常压等离子体构建涤纶织物超疏水表面的研究

【摘要】纺织品常常需要具备自清洁的特殊性能，而超疏水性能正是赋予织物自清洁特性的最主要性质之一，故超疏水表面的研究引起了学术界广泛的关注，尤其是利用其对化学气相沉积和接枝的引发和促进作用来进行超疏水表面构建。等离子体对材料表面改性是一种干法技术，无需使用大量的水和化学试剂，与传统的化学湿法技术相比，它具有无环境污染、操作简易、成本低等优点，得到了广泛应用。常规的有机硅疏水整理不能赋予织物超疏水性能，本文在常压条件下，以空气和少量氩气为气体，四甲基四乙烯基环四硅氧烷（D4V）和三氟丙基甲基环三硅氧烷（D3F）为单体，利用常压等离子体在涤纶表面成功构建性能优良的超疏水表面。本文以常压等离子体和两种有机硅单体为研究对象，进行了以下方面的研究：（1）进行单因素实验，对单体用量、氩气通量和处理时间等处理条件对改性织物增重率和超疏水性能进行了考察。结果表明：在单体用量为100%（o.w.f），氩气流量2.0L/min，放电电压100V，处理时间120s可使改性涤纶获得较为优秀的超疏水性能。（2）采用三氟丙基甲基环三硅氧烷（D3F）为改性单体所获得的涤纶，与在相同等离子体处理条件下采用四甲基四乙烯基环四硅氧烷（D4V）为改性单体所获得的涤纶织物表面进行超疏水性能的比较。结果表明：采用D3F为改性单体，其改性效果要优于D4V。（3）对经过两种有机硅单体改性后的涤纶织物进行了性能测试。发现涤纶织物经D4V和D3F等离子体超疏水改性后，其硬挺度和光滑度均有所提高，而柔软度和透湿性略有降低，但各项服用性能与涤纶原样的差别仍在可接受范围内；经多次水洗后，改性涤纶仍保持其较好的超疏水性能。（4）利用XPS、红外吸收光谱、EDS以及场发射扫描电镜对改性前后涤纶的分子基团和纤维表面性状进行了测定和观测，发现经过两种有机硅单体超疏水整理，涤纶纤维表面出现明显的沉积或薄膜包覆，并且通过实验结果分析，得出初步的机理推测结论：D4V在等离子体作用下发生开环、双键断裂以及分子间的自聚合，并发生了沉积；D3F单体则主要以含氟支链与涤纶分子的接枝反应为主。元素分析结果均表明，Si元素和F元素被分别大量引入涤纶织物。（5）利用捕捉剂捕捉—高效液相色谱测定法，对常压等离子体引发织物产生羟基自由基的过程进行了验证，结果表明，棉织物在等离子体环境内，会受到高能电子的轰击从而产生一定量的羟基自由基，从而获得一定的反应活性。
【作者】李立名；
【导师】刘今强；李永强；
【作者基本信息】浙江理工大学，纺织化学与染整工程，2014，硕士
【关键词】常压DBD等离子体；涤纶；D4V；D3F；超疏水；

【参考文献】
[1]李学雷.HDK公司营销策略研究[D].河北工业大学,工商管理,2013,硕士.
[2]李星.肌松药米库氯铵关键性中间体5’-甲氧基劳丹素的合成研究[D].浙江理工大学,有机化学,2013,硕士.
[3]方维才.高精度扭转试验机的静动态特性及控制系统开发研究[D].重庆大学,机械设计及理论,2014,硕士.
[4]汪红梅.离子液体的制备及其在锂二次电池和缓蚀剂方面的应用研究[D].中南大学,应用化学,2013,博士.
[5]王贵斌,赵俊华,文福拴,薛禹胜,辛建波.配电系统中电动汽车与可再生能源的随机协同调度[J].电力系统自动化,2012,19:22-29.
[6]刘柄新.山西煤炭物流可持续发展创新方法研究[D].山西财经大学,企业管理,2014,硕士.
[7]李娜.电动车电池一分钟充电遭疑突破材料,才能突破电池技术瓶颈[J].科技导报,2012,26:9.
[8]刘汶.TD-SCDMA终端射频一致性测量功能的完善与优化[D].北京邮电大学,电子与通信工程（专业学位）,2013,硕士.
[9]刘杰.运能释放条件下铁路既有繁忙干线货运产品布局规划理论与方法研究[D].北京交通大学,2014.
[10]钟森,白尤军,王达昌,伍向阳,王中言,石泽全.岩心物性测试及参数分析和应用[J].石油地球物理勘探,1994,S2:56-68+237.
[11]刘晓广.摄影课对中学生审美能力培养的探究[D].河北师范大学,现代教育技术,2013,硕士.
[12]郭磊,鞠平,王红印,赵浚婧.电力系统多台发电机参数的整体辨识[J].电力系统自动化,2011,17:44-50.
[13]戴莉莉.针刺环跳不同组织部位（结构）对大鼠坐骨神经急性损伤Bcl-2及Bax的影响[D].辽宁中医药大学,针灸推拿,2012,硕士.
