电晕放电处理对棉及涤棉针织物性能的影响外文翻译资料

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电晕放电处理对棉及涤棉针织物性能的影响

摘要：研究了电晕放电处理对漂白棉织物和涤棉织物物理力学性能的影响。为此，对样品分别进行5kV和10kV两种电压下的电晕放电处理，不同的等离子持续时间分别为1.4min、2.1min和3.5min。在漂白前后对织物样品进行电晕放电处理。结果表明，电晕对棉织物和涤棉织物的表面形貌、断裂强度、透气性、耐磨性和起球性能均有影响。此外，电压水平和等离子体持续时间对织物的性能也有不同的影响。

关键词：电晕放电，漂白处理，棉织物，涤棉织物，织物性能

引言

服装生产中使用各种不同的材料。针织面料就是其中之一。高质量的服装是生产针织服装的一个主要因素。针织物结构参数对织物机械物理性能的影响[1,2]。此外，纤维表面对织物的润湿性和吸色性等特性有关键作用。在纤维素材料的前处理中，漂白过程对纤维在织物结构上的影响，直接关系到染整等后续操作的成功与否[3-5]。电晕放电处理常用来修饰纤维表面。电晕放电是在环境压力下产生等离子体的一种无污染方法。通过应用电晕技术，可以使用一种改进的染色工艺，降低纺织工业的经济成本[3,6]。多位研究者研究了电晕放电处理及其对织物性能的影响[7-13]。电晕放电技术应用于纤维素织物的湿法加工具有较好的优势。采用电晕放电[14]对棉织物的亲水性进行了改性。在靛蓝染色棉织物上进行了不同功率和等离子体持续时间下的电晕放电。结果表明，功率水平和等离子体持续时间对织物性能[15]有显著影响。在其他工作中，通过增加电晕处理的功率和等离子体持续时间，牛仔布的亮度增加了[16]。研究了棉织物经电晕处理后经不同洗涤工艺处理后的化学物理行为。经四次洗涤后，处理后织物的缩水率较未处理织物[17]有所降低。研究了不同放电时间、放电功率对洗涤后棉织物电晕放电性能的影响。结果表明，经电晕漂白后的织物白度比漂白后的织物白度有所降低。通过电晕等离子体处理提高了涤纶织物的亲水性、染色性和抗菌性[19,20]。摘要采用电晕/漂白(电晕处理后漂白)和漂白/电晕处理(电晕处理前漂白)对棉织物和涤棉织物进行了研究。随后，对处理后的试样进行了物理力学性能评价。

实验

材料

为了研究电晕放电和漂白处理对织物物理力学性能的影响，分别生产了两种类型的纯棉和涤棉(80/20%)针织物。织物的物理特性见表1。

方法

漂白处理

采用35%的双氧水、2.5%的氢氧化钠和非离子洗涤剂，在100℃、L.R为1:30的条件下漂白60min。

表1针织物的物理特性

电晕放电处理

电晕放电处理应用于之前设计和构建的实验室原型(图1)[17]。该仪器由两个电极组成：一个涂有硅的金属电极卷和与之平行的铝电极。电极之间的距离为3毫米。样品分别在5和10kV两种电压水平下进行电晕放电处理，分别在等离子体1.4、2.1和3.5min的不同持续时间下进行电晕放电处理。电晕仪的速度为2m/min。

表2织物性能测试的应用标准和仪器

织物物理机械性能评价

表2介绍了用于织物性能测试的设备和标准编号。实验是在标准条件下进行的。并利用扫描电子显微镜(SEM)对织物的表面形貌进行了评价。

失重测定

为评价磨损对织物样品的影响，计算织物经电晕/漂白和漂白/电晕后的失重情况，如下式(1)所示:

w=(w₁minus;w₂)/w₁times;100 (1)

