Влияние характеристик синтетических волокон на гидрофильные свойства

И. Ш. Абдуллин, С. В. Илюшина

ВЛИЯНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК СИНТЕТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН НА ГИДРОФИЛЬНЫЕ СВОЙСТВА

Ключевые слова: волокно, свойство, модификация, разряд, капиллярность, параметр, обработка.

Одним из способов улучшения гидрофильных характеристик синтетических материалов и изделий из них является модификация свойств волокон с помощью низкотемпературной плазменной обработки. В данной статье анализируется влияние высокочастотной емкостной плазменной обработки на изменение капиллярности образцов ткани из высокомодульных полиэтиленовых волокон различных марок.

Keywords: fiber, property, modification, discharge, capillarity, the parameter processing.

One way to improve the hydrophilic characteristics of synthetic materials and products from them is to modify the properties of fibers with low-temperature plasma treatment. This article analyzes the impact of high-frequency capacitive plasma treatment on change in capillary samples of tissue from the high modulus polyethylene fibers of various grades.

В настоящее время синтетические волокна, нити и ткани на их основе находят все более широкое применение в производствах текстильной и легкой промышленности, так как в техническом секторе синтетические волокна и нити превосходят по своим свойствам различные виды натуральных волокнистых материалов [1].

Однако, большинство синтетических волокон, нитей и тканей отличаются гидро-фобностью поверхности, что затрудняет пропитку красителями, модифицирующими растворами и полимерными связующими, например, при получении композиционных материалов. Следовательно, возникает потребность в активации поверхности и улучшении их капиллярности и смачиваемости [1].

Данная работа посвящена исследованию изменения физико-химических характеристик, в частности, гидрофильности образцов синтетического материала на основе высокомодульных полиэтиленовых волокон марок SK 75 (производство Голландия) и D800 (производство Китай) за счет их обработки в высокочастотном емкостном (ВЧЕ) разряде пониженного давления.

В качестве элементарной пробы для исследований использованы образцы тканей полотняного переплетения на основе волокон SK 75 и D800.

Средний диаметр филаментов марки D 800 - 21 мкм, а филамента марки SK 75 -17,5 мкм, т.е. на 17-20% меньше. Количество филаментов в волокне марки D 800 изменяется от 210 до 240, в волокне SK 75 среднее значение филаментов - порядка 1100.

Обработка образцов ткани осуществлялась на экспериментальной ВЧЕ плазменной установке, описанной в работе [2]. Плазмообразующим газом являлся аргон. Модификация проводилась при следующих постоянных входных параметрах ВЧЕ разряда: тип нагрузки - емкостной, давление (Р) - 26,6 Па, расход плазмообразующего газа (G) - 0,04 г/с, время

обработки (t) - 1S0 с. Варьировались такие параметры как сила тока на аноде (1а) от 0,5 до

0,7 А, напряжение на аноде (Ua) от 2,5 до б кВ. Данная совокупность параметров характерна для ВЧЕ плазменной обработки в целом.

Полученные экспериментальные значения капиллярности образцов ткани на основе волокон SK 75 и DS00 в различных режимах представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Значения капиллярности образцов ткани в зависимости от режимов обработки

Режимы обработки Капиллярность, см

la-, A Ua, кВ SK75 DS00

0,5 2,5 20,0 12,7

0,7 4,5 23,1 14,0

0,7 б 27,4 14,0

Образец без плазменной обработки 0 0

Приведенные данные свидетельствуют, что воздействие ВЧЕ плазменной обработки в среде аргона модифицирует поверхность ткани из полиэтиленовых волокон: возрастает капиллярность и смачиваемость водой. У ткани из волокон БК75 значения капиллярности выше, чем у ткани на основе волокон 0800, что объясняется количеством филаментов в волокне и технологией их получения.

Литература

1. Сергеева, Е. А. Регулирование свойств синтетических волокон, нитей, тканей и композиционных материалов на их основе с помощью неравновесной низкотемпературной плазмы: автореферат дис. ... док. тех. наук: 05.19.01 / Сергеева Екатерина Александровна. - Казань, 2010. - 36 с.

2. 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.

5бб