常压等离子体技术改善涤纶及涤棉纱的吸湿性能

为改善涤纶及涤棉纱的吸湿性能,通过改变处理时间、放电功率、气体流量和气体组分,研究常压等离子体处理对纱线芯吸高度、接触角和化学组成的影响.结果表明,常压等离子体的处理时间对纱线芯吸高度的影响最大,放电功率和气体流量作用范围较小,而纯氩气的处理效果最佳.从纱线接触角测试和红外光谱分析中看出,纱线本身的亲水性能提高及其表面...     

DBD等离子体处理对芳纶织物结构性能的影响

为改善芳纶织物增强复合材料的界面黏结性能,采用常压氦-氧介质阻挡放电(DBD)等离子体处理对芳纶织物进行表面改性,研究氧气流量变化对织物等离子体处理效果的影响.通过测试处理前后芳纶织物的表面形貌、结构组成、润湿性能、粗糙度和拉伸性能来表征等离子体的改性效果.结果表明:DBD等离子体处理后,芳纶纤维的表面经过刻蚀,粗糙程度明显增加;纤维的化学组成没有显著变化,仅CO等极性基团有所增加;芳纶织物的润湿性显著改善;拉伸性能略有提高.综合考虑,氧气流量为10mL/min时处理效果较好.     

用大气压下空气辉光放电对聚四氟乙烯进行表面改性

通过放电的电气特性测量和发光特性观察,界定了空气中大气压下辉光放电(APGD)和介质阻挡放电(DBD)的不同放电特点.用扫描电子显微镜(SEM)观察、接触角测量和X射线光电子能谱分析(XPS)等手段,研究了空气中APGD和DBD对聚四氟乙烯(PTFE)表面进行改性的效果,并分析了APGD和DBD处理效果不同的原因.实验结果表明:PTFE表面经APGD和DBD处理后,其表面微观样貌和表面化学成分均发生变化,且APGD的处理效果优于DBD.APGD可以对PTFE表面进行更为均匀的处理,经APGD处理40s后,PTFE表面的w(O)从0增加到21%,表面的水接触角从118°下降到53°.     

氩等离子体射流对聚四氟乙烯表面改性的研究

采用氩等离子体射流对有机材料聚四氟乙烯(PTFE)进行表面改性,通过接触角测量、扫描电子显微镜(SEM)观察、X射线光电子能谱(XPS)和衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)分析,以及表面电阻率和沿面闪络电压等参量的测量,研究了等离子体射流处理前后PTFE的表面特性。实验结果表明:氩等离子体射流产生的粒子主要有OH、N*、Ar和少量的O。PTFE经大气压氩等离子体射流处理后,其表面水接触角下降,表面粗糙度变大,表面突起和裂痕显著增加,且表面有新的含氧基团生成;增加表面改性时间,表面改性效果会达到饱和状态;另一方面,表面改性后的PTFE存在微弱的老化效应,当在空气中放置10d后,其表面水接触角为66.2°,仍然低于表面处理前的值。由于等离子体改性使PTFE表面形态及化学成分发生变化,粗糙度增加,使PTFE表面电阻率降低,导致其沿面闪络电压升高。     

非织造材料传输植物营养液性能及其应用

为了研究聚酯纺黏针刺非织造材料和聚酯长丝机织物对植物营养液的传输效果,根据毛细效应原理,利用非织造材料和机织物的芯吸现象,对经不同浓度亲水剂溶液预处理后的聚酯纺黏针刺非织造材料和聚酯长丝机织物的芯吸效果进行研究.试验结果表明:经V(亲水剂)∶V(水)=2∶1 000的亲水剂溶液处理后的聚酯纺黏针刺非织造材料和聚酯长丝机织物的芯吸高度都达到最大,当材料面密度相同时,未轧光聚酯纺黏针刺非织造材料芯吸带液量比聚酯长丝机织物芯吸带液量多15%,而且聚酯纺黏针刺非织造材料对营养液的多次传输效果好.通常植物营养液的pH值为5.5~6.5,试验结果显示纺黏针刺非织造材料在pH值为6的营养液中芯吸高度最大.因此,在pH值为6的营养液中,聚酯纺黏针刺非织造材料作为传输芯材更合适.     

表面接枝胶原蛋白的聚偏氟乙烯膜的研究

利用低温等离子体技术对聚偏氟乙烯(PVDF)膜表面进行改性,并接枝胶原蛋白,研究了胶原蛋白的质量浓度和接枝时间对膜性能的影响.对接枝后的膜材料进行了水通量、接触角、染色性能方面的测试,并利用傅里叶红外光谱对膜表面结构进行研究.研究结果表明,通过等离子体技术在PVDF膜表面成功接枝了胶原蛋白,提高了膜的亲水性能.     

