2.3棉织物电晕处理前后XRD分析
图4为原棉织物与经10kV、5s/3cm条件下电晕处理的棉织物X衍射光谱图.
由图4可以看出,经电晕处理后的棉织物试样的峰形与峰位和未处理棉织物相比,在2为15.82。处峰形增大,说明此处结晶度有一定增大.这可能是由于电晕处理产生的辐射作用,使棉纤维中的半纤维素分解.使无定形区减少,从而提高了纤维的结晶度.但总体上看,电晕处理前后棉纤维的XRD图谱基本一致.说明电晕处理对棉纤维结晶区有一定影响,但影响不大,电晕处理产生的高能场强作用使棉纤维表面的晶区与非晶区含量发生了变化,从而对纤维的吸湿性与强力有一定的影响.
2.4不同处理电压和时间对织物润湿性能的影响
图5为棉织物经不同处理电压和处理时间后的毛细效应.由图5可以看出。电晕处理可以明显提高棉织物的润湿性能.未经电晕处理的棉织物因为表面棉蜡和其他油性物质存在的原因,几乎没有润湿性.电晕处理后,棉织物的润湿性能则有明显改善.随着处理电压的增大,棉织物的吸水高度也随之增加,随着处理时间增大,棉织物的吸水高度先增大后微弱减小(在15S时达到最大).这主要是因为电晕处理在棉纤维表面产生了大量自由基.并引入了一些极性亲水基团,如一OH、一C=O、一COOH等,使纤维表面的吸湿性得到增强,吸水性也得到极大的改善.当处理时间增大到一定范围时,棉纤维表面产生了一些小分子物质与一弱界面层嘲,使得棉纤维的吸湿性受到一定影响,但不明显.
2.5不同处理电压和时间对织物粘附性能的影响
表2所示为处理电压和时间对织物粘附性能的影响.
由表2可知,经电晕处理的棉织物与淀粉浆料间的粘附力随着处理电压与处理时间的增大而先增大后减小.这一方面是因为随着处理电压和时问的增大使纤维表面晶区含量增大及引入了一OH等亲水基团,增加了棉纤维与浆料问的作用力;另一方面,当处理电压与时间超过一定范同时,使纤维表面分子链断裂,形成小分子物质被除去,另外,长时间辐射使棉纤维表面产生颗粒,形成一弱界面层,致使表面粘合性能下降,从而使棉织物的粘附力有所下降.但总体上看,经电晕处理的棉织物与淀粉浆料问的粘附力有非常明显的增加.
从图6中可以看,电晕处理对棉织物强力的影响总体是随着处理电压的增大而增强,随着处理时问的增大而先增大后降低,在处理时间为10S时达到最大,但处理后织物强力均比未处理棉织物强力大.一方面。棉织物经过电晕处理后.改变了纤维表面晶和非品区的含量.即随着电压增大.纤维引入极性基团,使晶含量增大.随着处理时间的增加,纤维表面分子链断裂形成小分子物质,并随着电晕处理时间的增加而除去.另一方面,电晕处理对织物的刻蚀作用使其表面变得粗糙,增强了纤维间的摩擦力,从而使织物强力有所提高,然后随着电压的增大,使分子链断裂又导致织物强力的下降.电晕处理虽然具有电子密度高、能量大、更易于发生或引发相关物理化学反应的特点.但它的作用深度仍限于纤维的表面层范畴(<10-sm),不会对纤维素纤维大分子主链构成损害,因而在一般条件下,不会对纤维、织物的强力造成损伤,不影响织物的使用性能.
3结论
(1)棉织物经电晕处理后,其表面结构发生了明显变化,表面被刻蚀并引入了一OH、一COOH等亲水基团.纤维的结晶度有一定增大.
(2)棉织物经电晕处理后,棉织物的润湿性能得到明显改善,粘附性能得到很大增强,强力也有所增加.作为一种设备简单、操作容易、对棉织物表面改性明显的处理技术,电晕处理存棉织物表面改性中将会有广阔的用途.