（2）电晕放电处理根据资料报道，棉粗纱经氯气电晕放电等离子处理后，抱合力可增加4倍，棉纱的拉伸强力可以增加24%，这样可以提高棉纱的可纺性，降低织造过程中的断头率。而且发现棉条的润湿性和强度的改善与功率及处理时间有关。
同时有人采用连续式电晕放电等离子体处理装置处理粘／棉混纺织物证明了棉条的润湿性和强力有所改善。
（3）除了应用低温等离子体技术对棉纤维进行改性，低温等离子体处理技术还可以用于棉纤维其他方面的处理。
①在棉织退浆和煮练中的应用如下。
a.退浆中应用 据报道PVA经CO2、H2O等气体的等离子体处理可发生如下的变化。
由于分子链被切断，引入亲水性的基团从而提高其溶解性，易于水洗去除。
b.煮练中的应用 经60℃低温等离子体处理的，正常漂白。
经煮练漂白或低温等离子体处理的蜡质中C-O键，C=O的含量会增加，C-H键的含量会减少以至亲水性获得了提高。
②利用等离子体技术引发乙烯单体和丙烯腈单体在纤维表面的接枝聚合，从而可以使棉纤维具有较好的憎水性和生产氰乙基棉。
③近年来等离子体技术可用于棉纤维的处理，先使纤维活化，然后进行各种整理。例如阻燃、防皱和卫生等功能整理，以提高其整理的效果。
2.麻纤维的低温等离子体处理
（1）亚麻纤维的低温等离子体处理。在纤维素纤维中，亚麻并不具有棉的多方面的适用性。它的结构紧密，纤维素纤维结晶度高，并且部分地由于难于纺织品加工而价格较贵，现行的湿纺和整理方法具有许多缺点，例如能耗大，对设备要求高，污水处理费用高，环境污染严重，因而迫切需要诸如低温等离子体处理的这样的干加工方法来改良纤维。
为此美国有关学者利用日本Showa有限公司的等离子体聚合作用装置SPP-D01 （13.56MHz）棉纤维表面的ESCA分析谱图在氧或氩气中对亚麻织物进行1-氧等离子体处理60s的棉纤维；2-正常离子体处理，并用相关的仪器进行各项性能的测试。
①用飞利浦公司生产的PW 3710型衍射仪，按照BS3090，以及ASTM D2654-89A分别测定了处理前后纤维的X射线法结晶度、铜铵流度及回潮率的变化。
与常规试样相比铜铵流度有所增高，而低温等离子体处理的试样均无明显的变化，这表明低温等离子体的消蚀作用仅仅发生在结晶的表面和无定形区，可接近链的末端，并不会影响纤维整体的结晶度。
回潮率稍有减小原因是等离子体内在限定渗透深度的侵蚀作用去除纤维表面无定形区造成的。
②织物的失重率变化。
可以进一步佐证低温等离子体处理对纤维表面所造成的刻蚀的作用。
③织物的弯曲特性和褶皱回复性。
由于等离子体侵蚀纤维表面，聚合物分子发生断裂，因而使纤维更为柔软和易于弯曲，但当时间太长，织物过分地干燥和硬化，会影响织物的弯曲刚度，改变织物的褶皱回复性。
④X射线光电子光谱学（XPS）分析。
众所周知，XPS分析可以给出纤维表面上的化学成分（元素分析）和原子类型的化学状态（键合和氧化）变化的资料，经低温氧和氩等离子体处理后的亚麻纤维表面原子的化学成分百分率的相对强度以及亚麻的C1S。
在较低放电功率下经氧等离子体处理后都导致低的C1S和较高的C1强度。在较高的放电功率的条件下，氩等离子体处理会导致更低的C1S。
无论经氧还是经氩等离子体处理，在纤维表面的-COOH成分都有显著的增加，从而增大纤维表面的亲水性，增加其对化学试剂的润湿渗透功能。
⑤扫描电镜观察。
氧等离子体处理会产生明显的刻蚀作用，在纤维表面逐渐地形成微小的凹坑和表面损伤，表面面积显著地增加，从而发生有利于染整加工的变化，而氩等离子体处理的不会产生明显的刻蚀作用。
⑥吸水性。
由于等离子体对纤维的辐射，物理和化学侵蚀作用，可将极性基团引入纤维表面，以及在纤维表面产生裂缝和微孔，因而会使吸水率提高。
（2）苎麻纤维的等离子体处理 苎麻纤维具有很好的物理机械性能，其织物的服用性能也很好，但它和纤维素纤维相比（包括亚麻纤维），染色性能差，不易染深、鲜艳度也很差。
