等离子体在纺织材料改性中的应用

目前，应用于纺织品的材料有棉、麻、丝、毛等纤维，涤纶、锦纶、腈纶等合成纤维，纤维的性能直接决定了纺织面料的性能。纤维表面改性是提高纺织面料服用性能的重要手段，具体方法可分为化学方法和物理方法。纤维的化学方法改性由于其自身发展的制约因素，在处理过程中过量能耗、污染等形成了发展的瓶颈。于是人们把目光投向了物理方法，在众多纤维表面改性的物理方法中，等离子体技术是发展前景广阔的。

　　等离子体处理广泛应用于诸多领域，在纺织工业中的应用也得到人们的关注。应用于纺织材料加工的等离子体主要是低温等离子体，它具有许多优点，清洁环保型是主要的优点。低温等离子体工艺属于干态加工工艺，在处理过程中低能量消耗，没有污染的产生，无需处理污染物的人力、物力、财力的投入；操作过程灵活简单，不受处理品体积状态的影响。

　　低温等离子体加工工艺仅仅改变纤维表面极浅一层(<10nm)的结构，不会影响纤维的整体性能，而且能够实现传统化学反应所不能实现的反应。因此可以利用这项技术对纤维表面进行改性，进而赋予织物特殊的服用性能。

2等离子体的作用机理

　　低温等离子体又称为冷等离子体、非平衡等离子体、辉光放电等离子体[2]。产生的方法主要有辉光放电和电晕放电。辉光放电是在低压下的特定的气体介质中发生放电的现象；电晕放电是在绝缘的电极与接地的介电导辊之间施加高频电压，使空气绝缘破坏离子化而发生放电的现象[1,3]。

　　低温等离子体泛指近局域热力学平衡等离子体，在低温热等离子体中，不仅含有大量的化学反应活性电子、离子，还有分子、原子、自由基，它们不仅是能量的携带者，而且还可能作为反应物直接参加化学反应。在低温等离子体中，气压较高，放电电场强度较低，因而粒子间的相互碰撞起支配作用，热电离是主要的机制。电子通过弹性碰撞，将能量传递给重粒子，进而依靠重粒子间的热运动产生一系列的热分解、热电离，形成近局域热力学平衡的低温热等离子体[4]。

　　等离子体技术用于纤维的表面改性，其作用机理主要有两种：反应性离子刻蚀(称为RIE)和等离子体化学气相沉淀(称为CVD)[3,5]。反应性离子刻蚀对纤维进行减量加工，使纤维表面生成化学活性点而产生腐蚀、亲水化。等离子体化学气相沉淀可以引入官能团，改变纤维表面的化学组成，引进官能团的类型取决于工作气体，可以产生新官能团所用的工作气体主要有：O2、H2、He、Ne、Ar、N2、NH3、C2H4、CH3、CF4、C2F6等[6]。