Nghiên cứu tác động của điều trị plasma phát xạ tần số cao (DBD) từ xa lên lực kéo của sợi polyethylene terephthalate (PET) trong dòng khí có độ ẩm khác nhau

Plasma Chemistry and Plasma Processing - Tập 37 - Trang 1573-1586 - 2017
Shuai Liu1,2, Mei Wang1,3, Yimei Ma1,3, Yanyu Su1,3, Mengya Wu1,3, Zhihua Feng2, Deqi Liu1,3
1School of Chemical and Environmental Engineering College of Chemistry, Chemical Engineering and Materials Science and Collaborative Innovation Center of Suzhou, Soochow University, Suzhou, People’s Republic of China
2School of Mechanical and Electric Engineering, Soochow University, Suzhou, People’s Republic of China
3Suzhou Key Laboratory of Green Chemical Engineering, Suzhou, People’s Republic of China

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này, các gốc tự do có độ bền lâu trong plasma DBD áp suất khí quyển đã được sử dụng để điều trị bề mặt sợi PET. Tiếp theo, lực kéo của các sợi đã được điều trị trong dòng khí ở bốn mức độ ẩm (40 ± 3, 50 ± 3, 60 ± 3, 70 ± 3%) đã được đo. Kết quả cho thấy, khi độ ẩm dòng khí tăng, lực kéo của sợi chưa được điều trị giảm, trong khi đó lực kéo của các sợi được điều trị bằng plasma trung bình tăng dần. Tốc độ tăng trưởng trung bình của lực kéo dưới mỗi độ ẩm lần lượt là 5.33, 7.58, 10.08 và 12.28%. Đồng thời, lực kéo của các sợi được điều trị ở các mật độ năng lượng đầu vào (SIE) và thời gian điều trị khác nhau đã thay đổi rõ rệt dưới các độ ẩm dòng khí khác nhau. Phân tích phổ điện tử tia X được thực hiện để xác định hóa học bề mặt sợi. Địa hình và độ nhám của sợi PET được đo bằng kính hiển vi lực nguyên tử. Thử nghiệm kéo được thực hiện để xác định độ bền cơ học. Các gốc ozone, nitrat và nitrit cũng như tổng carbon hữu cơ trong khí thải của plasma cũng đã được phân tích. Nồng độ nguyên tử tối đa của nguyên tố N trên bề mặt PET có thể đạt tới 8,0%. Kết quả thu được có thể cải thiện hiểu biết về tính chất của các loại phản ứng lâu dài từ nguồn plasma DBD tạo ra với các SIE khác nhau và sự khác biệt trong quá trình khắc và điều chỉnh bề mặt PET trong quá trình điều trị từ xa ở các SIE khác nhau. Hơn nữa, các kết quả này cũng cung cấp một hướng dẫn thực nghiệm cho việc cải thiện hiệu quả dệt trong quá trình dệt không khí.

Từ khóa

#plasma DBD #sợi PET #lực kéo #độ ẩm #phân tích hóa học #độ bền cơ học

Tài liệu tham khảo

Borcia G, Anderson CA, Brown NMD (2006) Surf Coat Technol 201:3074–3081 Morent R, De Geyter N, Verschuren J, De Clerck K, Kiekens P, Leys C (2008) Surf Coat Technol 202:3427–3449 Kamlangkla K, Hodak SK, Levalois-Grützmacher J (2011) Surf Coat Technol 205:3755–3762 Tsafack MJ, Levalois-Grützmacher J (2006) Surf Coat Technol 200:3503–3510 Tsafack MJ, Levalois-Grützmacher J (2007) Surf Coat Technol 201:5789–5795 Relvas C, Castro G, Rana S, Fangueiro R (2015) Plasma Chem Plasma Process 35:863–878 Yang L, Chen J, Guo Y, Zhang Z (2009) Appl Surf Sci 255:4446–4451 Bartis EAJ, Knoll AJ, Luan P, Seog J, Oehrlein GS (2016) Plasma Chem Plasma Process 36:121–149 Ormerod A, Sondhelm WS (1995) Weaving technology and operation. The Textile Institute, Manchester Mohamed MH, Salama M (1986) Text Res J 56(11):683–690 Mohamed MH, Salama M (1986) Text Res J 56(12):721–726 Ishida M, Okajima A (1991) J Text Mach Soc Jap 44(4):43–54 Ishida M, Okajima A (1994) Text Res J 64(1):10–20 Jeong SY, Kim KH, Choi JH, Lee CK (2005) Int J Precis Engng Manuf 6(1):23–30 Adamek K (1999) Comput Assisted Mech Eng Sci 6(4):251–261 Kim SD, Song DJ (2001) Text Res J 71(9):783–790 Belforte G, Mattiazzo G, Viktorov V, Visconte C (2009) Text Res J 79(18):1664–1669 Vangheluwe L (1997) Text Res J 67(11):809–815 Liu S, Feng Z, Liu D, Zhang X, Zhang L (2015) Text Res J 86(20):2140–2150 Chen X, Bian W, Song X, Liu D, Zhang J (2013) Sep Purif Technol 120:102–109 Bader H, Hoigné J (1981) Water Res 15:449–456 State Environmental Protection Administration of China, Standard Analytical Methods for Air and Exhausted Gas Monitor (Chinese) (2003) Environmental Science Press, China Bian W, Song X, Liu D, Zhang J, Chen X (2013) Chem Eng J 219:385–394 Zeng M, Zhao K, Lu Y, Ouyang Y, Liu D, Wang M, Ma Y (2015) Plasma Chem Plasma Process 35:721–738 Cao L, Xie X, Zeng J, Huang H (2013) Appl Mech Mater 345(345):48–53 Bartis EAJ, Luan P, Knoll AJ, Hart C, Seog J, Oehrlein GS (2015) Biointerphases 10:029512–029520 Pavlovich MJ, Clark DS, Graves DB (2014) Plasma Sour Sci Technol 23:065036–065043 Waring MS, Wells JR (2015) Atmos Environ 106:382–391 Kostov KG, Nishime TMC, Hein LRO, Toth A (2013) Surf Coat Tech 234:60–66 O’Hare LA, Leadley S, Parbhoo B (2002) Surf Interface Anal 33:335–342 Sellin N, Campos JSC (2003) Mater Res. 6:163–166