苎麻利用氧低温等离子体处理后和亚麻一样，苎麻织物的毛细效应明显地改善，润湿性好。一方面是与化学侵蚀在纤维表面造成许多亲水性基团产生有关；另一方面是由于物理刻蚀在表面形成微凹坑和裂缝使表面增加的缘故，从而大大增加麻纤维对水的吸附能力，当然这一切效果都要在合适的功率和处理时间下。
五、走近微胶囊技术
1.微胶囊的定义和意义
所谓的微胶囊技术，是将某种物质用某些高分子化合物或无机化合物，采用机械或化学方法包覆起来，制成颗粒，直径1～500μm，在常态下为稳定的固体颗粒，而该物质原有的性质不受损失，在适当的条件下又可释放出来的一种技术。微胶囊技术就是将气、液、固态物质包埋到微小封闭的胶囊内，使其内容物在特定的条件下以可控速度释放的技术。这一微小封闭的胶囊就叫做微胶囊，封入液体的微胶囊就叫做软的微胶囊。
（1）广义地讲，微胶囊具有改善和提高物质表现及其性质的能力。一般包括以下一些功能：
①液体转为固态，其内部还是液体，仍保持液相反应性。
②改变质量或体积，由于制造微胶囊时包裹进空气，以使紧密的固体在微胶囊化后均匀悬浮于液体中。
③降低或抑制挥发性。
④控制释放。如需要即刻性释放，可以加压、揉破、毁形、摩擦或加热等，也可选用低温水溶性好的壁材来达到即刻释放的目的。
⑤隔离活性成分。由于微胶囊隔离了能起化学反应的活性成分，所以在要求它们进行化学反应之前，它们不会反应。
（2）在染整加工中将化学药剂制成微胶囊的目的主要有以下几个方面。
①利用微胶囊技术可以实现非水系染色如静电染色等，从而可以降低环境污染，减轻处理污水的负担。
2.微胶囊技术在纺织工业中的应用
某些纤维可以成功地用非水溶性的、分散得很细的分散染料悬浮体染色，染色后，往往还需作进一步处理，使染料固着在织物上。这一方法限制了所得花型的范围，因此，开发了一种特别用于如聚酯和聚酰胺这种合成纤维的印花方法。即将图案印在暂时作为载体使用的薄片上，当薄片与纤维接触加热时，染料通过挥发而转移到织物上。这一方法同样亦受到限制，因为所用染料，必须在织物熔点之下即能挥发。将染料或其母体形成微胶囊的方法，可以克服这些困难。印制时可将两种或更多种微胶囊染料，施加在传送织物表面，然后再铺在织物上，加上机械压力，使微胶囊破裂，染料即被沉积在织物上。另一方法是施加能使囊壁溶解或水解的化学物质。属Bristol的DickinsonRobinson研究组人员发现，这一方法同时适用于天然纤维和合成纤维，包括棉、丝、麻、毛、粘胶、耐纶、腈纶和聚酯纤维。可以用明胶或阿拉伯树胶作壁，但不排除使用合成高分子材料。溶解或分散在疏水性物质，如油中的染料，可通过胶囊破裂而释放，这些胶囊最适宜的直径为20～150μm。可以用一对轧辊对囊壁施压，必要时还可以将辊筒加热。含染料溶剂的微胶囊可以与含染料的胶囊，一起黏附在转移纸上，当胶囊破裂时，溶剂帮助染料转移到织物上。
由于染料颗粒的凝聚，产生在染色织物上形成色点，对染色者来说一直是一种威胁，它在很大程度上影响了产品的价值，但日本的纺织品生产者提出，如果可将斑点排列，如排成新颖的式样和图案，即可生产出一种新的、能销售的产品。但是，用一种以上染料，来获得这种效果是困难的，因为两种或两种以上染料拼混时将相互混合。一些物理上排斥的染料，它们的染色性能亦往往不同，此外，亦很难在市上得到这种混合染料。人们因此认为，把染料制成微胶囊，是最可能解决商业上所要求的、织物多色色点印花的一种技术。微胶囊的壁应能限定染料颗粒的形态（球形、椭圆形、液滴状、鳞片状或纤维状）和保证合适的染料得到所要求的混合浓度。还要保护好囊芯中的染料，不受工艺中用水或其他纺织助剂的影响。
20世纪70年代初期，松井色素化学公司在研究中发现，分散染料最适宜于微胶囊制造。虽然其他类染料由于水溶性较大，不大成功，但亦可通过变性，将这类染料制成微胶囊。甲基纤维素被选作分散染料微胶囊的造壁材料。分散染料的来源不同，对这一方法的成功，有着决定性的影响。各厂生产的染料颗粒不相同，同一厂生产的、不同色的颗粒大小亦不同。这些对微胶囊制造的适合程度都有影响。分散染料中所含的扩散剂，对微胶囊形成的均匀程度亦有很大影响。松井目前在市上销售的许多微胶囊染料，称做N型精细染料。胶囊中含有聚酯染色用的高浓度分散染料。