常压等离子体对羊毛织物的吸湿快干处理

采用氦及氦与乙炔的混合气体,对羊毛织物进行了1～10min的常压发光等离子体处理.对气体种类、处理时间及后处理染色对羊毛织物吸湿快干性能产生的影响进行了研究.通过芯吸高度、润湿时间、干燥时间和接触角进行吸湿快干效果的评价.用扫描电子显微镜观察了织物表面的形态变化.氦及氦与乙炔的混合气体等离子体处理赋予了羊毛织物吸湿快干性能,经过短时间的处理获得了十分明显的吸湿快干效果.但经过6周的老化,羊毛织物的亲水性明显降低.通过对等离子处理的羊毛织物经活性染料染色,等离子体处理的羊毛织物的亲水性得到改善并且削弱了老化影响.     

介质阻挡放电及其在聚合物表面刻蚀中的应用

介质阻挡放电(DBD)是在大气压条件下产生非平衡等离子体的一种常规技术,在许多方面有着广泛的应用.介绍了笔者自行研制的DBD装置,讨论了使用该装置所产生的常压低温等离子体对聚合物材料表面刻蚀处理后,材料上染率、粗糙化、润湿性、生物相容性和表面形貌等方面的变化.探讨了DBD在这些方面的应用前景.     

介质阻挡放电聚乙烯表面能改性

介质阻挡放电(DBD)处理聚合物表面可有效提高其亲水性和结合强度.利用不同工作气体(氮气和空气)的DBD对聚乙烯(PE)表面能进行改性.N2-DBD处理PE30min后其表面水接触角达到19.3°,而空气-DBD处理后最小只能达到28.7°.红外吸收光谱与原子力显微镜分析其表面发现出现新的化学基团,且形貌变得相对粗糙.随处理时间的增加,经N2-DBD和空气-DBD处理的PE无论从表面成分还是表面形貌看,前者都比后者变化程度更大.     

等离子体处理对非织造布表面润湿性的效应

通过用等离子体处理非织造布的方法来提高其表面润湿性。电晕放电和低压辉光放电都对丙纶非织造布表面的润湿性有改善,低压辉光放电不涤纶非织造布表面的润湿性有改善。电晕放电处理非织造布的表面改性效果及改善维持时间都不如低压辉光放电。用等离子体处理非织造布来改善其表面润湿性的效果不能维持很长时间。等离子体处理可减小丙纶、涤纶非织造布表面与水的接触角,从而提高其表面的再润湿性。     

氩气等离子体刷放电特性及其对PET表面改性的实验研究

在直流电源激励下,利用大气压等离子体刷产生了脉冲形式的均匀氩气放电等离子体羽.结果表明,等离子体羽成片状,且随着氩气流量的增加,片状等离子体羽的长度增加.利用该氩气等离子体刷,对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)表面改性进行了研究.发现经过等离子体刷一次扫描之后,可在宽度为24.0 mm的范围内改善PET表面的亲水性.进一步的研究结果表明,样品表面的水接触角随着气体流速的增加而减小,最终达到一个几乎不变的值.在扫描电镜下,观察到改性后的PET表面出现了含氧极性基团.并且,含氧极性基团的数量和尺度随着气体流速的增加而增大.这些研究结果对于大气压等离子体刷在等离子体表面改性方面的应用研究具有重要意义.     

氧气等离子体处理对铟锡氧化物薄膜表面性质的影响（英文）

采用氧气等离子体处理对铟锡氧化物(ITO)薄膜进行表面改性,基于化学组分、接触角、表面能和极性度的测试表征,研究了氧气等离子体处理对ITO表面性质的影响以及表面性能随放置时间的变化.实验结果表明:氧气等离子体处理有效去除了ITO表面的污染物,改善了ITO表面的化学组分、提高了表面能、极性度和润湿性,从而优化了ITO的表面性能.但是随着处理后放置时间的增加,ITO薄膜的表面能减小、极性度降低、润湿性退化,从而相应的表面性能也变差.     

定向导水纸尿裤面层材料的制备及其性能

以聚乳酸(polylactic acid, PLA)非织造布为基布,采用多巴胺亲水改性和静电喷雾技术制备定向导水纸尿裤面层材料。结合扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱对纸尿裤面层材料的结构和形貌进行表征,并测试材料的水接触角、芯吸高度、耐水压和液态水分管理能力,以研究多巴胺亲水改性和静电喷雾时间对材料定向导水性能的影响。试验结果表明,多巴胺亲水改性30 min后,单面疏水剂电喷60 min,该工艺所制备的纸尿裤面层材料从电喷面至未电喷面(正向)的液态水单向传递指数可达1 409.04%,反向耐水压为232 Pa,具有优异的定向导水能力。     

等离子体处理对炭黑/硅橡胶压阻特性的影响

利用等离子体对炭黑进行表面处理,比较不同气体等离子体处理前后炭黑/硅橡胶的压阻性能.试验表明,炭黑经氩气等离子体处理后,所制备的试样电阻减小;而经氮气等离子体处理后,试样的电阻增大,同时提高了电阻的变化范围.原子力显微镜(AFM)测试表明,等离子体处理后的炭黑表面产生明显的凹凸;由扫描电子显微镜(SEM)图像可知,炭黑在硅橡胶中的粒径较小,分散较均匀,这些均有利于提高炭黑/硅橡胶压阻灵敏性.等离子体处理对于发黑/硅橡胶的压阻重复性和迟滞性能等影响不大.     