式中：w为磨损后的失重率，w₁为磨损前坯布重量，w₂为磨损后坯布样品重量。所有织物样品在标准温度和湿度条件下处理24h。

结果与讨论

电晕放电和漂白处理对织物表面形貌的影响

图2、图3为电晕/漂白和漂白/电晕处理后的坯布、棉、涤棉织物表面的SEM照片，电压为10kv，等离子体持续时间为2.1min。在经过电晕/漂白和漂白/电晕放电处理的样品中，如图3所示，纤维表面被蚀刻，形成凸起、不均匀、粗糙的沟槽结构[6]。这是由于电晕放电处理时高压所产生的电场，以及来自空气的离子和自由电子的加速所获得的高能。此外，通过在电场中的碰撞，分子和自由电子的部分被转换成新的自由离子、电子和自由基。蚀刻表面是由[6]碰撞形成的。在电压为10kv、等离子体持续时间为3.5min的条件下，光纤的蚀刻表面比其他条件清晰。因此，纤维表面可被腐蚀得更严重;然而，纤维可能会受损。

电晕放电和漂白处理对织物断裂强度的影响

图4和图5显示了电晕/漂白和漂白/电晕对棉织物和涤棉织物在不同等离子体持续时间和电压(1.4、2.1和3.5min;5和10千伏)。如图4所示，经电晕/漂白(cb)处理的棉织物试样的断裂强度比经电晕/漂白(bc)处理的棉织物试样的断裂强度高，而经电晕/漂白处理的棉织物与经电晕/漂白处理的棉织物的断裂强度相差不大。漂白处理去除针织过程中添加的蜡，增加纱线的膨胀性。电晕放电处理对织物结构的纱线有破坏性的影响，并导致纤维从纱体中出现并出现在织物表面(图6(b)和6(c))。另外，经过电晕放电处理后，纤维表面被腐蚀，纤维间的摩擦增加了[6]。当电晕作用于漂白后的织物上时，由于漂白消除了蜡，漂白后电晕的破坏作用大于摩擦作用。因此，织物的强度降低。在经过漂白/电晕处理的样品中，随着电压从5kV增加到10kV，断裂强度因电压在10kV时的破坏作用而降低。然而，在经过电晕/漂白处理的样品中，棉织物的断裂强度并没有明确的趋势。一般来说，通过增加血浆的持续时间，强度先增大，后减小。说明电晕放电处理提高了织物的结晶区百分率，提高了电晕/漂白[6]织物的断裂强度。而在较高的电压水平(10kV)和等离子体持续时间(3.5min)下，经漂白/电晕处理的织物强度降低。因为，在这个电压和时间水平下，对织物的破坏作用大于其他作用，因此织物的断裂强度降低。同样的趋势在涤棉织物中也可以观察到(图5)。然而，涤棉织物的破坏作用要小于纯棉织物。因为，在涤棉面料中，80%的纤维是涤纶，而且漂白对涤纶纤维的影响并不大。因此，经电晕/漂白处理的织物与经漂白/电晕处理的织物的差异要小于纯棉织物。图7为经电晕/漂白和漂白/电晕处理的涤棉织物表面及坯布。

电晕放电和漂白处理对织物透气性的影响

在图8和图9中，电晕/漂白和漂白/电晕对棉织物和涤棉织物的透气性的影响，在不同的等离子时间和电压(1.4,2.1,3.5min；5kV和10kV)。经漂白/电晕处理和电晕/电晕处理的棉织物的透气性值比灰色织物低。正如之前提到的,电晕放电的效果处理面料的建设是一个破坏性的影响,它使纤维表面出现在织物和缠绕在一起(图6)。因此,课程之间的自由空间(空间)/威尔士在织物表面的减少,空气的流动通过减少。由此得出电晕放电处理后织物的透气性降低的结论。通过经过电晕/漂白处理的织物的空气量比经过电晕/漂白处理的织物的空气量多。因为，漂白/电晕的破坏作用比电晕/漂白的破坏作用大，纤维的纠缠性更大。因此，通过织物的空气流量减少。经过电晕/漂白处理的样品，随着等离子体持续时间的增加，透气性先增加后降低。从图9中可以看出，在涤棉面料中也观察到了同样的趋势。

