Влияние технологических факторов плазменной обработки на гидрофильность синтетических волокон

И. Ш. Абдуллин, С. В. Илюшина ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ НА ГИДРОФИЛЬНОСТЬ СИНТЕТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН

Ключевые слова: волокно, свойство, модификация, разряд, гидрофильность,

капиллярность.

В настоящее время основным направлением расширения и улучшения физических, химических и механических свойств синтетических волокон является их направленная модификация. В данной статье анализируется влияние высокочастотной емкостной плазменной обработки на изменение гидрофильных свойств образцов высокомодульных полиэтиленовых волокон.

Keywords: fiber, property, modification, discharge, hydrophilicity, capillarity.

Currently, the main direction of expanding and improving the physical, chemical and mechanical properties of synthetic fibers is their directed modification.

This article analyzes the impact of high-frequency capacitive plasma treatment to modify the hydrophilic properties of the samples of high modulus polyethylene fibers.

Текстильные материалы, получаемые из волокон различного состава и с различными видами заключительной отделки на основе отечественных и зарубежных химических препаратов, выдвигают сложные проблемы перед специалистами текстильных и швейных предприятий и, во многом, усложняют технологию из-за комплекса свойств синтетических волокон, отличных от натуральных. Большим недостатком текстильных материалов химического и смесового состава являются их гидрофобность,

электризуемость, низкий коэффициент сцепляемости, высокая осыпаемость и т.д. В связи с этим в последнее время большая часть выпускаемых полимерных волокон подвергается модификации [1, 2].

Из литературных источников известно, что в зависимости от технологии обработки синтетических волокон и технологических факторов можно в довольно широких пределах изменять поверхностные свойства волокон, в частности гидрофильность [1-3].

Данная работа посвящена изучению проблемы модификации сверхмодульных полиэтиленовых волокон (СВМПЭ) марки SK75 (производство Голландия) за счет их обработки в высокочастотном емкостном (ВЧЕ) разряде пониженного давления в среде аргона, изменяя при этом такие технологические параметры как сила тока на аноде (Ia), напряжение на аноде (U а) и продолжительность воздействия (t).

Плазменная обработка волокон осуществлялась на экспериментальной ВЧЕ установке, описанной в работе [3]. Плазмообразующим газом являлся аргон. Модификация проводилась при следующих входных параметрах ВЧЕ разряда: тип нагрузки - емкостной, давление (Р) - 26,6 Па, расход плазмообразующего газа (G) - 0,04 г/с. Варьировались такие параметры как сила тока на аноде (Ia) от 0,2 до 0,8 А, напряжение на аноде (Ua) от 1,5 до 7 кВ и время обработки (t) от 60 до 540 с.

В результате обработки СВМПЭ волокон в потоке ВЧЕ разряда высота подъема жидкости по капиллярам, как свидетельствуют экспериментальные данные, увеличивалась в зависимости от режимов воздействия от 0,0 до 6,1 - 13,2 см.

На основе статистической обработки экспериментальных данных получено уравнение регрессии второго порядка, которое адекватно описывает соотношение между капиллярностью (у) и исследуемыми факторами (иД1), которое имеет вид:

у=3,99-16,25и+3,60и+0,881+4,88и2-0,33и2-0,0612+1,25ии+0,83Л-0,17Ш Полученная модель позволяет выбирать область модификации, при которой достигаются требуемые показатели капиллярности.

Литература

1. Перепелкин, К.Е. Высокотермостойкие полиоксадизольные волокна, нити и текстиль на их основе / К. Е. Перепелкин // Химические волокна. - 2006. - № 13. - С. 1-5

2. Абдуллин, И. Ш. Высокочастотные плазменные процессы в текстильной промышленности / И.Ш. Абдуллин, В.В. Хамматова, Е.В. Купман // Научная сессия: Тез. докл. - Казань: КГТУ. -2007.- С. 63

3. Сергеева, Е. А. Оптимизация режимов низкотемпературной плазменной обработки высокомодульных полиэтиленовых волокон / Е.А. Сергеева, И. А. Гришанова, С. В. Илюшина // Вестник Казанского технол. ун-та. - 2010. - №7. - С. 94-98.

© И. Ш. Абдуллин - д-р техн. наук, проф., зав. каф. плазмохимических и нанотехнологий высокомолекулярных материалов КГТУ; С. В. Илюшина - асп. каф. плазмохимических и нанотехнологий высокомолекулярных материалов КГТУ, strelfy@mail.ru.