2.3 等离子体的应用
2.3.1 等离子体在织物前处理中的应用
使用等离子体技术对织物进行前处理，即用等离子体作用于浆料、油脂、蜡质等有机分子，最终使有机物分解成CO2和H2O跑掉，节水、节能、无污染，可代替织物用碱剂进行退浆和精练的传统前处理方法。
日本山东铁工所已于1992年3月开发设计了连续式低温等离子体处理装置，并实现了在真空中对棉织物退浆、精练的连续加工。俊藤等研究了用氧或空气等离子体处理棉坯布后的芯吸性与工艺条件之间的关系，发现处理后，棉布的去除蜡质和浆料的效果与用氢氧化钠进行汽蒸处理相同，而且织物的强力几乎不受影响。棉坯布经氧低温等离子体处理后，可以不经退浆、精练而直接双氧水漂白，其效果不低于常规工艺生产的棉织物。因此利用等离子体对棉坯布处理，使棉织物的前处理简单化是完全有可能的。
2.3.2 棉纤维的等离子体处理
等离子体处理棉纤维一般是等离子体表面处理改性法，通过氧化性气体辉光放电进行的。PVA等浆料的分子链被切断，引入了羟基、羧基和羰基等亲水性基团，使PVA易于溶解而除去;同时含C-H键较多的蜡质也被氧化，使C-O、C=0键含量增多，从而使棉的吸水性和毛效得到改进。最早将等离子体技术用于棉纱处理的是Stone和Battett，他们发现处理过的棉纱吸湿性能显著增加，其低捻度下的强力也增加了。有报道说在纺织工序中，棉纱经氯气等离子体处理后，抱合力可增加四倍左右，但是随着处理时间的延长，抱合力也会很快减小，不过最后棉纱的拉伸强力还是可以增加很大，改善了可纺性，织物的耐磨性也得到提高。
Ward和Benerito分别采用氩、氦、氨等不同气体等离子体处理棉织物，发现棉的吸附水和油的速度都大大加快。而且经氨等离子体处理后，由于在棉纤维的大分子上引入氮原子形成了酰胺基，干折皱回复性大大提高，靠近电极处的干折皱回复角增加近20%，但湿折皱回复性没有变化，有人怀疑氨等离子体可能会引起纤维素晶格结构的转变。Jung等，考察了氩等离子体处理过的棉织物的吸水效应，并进一步观察了棉毛巾布经等离子体处理后的芯吸效应。研究表明，棉织物表面可能已经形成了羰基、α-羟基过氧化物以及游离的自由基等。
在一个研究中显示了棉织物经过等离子体处理产生了的效果：含水量降低了;表面电阻率下降了;经铜乙二氨溶液处理后发现，未经等离子体处理的棉纤维在其中完全溶解，而经等离子体处理的棉纤维尚有部分未溶解，这表明经等离子体处理后，纤维表面发生了部分交联。利用这一特性可改善纤维的防皱性能，若在介质中加入氟单体可起到拒水整理的作用。近年来，有人采用等离子体处理引发不同乙烯基单体、含氟单体对棉纤维进行接枝聚合改性，如Byrne和Brown于70年代初用乙烯单体聚合沉降到棉织物或其它织物表面，观察到了包括棉纤维拒水性提高等纤维性质的一些改变。
2.3.3 麻纤维的等离子体处理
麻纤维具有良好的机械物理性能和卫生保健性能，其织物服用性能也非常好。但其染色性能较差，不易染成深色，而且鲜艳度也较差。果用等离子体处理后，可使纤维表面的胶质分解，并在纤维表面形成较多的亲水基团、微小凹坑和微细裂纹。麻织物经等离子体处理后，可显著地增加毛细管效应，使纤维表面的润湿性大为改善，同时粗糙程度也有所增加，织物的失重率、上染率和染深性都有所提高。麻织物经等离子体处理后，可大大提高织物印花的着色性，花纹轮廓也十分清晰。最近还发展了等离子体用于麻的抗皱整理，以及将等离子体技术和生物技术如酶等联合使用处理麻等新的方法。
亚麻织物的舒适、卫生和优雅的质量使采用亚麻作衣料的需求增加了。但亚麻纤维结晶度高，导致抗弯硬挺度较高，加工难度大，等离子体处理可以消除这一缺陷。亚麻纤维具有独特的分子结构和形态学结构，例如亚麻较棉具有较高的结晶度和较小的螺旋结构节距，它没有那种存在于棉纤维结构中的螺旋反向层和转曲。同样，二者在微孔的结构和微晶的大小方面也存在着显著的差别。等离子体刻蚀作用，仅攻击在微晶表面的可结晶度的末端，不会造成在纤维整体结晶度方面的明显变化。经等离子体处理后，可使表面的聚合物分子发生断裂，从而使麻纤维具有更好的弯曲挠性，同时织物的强力增加。
2.3.4 羊毛的等离子体处理
羊毛表面具有鳞片结构，容易产生定向摩擦效应，从而产生毡缩。传统的方法是氯化处理，但它会带来环保问题而且会损伤羊毛 不少学者对用等离子体来代替羊毛的化学处理进行了研究。Radetic等用低温等离子体处理羊毛针织物并与氯化处理相对比，发现等离子体处理后羊毛的润湿性和溶胀性都大有提高，对纤维损伤程度很小;印花后再经氯化处理织物会泛黄，而低温等离子体处理则对白度无影响;短时间处理后，给色量明显改善。Hesse等对经过等离子体处理的羊毛纤维表面进行了研究，指出其防毡缩效果来源于表面的等离子体氧化效应，纤维表面亲水性增强，就会在洗涤过程中形成水膜，将单根的纤维分离开来，减少了摩擦，而且等离子体处理产生的高能粒子轰击纤维表面，使羊毛纤维表面的鳞片层受到破坏，双向摩擦系数的差值降低，因此达到防毡缩目的。
用CF4和CHF3等离子体处理羊毛织物后，可以改变羊毛表面的化学组成，在纤维表面增加部分正电荷中心，改变羊毛在水溶液中的带电状况，纤维表面极性增加，从而提高染料对纤维的吸附能力及降低染料向纤维内扩散的空间阻力，改善羊毛的染色性能。据报道用CF4等离子体处理后，羊毛表面的润湿性降低，但是上染速度却增快了，而且匀染性不降低，反而有所改进，所以上染速度增状的原因主要不是改善了纤维的润湿性，而是破坏了羊毛鳞片层中的胱氨酸二硫键，使染料易于扩散进入纤维内部。C.W.Kan等研究了采用低温等离子体方法处理改善羊毛的染色性能，研究了等离子体处理毛纱的染色动力学和热力学，毛纱经等离子体处理后，染料上染速度有明显的增加，但染料平衡上染率没有明显地改变，低温等离子体处理毛纱的热力学参数有明显变化，可采用低温染色。
等离子体处理还可增加羊毛纤维的表面摩擦系数，纤维强力也不会降低，从而提高了纺纱时纤维相互之间的抱合力和纺纱性能。处理后的羊毛，纤维的平均细度比未处理前稍细，短毛率有所增加，手感比处理前略显粗糙，而回潮率则普遍下降，在纺制高支纱时的断头率有明显的降低。利用等离子体处理毛织物，可以在织物表面形成薄膜，具有均匀性高、针孔少、耐溶性能优、热稳定性高以及在服装加工中与衬里粘合性好等优异性能。
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