电晕放电和漂白处理对织物耐磨性的影响

图10和图11显示了电晕/漂白和漂白/电晕在不同等离子持续时间和电压下对棉织物和涤棉织物耐磨性的影响。电晕/漂白处理使棉织物样品的耐磨性比灰色织物和漂白/电晕处理织物提高。电晕/漂白导致纤维出现在织物表面并缠结在一起。因此，纠缠的纤维可以抵抗磨损过程。因此，织物减重率降低;另一方面，纤维保留在织物表面。在经过漂白/电晕处理的样品中，趋势是相反的。如前所述，在漂白后加电晕，破坏效果是相当大的。从而使织物表面的纤维因磨损而脱离织物表面，织物的失重百分率增加。涤棉织物与纯棉织物的趋势相同(图11)。然而，由于涤棉织物中含有涤纶纤维，因此织物的失重率低于纯棉织物。当电压从5kV增加到10kV，等离子体持续时间从1.4min增加到3.5min时，织物的耐磨性没有明显的变化趋势。

电晕放电和漂白处理对织物起球的影响

电晕/漂白和漂白/电晕对棉织物和涤棉织物在不同等离子持续时间和电压下起球的影响见图12和图13。漂白/电晕处理使棉织物样品中的丸数比电晕/电晕处理的坯布和织物样品中的丸数减少。漂白/电晕的破坏作用是由于织物表面的纤维以球团形式混合在一起，在磨损后脱离织物表面。因此，由于磨损，药片数量减少(图14和15)。一般来说，由于涤棉样品的表面特性，棉织物的球数比涤棉织物的球数少。当电压等级从5千伏增加到10千伏时，棉织物和涤棉织物的毛球数没有明显的变化趋势。用电晕处理过的织物漂白，随着血浆持续时间的增加，药片的数量，先减少后增加。

电晕放电和漂白处理对织物厚度的影响

图16和图17显示了在不同等离子持续时间和电压下，电晕/漂白和漂白/电晕对棉织物和涤棉织物厚度的影响。从图16和图17可以看出，灰织物的厚度与经电晕和漂白处理的织物的厚度差别非常小。织物厚度是在100gf/cm²的载荷下确定的。在这种负荷下，由于电晕和漂白处理而出现在织物表面的纤维被压在织物上。因此，织物的厚度部分是相等的。

电晕放电和漂白处理对棉织物白度的影响

电晕处理对棉织物白度指数的影响如图18所示。结果表明，用电晕放电(电晕/漂白)对漂白棉织物进行预处理，可获得较好的白度性能。结果表明，血浆时间对棉花样品白度有影响，随着血浆时间的增加，白度指数下降。在棉织物的湿法工艺中利用电晕放电实现技术上和商业上可接受的连续或半连续工艺的可能性是有利的。

结论

研究了电晕放电处理对漂白棉织物和涤棉织物物理力学性能的影响。电晕放电处理采用设计搭建的实验室样机，电压分别为5kV和10kV，等离子体持续时间分别为1.4、2.1和3.5min。电晕放电处理会损伤织物表面。在漂白后进行电晕处理，电晕对织物表面的破坏作用更为深远。因此，经过电晕/漂白处理的试样的断裂强度高于经过电晕/漂白处理的试样的断裂强度。然而，灰织物与经电晕/漂白处理的织物强度差别不大。在经过漂白/电晕处理的棉织物中，断裂强度随电压等级的增加而降低。电晕放电处理使织物表面的纤维缠绕在一起。因此，经漂白/电晕和电晕/漂白处理的织物的透气性降低。在经过电晕/漂白处理的样品中，随着等离子体持续时间的增加，透气性先增加后降低。通过电晕/漂白处理织物，织物表面缠绕的纤维可以抵抗磨损。因此，经电晕/漂白处理的织物的耐磨性优于经电晕/漂白处理的织物和坯布。随着电压水平和等离子体持续时间的增加，织物的耐磨性没有明显的变化趋势。经过漂白/电晕处理后，织物表面形成起球的纤维通过磨耗去除。因此，经电晕/漂白处理的棉织物的毛球数要少于经电晕/漂白处理的坯布和织物。通过增加电压水平所规定的药丸数量的趋势没

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