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1、准分子紫外光源对涤纶织物的表面改性阎克路赵炯心杨东华大学化学与化工学院梅T h o m a sB a h n e r s + 德国西北纺织研究中m摘要：本文采用2 2 2 n m 波长的准分子紫外光源对聚酯圩维面料进行表面改性，通过测试面料表面时蒸馏水的即时吸湿牲，研究7 直接辐照和甩烯雨基甘油醚接枝辐照、以及辐照时间对织物亲水性和时效性的影响。研究结果表明，直接在空气中用2 2 2 n m 准分子紫外光源辐照处理可以提高 I 乏酯纤维面料的亲水性，结合使用G A F 进行接棱，既可以增加聚醅纤维面料曲即时吸温性，又赋予其良好的时效性，辐照时间为0 5 m i n 就可获得良好的亲水性。1 篙
2、夸当前国际国内市场对功能纺织品、特别是对产业或技术纺织品的需求日益增长，同时对清洁生产和环保的要求也越来越严格，非常器要一种简单、有效和环保的表面处理新方法。准分子紫外光源( 准分子紫外灯) 是一种仅有十几年历史的新型高强度非相干性单色紫外光源，与常规的紫外光源相比较，准分子紫外光源的强度是前者的数十倍，发射光谱是带宽为l O n m 的狭谱带【l “，可制成高效率低成本的纺织品连续化无水处理设备。准分子紫外光源对纺织品的表面改性技术是一种清洁、适应面广、快速、节能的最新型的加工方法，它结合了技术简易的灯光和高强度、非相于性的单色光源，与准分子激光和等离子辉光放电处理技术相比庀更适宜于加工大面
3、积移动的纺织品，而且技术简易( 用灯光照射) 、效率高( 处理时间很短) ，从而能够第一次实现光化学表面改性的工业化。准分子紫外光源聚酯面料表面改性的产业化技术开发，是一场加工模式的革命和技术创新。开发与应用推广该技术，对改善印染行业的三废污染问题和聚酯产品的服用性能，开发高附加值的高档聚酯面料，提高印染行业的经济效益，进一步优化提升纺织产品结构和实施清洁生产、发展可持续发展战略，都有着极其重要的现实意义。本文采用2 2 2 n m 波长的准分子紫外光源对聚醢纤维面料进行不同时间的辐照，并选用烯丙基甘油醚进行接枝，通过测试面料表面对蒸馏水的即时吸湿性来表征处理效果。2 实验2 1 实验装置本实
4、验使用2 2 2 n m 准分子紫外光源设备( 见图I ) 型号为B l u e l i 曲tC u r i n gM o d u l e2 2 2 3 0 0 5 0H z( H e r a e u sN o b l e l i g h tG m b H ，G e r m a n y ) 。a 2 2 2 i l m 准分子灯b 准分子灯紫外光源缓钫连续处理设备 图12 2 2 n m 准分子紫外光源设备2 2 实验材料与试剂2 2 1 涤纶织物的净化处理一l 蚶一将普通聚酯纤维面料( P E T ) 置于含有1 洗涤剂的清水中洗15 分钟，再用清水冲洗l5 分钟，于5 0 “ C 烘箱中烘
5、4 小时。再浸于二氯甲烷中3 小时，取出分别用无水乙醇和去离子水清洗两次，晾干待用。2 2 2 试荆丙三醇一1 - 烯丙基醚 ( 以下简称G A E C HO ，) 为试剂级。 2 3 处理工艺分为直接辐照和G A E 接枝辐照处理，辐照条件：波长2 2 2 n m ，频率l0 0 H Z ，电流1 6 A ，功率15 K W ，灯管与处理织物的空隙为3 c m ；具体辐照时间见表1 。然后将辐照处理过的试样置于索氏提取器中。用无水乙醇洗3 小时五个循环，空气中晾干后进行即时吸湿性测量。2 4 亲水性能测试方法对聚酯纤维面料进行即时暖湿性铡量。比较准分子紫外光源辐照的处理参数和处理前后亲水性的
