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等离子体处理涤纶无纺过滤布拒水拒油泡?整理
作者:管理员    发布于:2017-06-06 14:14:45    文字:【】【】【

  等离子体是一种清洁整理技术,利用等离子体照射涤纶无纺过滤布,其中的电子、原子、离子等可对其表面进行刻蚀,处理后的涤纶无纺过滤布和含氟拒水拒油整理剂能够快速地黏结,黏合强度增大,使整理剂能够牢固地固着在织物上表面,由于等离子表面处理仅涉及50100nm,因此对织物原有的物理机械性能基本无影响。

  传统的拒水拒油后整理通过浸轧工艺达到目的,但是,此方法耗水、耗能、耗化学试剂,环境污染严重,不符合绿色染整节能减排的观念3.因此,泡沫整理作为一项低给液高节能的加工技术备受重视和青睐。本实验利用等离子体对涤纶无纺过滤布表面进行预处理,再利用泡沫整理技术对其进行拒水拒油整理,并探讨了整理工艺处理后各项性能的变化。

  实验1.1材料与仪器涤纶无纺过滤布,克重500g/m2;十二烷基硫酸钠(SDS);羟甲纤维素钠(CMC);羟乙基纤维素(HEC);海藻酸钠;氯化钠;含氟拒水拒油整理剂TF-4105,含固量21.6;黏合剂PA;渗透剂;二甲基甲酰胺等。

  YG461E电脑式透气性测试仪,TH-8102S伺服电脑式材料强力试验机,KRUSS静滴接触角/界面张力测试仪,低温等离子体改性实验仪,SI>400染色试样小轧车等。

  1.2方法1.2.1整理工艺路线涤纶过滤布预处理―等离子体预处理―拒水拒油泡沫整理液配制―机械发泡―刮刀涂覆泡沫―压辊压泡―预烘(100 1.2.2样品预处理用二甲基甲酰胺溶剂浸泡涤纶无纺过滤布60minw,再利用超声波清洗机清洗30min,温度为60°C,水洗后,放在烘箱中80C烘干。

  1.2.3等离子体处理利用低温等离子体改性试验仪对预处理过的涤纶无纺过滤布进行表面刻蚀改性,真空度为1.2.4拒水拒油泡沫整理配制泡沫整理液:含氟拒水拒油整理剂5,渗透剂2,氯化将等离子体预处理过的过滤布采用泡沫整理液进行整理,烘干后检测其物理化学性能的变化。1.3性能测试1.3.1拒水拒油泡沫整理剂体系采用机械搅拌法起泡,以起泡的体积、半衰期和泡沫密度作为性能评价指标。分别将50mL发泡剂和水的混合溶液倒入250mL带有刻度的烧杯中,在1 000r/min转速下搅拌5min,记下泡沫的体积,并计算泡沫的半衰期。此方法简单方便,重现性较好,并且形成的泡沫均匀细密,能够较准确地反映发泡剂的发泡能力及稳定时间。

  3.2接触角采用KRUSS静滴接触角/界面张力测试仪测试其对水、对油的接触角。需要先测量过滤布的润湿周长,再测量接触角。

  1.3.3强力和透气性3923.1―1997,在强力试验仪上测试原过滤布样与整理后的过滤布样强力采用标准GB/T 5453―1997,以两面压强为200Pa时的透气量表示。将原过滤布样与整理后的过滤布样在电脑式透气仪上进行测试。

  1.3.4耐洗性86292001,洗涤剂用量为1.7g/L,洗涤条件为(40±2)°C,在家用洗衣机上洗涤,每次5min,60°C烘箱烘干。测量对水和油的接触角后进行下一次洗涤,共洗涤10次。

  1.3.5SEM和红外光谱分析察分析未经处理、等离子体处理和泡沫整理后的涤纶无纺过滤布,对比其表面的形态变化。采用NicoletFT-IR仪进行红外光谱分析。

  结果与讨论2.1泡沫整理液体系性能测试泡沫整理体系性能测试结果表明,泡沫密度s,半衰期4h.泡沫基液搅拌后,发泡体积由原来的50mL变为200mL,发泡比1:4,说明发泡力较好,泡沫大小均匀一致,在黏度为4 s条件下,体系流变性较好,可以使空气进入液相内部与表面活性剂充分接触,使得发泡充分均匀,泡沫大小均匀一致,且半衰期较长,可以保证泡沫能够均匀有效地涂覆到过滤布的表面。

  2.2接触角测试由可以看出,未经过整理的涤纶无纺布不具有拒水拒油性能;经过整理后的涤纶无纺布对水的接触角达到105. 24°,而对油接触角也达到了102.59°。这是由于C―F键的极强极性,含氟的拒水拒油整理剂的表面张力很低,经过整理后的织物具有定的拒水拒油性能。

  未处理处理后拒水拒油接触角测试结果2.3物理性能下降了4.8;透气度由22m3/(m2min)下降至13mV(m2min),下降了41,过滤布的性能保持较好,可以达到产业使用的需要。

  2.4耐洗性测试由表1可看出,经过整理后的过滤布拒水拒油性明显提高。随着洗涤次数的增加,拒水拒油性能降低,但是下降的幅度不大,不影响过滤布的使用性能,能够达到产业用的标准。

  表1整理后过滤布的耐洗性测试洗涤次数对水接触角八°对油接触角八°原布是过滤布整理前后的SEM电镜图。从可以看出,是未整理的涤纶,表面光滑;b是离子体整理后涤纶,表面出现了沟槽,纤维表面比较粗糙,说明等离子体刻蚀了纤维表面;是等离子体处理并采用拒水拒油泡沫整理后的涤纶无纺布,表面出现层含氟的拒水拒油膜。

  2.6红外光谱分析由可知,与未整理样相比,经过拒水拒油泡沫整理后的涤纶无纺过滤布在1049.85和1101.56cm-1处都出现了很强的C―F键伸缩吸收振动峰,说明整理后的过滤布表面吸附了含氟拒水拒油整理剂,具有一定的拒水拒油效果。

  (a)未处理(b)等离子体处理后(c)泡沫整理后涤纶无纺布SEM扫描电镜图涤纶无纺布红外光谱曲线结论涤纶无纺过滤布经等离子体表面刻蚀改性后,再进行拒水拒油泡沫整理,含氟整理剂可以很牢固地涂覆到过滤布的表面,使过滤布具有优良的拒水拒油性能,且过滤布的强力和透气性变化不大,不会影响过滤布的使用性能。洗涤20次后,对水的接触角降低了5.6,对油的接触角降低了4.8,下降幅度不大,仍然能达到产业需求。

  低温等离子体处理是清洁整理技术,可以使整理剂更快更牢固地结合到过滤布的表面。同时,泡沫整理剂可以节约能源,减少污水排放,绿色环保,具有良好的经济效应。

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