林化学公司也开发了一系列微胶囊染料。这类染料可使用于聚酯、棉、腈纶、聚酰胺和毛等产品上，取得多色效果。这些微胶囊的壁，一般是亲水性高分子化合物，如明胶、果胶、琼脂、甲基纤维素、丙烯酸或马来酸等为材料。林化学产品MCPHP染料为一种微胶囊化的分散染料，与纤维接触，经过适当处理，即成为色点，其直径大小可达50～3000μm。色点的大小，只需通过胶囊的大小、形状和染料浓度的变化来调整。在水相中染色时，囊壁必须是亲水性的，同时，为了控制染料对胶囊的渗透，有必要使用增稠剂。在应用的过程中，决不能让染料释放出来，达到吸尽阶段时，染料应显示出原有的染色特性。微胶囊的大小不应影响常规加工处理。这些含分散染料的胶囊，直径在10～200μm，在汽蒸时破裂。染料在制造过程中必须极小心地控制颗粒的大小，保持75%以上的颗粒在30μm以下，这样可保证染料中50%左右的颗粒用于产生多色色点效果。在配制染液时，应加入合适的HCP载体，必须注意保证不使染料与载体接触。通常情况下这点不会成为一个问题，除非在染液混合时，温度上升超过5℃以上。碱性和酸性染料亦可如同分散染料一样制成微胶囊。这些染料可以在织物上，用单相法完成多色印花，并有很好的重现性。但在保持染料颗粒大小的分布方面，稍微存在着一些问题，因而，染料性能可能会变化。用这种染料不能印出大的多色色点。
六、微波技术在染整加工过程中的应用
微波是一种频率为3×108～ 3×1011Hz的超短波电磁波，具有许多独特的优点。近年来在工农业生产及医疗卫生部门，以及食品加工业中用做加热、干燥、灭菌、烘烤、理疗手段。
众所周知，染整加工过程大多都是水溶性极性分子对纤维织物的吸附、扩散甚至发生化学反应的过程。一般材料的相对介电常数εr都在2左右，损耗角正切一般都很小，而水的约80，tgδ约0.3，都很大，因此在微波辐射下，水分子的介电损耗极大，能强烈地吸收微波的能量，在微波的染整加工过程中，存在于织物及溶液中的水分子吸收了微波的能量，使水分子运动加剧，从而大大地促进染料分子及整理剂分子在织物内部的扩散，有效地推动了染料分子及整理剂分子与纤维分子的结合，可能会极大地增大染料及整理剂分子的扩散系数，从而使人们想到了用微波进行染色及染整加工过程。
微波技术在染色中的应用
（1）微波的性能测试。
我国在1991年就出现了活性染料对纯棉织物的微波染色，所采用的微波仪是在NE-6790微波炉。常规染色采取的是染、固液同浴；微波染色采用的染、固液分开，而且中间的烘干是在烘箱中的，常规和微波都采用的染固液同浴，其测试的结果比较如下：
采用微波进行染色较之常规染色具有许多突出的优点，不仅极大地缩短染、固色时间，而且染色深度和上染百分率都有所提高，同时，为了揭示微波的染色实质，实验中还对下列性能进行了测试。
①X射线衍射 本试验的仪器采用的是（日本）理学3015X射线仪，对经微波辐射2min（内）和未经微波辐射的棉纤维都作了X射线衍射试验。
我们采用了Weidinger方法计算它们的结晶度其结果如下。
经微波辐射的结晶度，虽然呈起伏状变化，但染色时间最终稍有下降。
②红外光谱 用测量棉纤维中晶带和非晶带的吸光度比的方法，考察受微波辐射的棉纤维的变化。而且用仪器WFD-B型分光光度计用KBr压片法进行光谱测量，试样与KBr之比为1∶100，采用基线法量度光强，受微波辐射后A1437/A895的变化，亦即结晶度的变化，其情况与X射线衍射结果一样，这里要说明的是棉纤维红外光谱中1437cm-1和895cm-处谱带主要来源于CH2的面外摇摆和OH的平面弯曲振动，分别为晶带和非晶带。
③扫描电镜 用的仪器为（国产）DXS-10和（英国）CamsSca Serier4型扫描电镜，将微波辐射前后的棉纤维置于真空镀膜机上镀膜，然后放在扫描电镜中观察可知，经微波辐射后纤维束变得蓬松，纤维径向变得略粗，表明略呈粗糙。
