生产的形式。

其用途包括：

（1）用于各种化纤织物的各种功能整理（如亲水、拒水、阻燃、防静电、涂层印花、喷墨印花、树脂加工等）的前处理，能活化纤维表面，使之能和后处理的各类整理剂（或单体）更好地发生反应，使整理剂（或单体）牢固地固着在织物上，并可减少助剂用量、减小纤维损伤、提高耐久性。还可以用于化纤织物（如涤纶）减量处理、镀膜的前处理。织物处理后可显著提高它们与镀膜间的结合力（用手指刮镀膜不掉；用胶带压粘镀膜后快速将胶带拖出镀膜也不会被带出）。还可以用于染深黑整理，处理后可以粗化纤维表面，产生浓色效果。

（2）用于棉织物退浆、煮练、漂白、丝光、免烫等工序的前处理。用于处理丝绸布料，可显著提高其染色性能并提高色牢度。

（3）用于非织造布的各种功能处理（如亲水、拒水、增加粘结力、生物共容、清洁表面等）的前处理。

（4）用于处理纤维复合材料中的纤维材料（如碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维），可显著提高它们与基体（如环氧树脂）的粘接力，生产高比强度的（即重量轻、强度高的）复合材料，例如利用纤维复合材料生产航空航天结构件、风力发电机叶片、碳纤维增强塑料、芳纶增强塑料、防弹衣、体育用品与设备（如网球拍、羽毛球拍、钓鱼杆、赛车、赛艇）、鞋底夹板等。（根据我们的测试，聚乙烯用我们产生的这种等离子体处理后与粘接剂的粘接力可以提高20多倍。）

（5）用于处理轮胎帘子布，可显著提高它们与橡胶间粘接力，生产高性能的轮胎。

（6）用于处理兔毛等散状纤维。兔毛经等离子体处理后纤维摩擦系数显著提高（外观和强度不受影响），解决了兔毛可纺性差的问题，使纺兔毛纱可以像纺羊毛一样。这不仅可用于兔毛粗纺，而且对兔毛精纺意义更大，可以用兔绒代替昂贵的羊绒。这项技术不仅解决了兔毛的可纺性差的问题，而且可提高劳动生产效率、纺纱一次制成率，提高纱线强度、染色上色率，减小织物的水洗缩水率、织物穿着掉毛率。这项技术和设备还可用于羊毛的防缩处理，棉花脱脂处理等。

该设备为国家发明专利产品（照片见图），经省级鉴定，水平为国际首创，该产品基本原理是利用低气压气体直流辉光放电产生等离子体对材料进行表面处理，低气压气体（如空气、氧气等）放电产生的等离子体中含大量活性粒子如电子、离子、亚稳态分子和原子、光子（特别是紫外光子）、自由基等，这些活性粒子的能量大于高分子材料表面分子中原子的化学键能，能对高分子物质表面产生复杂的物理和化学的作用，主要是在高分子物质表面微观上的刻蚀作用以及在表面引进大量极性基团，能显著提高高分子材料表面的粘接性、印刷性、润湿性、染色性、可纺性等，主要用于处理布状的高分子材料如各种纺织布料、复合材料中的纤维编织物以及散状纤维（用特制的二个网夹持散状纤维）等。处理时布状材料在真空室中自动展开处理，处理后又自动卷成一捆，全部处理结束后，再打开真空室取出。该设备已经过一年的工业化生产试验，可用于工业生产。今后还可以设计成自动进出、连续生产的形式。其用途：

（1）用于各种化纤织物的各种功能整理（如亲水、拒水、阻燃、防静电、涂层印花、喷墨印花、树脂加工等）的前处理，能活化纤维表面，使之能和后处理的各类整理剂(或单体)更好地发生反应，使整理剂(或单体)牢固地固着在织物上，并可减少助剂用量、减小纤维损伤、提高耐久性。还可以用于化纤织物（如涤纶）减量处理、镀膜的前处理。织物处理后可显著提高它们与镀膜间的结合力（用手指刮镀膜不掉;用胶带压粘镀膜后快速将胶带拖出镀膜也不会被带出）。还可以用于染深黑整理，处理后可以粗化纤维表面，产生浓色效果。

（2）用于棉织物退浆、煮练、漂白、丝光、免烫等工序的前处理。用于处理处理丝绸布料，可显著提高其染色性能并提高色牢度。

（3）用于非织造布的各种功能处理（如亲水、拒水、增加粘结力、生物共容、清洁表面等）的前处理。

（4）用于处理纤维复合材料中的纤维材料（如碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维），可显著提高它们与基体（如环氧树脂）的粘接力，生产高比强度的（即重量轻、强度高的）复合材料,例如利用纤维复合材料生产航空航天结构件、风力发电机叶片、碳纤维增强塑料、芳纶增强塑料、防弹衣、体育用品与设备（如网球拍、羽毛球拍、钓鱼杆、赛车、赛艇）、鞋底夹板等。(根据我们的测试，聚乙烯用我们产生的这种等离子体处理后与粘接剂的粘接力可以提高20多倍）。

（5）用于处理轮胎帘子布，可显著提高它们与橡胶间粘接力，生产高性能的轮胎。

（6）用于处理兔毛等散状纤维。兔毛经等离子体处理后纤维摩擦系数显著提高（外观和强度不受影响），解决了兔毛可纺性差的问题，使纺兔毛纱可以象纺羊毛一样。这不仅可用于兔毛粗纺，而且对兔毛精纺意义更大，可以用兔绒代替昂贵的羊绒。这项技术不仅解决了兔毛的可纺性差的问题，而且可提高劳动生产效率、纺纱一次制成率，提高纱线强度、染色上色率，减小织物的水洗缩水率、织物穿着掉毛率。这项技术和设备还可用于羊毛的防缩处理，棉花脱脂处理等。