[14]王剑.我国战略性新兴产业的融资模式研究[D].苏州大学,金融学,2013,博士.
[15]冒海燕.颜料改性及其在电泳涂料中的应用[D].江南大学,纺织工程,2012,硕士.
[16]代翠.斑点追踪技术评价肺栓塞患者的右心功能[D].吉林大学,临床医学,2014,硕士.
[17]周亚红.贪污罪若干问题研究[D].湘潭大学,法律,2003,硕士.
[18]国家外汇管理局赴澳大利亚信息技术考察团.澳大利亚反洗钱与信息技术应用(下)[J].中国外汇管理,2004,09:32-33.
[19]黄良玉.随机电磁高斯谢尔模型光束的符合分数傅里叶变换[D].苏州大学,光学工程（专业学位）,2014,硕士.
[20]谢兵.在青春文学困境中探索[D].杭州师范大学,中国现当代文学,2013,硕士.
[21]胡献旁.我国城市房屋拆迁的几个法律问题研究[D].中国政法大学,宪法与行政法学,2004,硕士.
[22]周绍华.董仲舒君主观念研究[D].曲阜师范大学,专门史,2004,硕士.
[23]费丽强.微网中暂态电压检测及其电压协调控制研究[D].华北电力大学,电力系统及其自动化,2012,硕士.
[24]吕焕.我国商业地产REITs风险治理[D].西安建筑科技大学,科学技术哲学,2013,硕士.
[25]章海亮,李晓丽,朱逢乐,何勇.应用高光谱成像技术鉴别绿茶品牌研究[J].光谱学与光谱分析,2014,05:1373-1377.
[26]张义锋.太行山区植物种子—鼠类—昆虫的相互作用研究[D].郑州大学,有机化学,2014,博士.
[27]郑宏宇,周雄,彭杰.冷弯薄壁钢管-混凝土组合空心板受弯性能研究[J].建筑结构学报,2014,S2:84-90.
[28]纪振洪.FMDYH-W稳频稳压型发码电源盒[J].铁道通信信号.2007(10)
[29]张会会.跨国供应链数量折扣和退货的组合契约研究[D].西南交通大学,管理科学与工程,2012,硕士.
[30]岑莉.论国际商务英语中法律文献的翻译[D].西安电子科技大学,外国语言学及应用语言学,2004,硕士.
[31]常志伟.纺织浆料合成与性能的研究[D].青岛大学,材料学,2004,硕士.
[32]张英杰.独立董事背景与上市公司会计变更关系实证研究[D].山东大学,会计学,2013,硕士.
[33]杨广斌.动态数据驱动的林火蔓延模拟系统关键技术研究[D].中国林业科学研究院,2008.
[34]刘吉元.蛋白质与配体相互作用分子模拟研究[D].西北农林科技大学,农业昆虫与害虫防治,2014,博士.
[35]李成华,樊海博,朱博.基于粗糙集-数据包络分析的公路交通发展有效性评价[J].山东科学,2014,01:78-85.
[36]王勇.118例初诊2型糖尿病营养治疗的疗效分析[D].大连医科大学,内科学,2012,硕士.
[37]赵春明.大功率高精密硬车削液体静压电主轴热态特性研究及流—固耦合分析[D].广东工业大学,机械工程,2014,硕士.
[38]金磊.新世纪不要让悲剧再重演——写在唐山“728”大地震25周年祭日的思考[J].世界科技研究与发展.2001(04)
[39]徐欢.成都市社区卫生服务发展现况研究[D].华中科技大学,公共卫生,2013,硕士.
[40]徐习伟.排除彩色绘图仪喷嘴堵塞的方法[J].石油地球物理勘探,1984,06:581-584.
[41]王春瑶.基于超像素分割的无线胶囊内窥镜出血图像的检测算法研究[D].西南交通大学,计算机系统结构,2014,硕士.
[42]岳静.右美托嘧啶用于儿童扁桃体、腺样体切除术术后镇静效果的临床观察[D].吉林大学,临床医学,2013,硕士.
[43]李博强.岩浆作用过程微量元素定量模拟方法研究及应用[D].吉林大学,地球探测与信息技术,2013,硕士.
[44]谢鸿钦.永磁同步电动机调速控制系统开发[D].华中科技大学,电力电子与电力传动,2013,硕士.
[45]王秀环.都市报弱势群体报道中的伪人文关怀[D].华中师范大学,传播学,2014,硕士.
[46]王雪.Ti表面构建肝素—纤连蛋白-VEGF生物功能层及抗凝/诱导内皮化评价[D].西南交通大学,材料科学与工程,2014,硕士.
[47]雷唤.基于WebServices的文件管理和共享系统的研究与实现[D].浙江工业大学,2012.
[48]谢勇旗.高等职业教育专业设置研究[D].天津大学,教育经济与管理,2004,硕士.
[49]张若阳.社会工作在高校思想政治教育中的应用研究[D].太原科技大学,思想政治教育,2013,硕士.
[50]贾彭军.RFID读写器天线仿真研究与设计[D].北京交通大学,2013.