④X光电子能谱可用于了解纤维表面的状态，用的仪器为（国产）NP-1型X光子能谱仪，以C1S结合能285eV作为内标，测定其他元素有关电子峰的结合能，由X光电子能谱求得的棉纤维中O和C的相对含量可知，在经微波辐射后的能谱中，发现C1S峰的高的结合能部分略有增强，而C1S峰的低的结合能部分略有减小。因X光电子峰强度与化合物中各元素的原子数或浓度成比例，即强度正比于浓度c。在实际工作中，用峰的面积比来表示相对含量比，误差较小，从实验测得的[O]/[C]可以看出在辐射下，纤维表面的[O]/[C]有所增加，它们可能是自由基和羧基。
（2）提高微波染色均匀性的措施。综上所述，微波有利于染色的进行是毋庸置疑的。微波之所以有利于染色的进行是由于微波对介质的特殊加热方式而使染浴和纤维物质受热匀透以及微波所引起的纤维表面及形态的变化所致。在微波染色应用到染色工艺时，是否会使所染产品的质量达到规定的要求，是否具有可观的经济效益和社会效益，是否能保证人们的身体安全，这是人们所关心的。因此必须采用相应的必要措施。尤其是染色均匀性的问题。国内的厂家在应用微波染色中存在的最大问题是染色不匀性，而日本市金的Apollotex由于在使电场的分布均匀方面采取许多措施，从而提高染色物的均匀性，市金所采取具体措施如下。
①波导的排列进行了调整，两组5kW的微波发生器，波导每组各有两套2.5kW的波导按A1-B1-A2-B2排列，A组与B组的两套波导交替排列。
②在箱形加热器中，利用漫散射波，不使微波直接照射到织物上，先照到弧形金属顶上，再漫散反射到织物上，布在加热室内边打卷边照射微波，使整个织物幅面上均匀地照射到微波。
③加热室内充满2.99MPa的饱和蒸汽，既保证了织物内外部的温度均匀，有利于染料分子的扩散，又能使微波漫反射达到均匀照射的目的；还可以起到缩短加热时间，节约能源的目的。
总之，根据不同的织物采取适当的微波照射方式，尽量与间接加热方式结合起来，对于保证染色的均匀性是至关重要的。
至于染色深度和牢度，由于微波的加热，染料的分子向纤维内急速扩散，促使染料分子与纤维间发生物理化学反应，因此上染百分率高，染色深度深，染色牢度增大。
（3）微波染色的优点。
①采用微波加热可以大大缩短加热所用的时间，从而提高生产效率，因为采用微波加热，由于被加热的织物本身就是一个发热体，是直接加热，可以在较短时间内实现快速加热。
例如，把含水量从80%烘干到2%所需的时间，热空气加热的时间是微波加热的10倍，大大减小了热损耗，从而达到节能的目的，为挽救世界性的能源危机作出贡献。
②微波加热具有选择性，利用微波染色时，由于水的自身特性，对微波能选择吸收，这样一方面有利于染料分子向纤维内部扩散，另一方面又可避免被加工的纤维纺织物受到损伤和破坏，具有远大的发展前景。
③微波加热具有整体性，被加工织物是内外表面一起受热，加热均匀、生产效率高，同时微波加热有利于将新技术渗透到纺织行业中去，便于纺织行业实现自动化，以满足纺织工业走向国际市场所面临的科技的挑战，具有可观的社会效益。
微波技术在其他染整加工中的应用
微波除了应用于染色工业外，在退煮漂白的工艺中采用微波组合处理可以大大地缩短前处理的时间，而且对退浆与棉籽壳的软化都具有很好的效果，而且对织物的强力损伤也较小。
例如，经淀粉上浆的100%的棉平纹坯布进行退浆，煮练前处理，第一步经3min汽蒸处理，然后第二步用2min的微波和汽蒸同时处理，这种方法与常规两步汽蒸法即每步都是20min的汽蒸，对比如下。
工艺结果表明，第一步，棉籽壳去除成功；第二步，后退浆程度达8～9Tegewa，表明退浆达标；第三步所得的白度指数为84Stensby，取得非常好的结果，而且强度又没有差异。
聚合中文网 阅读好时光 www.juhezwn.com
小提示:漏章、缺章、错字过多试试导航栏右上角的源