超疏水泡沫吸油材料的制备及性能研究

采用十二烷基三甲氧基硅烷(DTMS)对氧化锌颗粒表面进行处理,得到改性氧化锌颗粒,将改性氧化锌颗粒涂覆在聚氨酯泡沫表面,制备得到泡沫吸油材料.采用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对泡沫吸油材料的表面进行表征,利用接触角测试仪(CA)对其表面性能进行分析,并对其吸油性能和重复利用率进行了研究.结果表明:(1)该泡沫的表面水接触角为153°,具有超疏水特性;(2)该泡沫可以吸收多种油,最高吸油倍率为9.55g/g,吸水倍率为0.58g/g,重复利用率高.此种泡沫是一种综合性能优良的吸油材料.     

远程氩等离子体表面改性对聚氯乙烯润湿性的影响

在理想管式反应器中,利用等离子体中各种活性粒子(电子、离子、自由基)具有不同存活寿命的特点,在距等离子体放电区一定距离处形成高浓度自由基氛围,即远程等离子体.运用远程氩等离子体对医用聚氯乙烯(PVC)进行了表面改性,采用扫描电子显微镜观察、接触角测量和X射线光电子能谱分析等手段,研究了改性前后PVC表面结构、性能的变化,并分析了远程氩等离子体和常规等离子体处理效果不同的原因.结果表明:PVC表面经远程氩等离子体处理后,表面微观形态和表面化学成分均发生了变化,且处理效果优于常规氩等离子体.远程氩等离子体可以在一定程度上抑制电子、离子的刻蚀作用,强化自由基反应,使材料表面获得更好的改性效果.经远程氩等离子体短时间(3 min)处理后,PVC表面的[w(O) w(N)]/w(C)从0.07增大到0.22,表面的水接触角从107°减小到20°.     

基于改进的同轴DBD等离子体装置的柴油力学性质研究

为了不断提升柴油的性能,需要采用各种技术手段对其力学参数进行改进,从而得到定量化的优化方案。提出一种简便易行的利用等离子体技术改善油品力学性能的方法。基于自行开发的同轴介质阻挡放电(DBD)装置,采用较低击穿电压即可实现放电以产生大气压等离子体,然后运用该装置对循环流动的柴油进行处理。实验中测试不同的等离子体处理时间、输入电压和柴油流量对柴油力学性质的影响,主要包括黏度、表面张力和接触角。结果表明,等离子体技术对柴油的水下接触角影响最大,对其黏度和表面张力影响相对较小。在此基础上,采用量纲分析进一步验证了部分实验结果。     

辉光放电空气等离子体改性聚砜膜的研究

为了研究空气中等离子体改性对聚砜(PSF)超滤膜性能的影响,通过辉光放电空气等离子体对聚砜膜进行表面改性,采用亲水接触角法评价了改性条件对聚砜膜表面性质的影响规律.采用牛血清蛋白溶液作为类蛋白污染物进行试验,评价了改性前后聚砜膜的渗透性、污染率、恢复率等性能.结果表明,聚砜膜表面经等离子体处理后,表面润湿性发生变化,在最佳表面改性条件(放电功率8W,放电时间30s)下,膜表面的水接触角从69°下降到20°.改性后的聚砜膜渗透性能提高,抗污染性能得到了明显改善.     

等离子体处理对聚醚氨酯表面浸润性和结构的影响

本文研究了经等离子体处理的医用聚醚氨酯材料。利用N_2和Ar气体在100W的放电功率和30ml·min~(-1)的束流下产生低温等离子体,处理时间从0到15分钟变化。表面浸润性是通过测量材料表面和蒸馏水的接触角变化完成的,结果表明随着处理时间的延长,接触角从78.8°下降到61°。XPS分析结果表明等离子体处理使材料表面的一些C-H键发生断键,这是浸润性提高的主因。ESR测量结果表明材料表面的自由基数量在处理后并未明显增加,这有利于临床应用。     

氧气、氩气等离子体对涤棉表面改性研究

利用低温等离子体对涤棉织物表面进行改性，测试改性前后涤棉织物表面的毛细效应，分析其毛细效应的变化程度和趋势．研究氧气、氩气等离子体处理下处理时间对材料表面改性的影响以及改性后毛细效应的时效性．实验结果表明，涤棉经氧气、氩气等离子体处理后，其表面毛细效应会随着处理时间的延长而增强，同时，随着放置时间的延长，这些改性后的良好性能会逐渐退化．