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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)境污染嚴重的問題，不符合當今環(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用研究引起人們極大關注。有研究表明，等離子體處理可以改善纖維制品的潤濕性、易去污、印花性、染色性等。作者曾應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 實驗部分

    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 測試系統(tǒng)；Sintech 通用強力測試儀；Hitachi S-3200N 型掃描電子顯微鏡；Nicolet NEXUS 470 型紅外光譜儀。

    1.3 實驗方法

    1.3.1 織物上漿處理

    棉布→兩浸（含9％PVA 漿浴）兩軋（帶液率100±5％）→100～105℃烘干，平衡24h 后，測得上漿率為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），處理不同的時間（詳見結果與討論）。調節(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。

    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 大小）在室溫水中溶解15min 后的重量。樣品處理后稱量前均平衡24 小時。

    1.4.3 XPS(x-ray photoelectron spectroscopy)測試

    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 結果與討論

    2.1 常壓等離子體對PVA 的作用性

    為了比較分析等離子體對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間的退漿率列于圖1 中。

   由圖1 可見，不管處理時間長短，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棉纖維和棉織物的強力沒有影響。

    來源: 印染在線

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