6、变化、以及时效性的变化情况。即时吸湿性测试：将0 1 m L 的蒸馏水滴于涤纶织物表面，用秒表测定其浸透时间，以测试其即时吸湿性随辐照时闻的变化情况以及时效性。结果见表l 。表I2 踟准分子觜外光探辐照处理对涤纶织物即时强湿性能的影响印时暖湿性和时敢性辐熙处理时问( m l n )O251 5水滴浸直接辐鼎7 3 3 6 58 神2 3 6 22 2 瞄11 9透织物c 能攮技磊照5 3 3 6 53 ，4 21 2 0 52 5 8L 3 7e 7 9时间( a )G 接技辐脯后7 3 36 51 毫9 530 20 9 3放置1 十月3 结果与讨论3 1 直接辐照对聚酯纤维面料的影响表1
7、是聚酯纤维面料经过不同时闻的准分子紫外光源辐照后，其即时吸湿性的变化情况。从表l中可以清楚地看出：对于直接在空气中经准分子紫外光源辐照0 5 m i n 后的聚酯纤维面料，其水滴浸透织物的时间即时吸湿性明显增强，从原来未辐照处理的7 3 3 6 5 秒减少为8 2 9 秒l 且随着辐照时间的延长，水滴浸透织物的时间有先延长后缩短的趋势。图2 是在准分子紫外光源辐照下，聚酯纤维大分子发生光化学氧化的示意图。经过准分子紫外光源辐照后，聚酯纤维大分予中的酯键断裂，生成多种自 由基( 图2 的a 图X 这些自由基中有些可能与空气中的氧和水分子发生反应，生成羧基等亲水基团1 9 6 ( 图2 的b 图)
8、 ，使涤纶获得亲水性的表面改性。 一吼潋艇l h vm 蝌奠义。啦X 即吼0一叫口七一啦ooc 卜b 一吼叫一b - va 聚酯纤维大分子中酯键断裂生成多种自由基州。弋e H 产、，p 羔一吲。叫。矽”O 。0 一、P ，b 聚酯纤维大分子中自由基与空气中的氧气和水的反应圉2 准分子蘩外光源辐照下聚酯纤维大分子光f b 学氧化反应示意围m3 2G A E 接枝辐照对聚酯纤维亲水性的影响在2 2 2 n m 准分子紫外光源辐照下，聚酯纤维面料接枝G A E 后的即时吸湿性以及时效性的变化情况见表l 。从表1 可见，接枝G A E 辐照面料的水滴浸透织物的时间从原来未处理的7 3 3 6 5 秒减
9、少为3 4 2秒一且随着辐照时间的延长，水滴浸透织物的时间也有先延长后缩短的趋势。对比表l 中直接辐照织物的即时吸湿性测试数据，可以清晰地看出接枝G A E 辐照织物的水滴浸透织物时间要短( 分剐为8 2 9 秒和3 4 2 秒) ，说明接枝G A E 幅照可以赋予织物更好的亲水性。从表l 中接枝G A E 辐照织物的两组测试数据可以看出，辐照后立即测试的亲水性与放置一个月后测试的数据几乎相等。说明聚酯纤维面料在辐照下用G A E 接枝，其即时吸湿性明显增强，并且不随时间而衰减。究其原因可能是准分子紫外光源在空气中辐照聚酯纤维面料，聚酯基质界面就被活化了，纤维表面会发生光氧化反应引发产生自由基
10、，那么吸附在聚酯纤维面料上的G A E 与自由基发生反应，将含有强亲水性的双羟基接入聚酯纤维中，既增强了聚酯表面的吸湿性，又赋予良好的时效性( 图3 ) 。准分子紫外光源辐照下G A E 与聚酯纤维大分子接枝反应示意图l ”。 I + 、一厂i “一吼硝一旰X 浞。H o 另外在研究中发现，聚酯纤维面料经准分子紫外光源辐照时间超过五分钟，即会出现微弱的发黄现象。因此辐照处理时间以0 5 m i n 为宜。 4 结论直接在空气中用2 2 2 n m 准分子紫外光源辐照处理可以提高聚酯纤维面料的即时吸湿性，结合使用G A E 进行接技，既可以增加聚酯纤维面料的即时吸湿性，又赋予其良好的时效性，辐照
11、时间以0 5 m i n为宜。参考文献：【l 】探金洲。粱荣庆，任兆杏真空科学与技术，2 0 0 I ，2 I( 4 ) ，2 9 8 - 3 0 2 。1 2 】徐学基照明工程学报，1 9 9 8 ，9 ( 1 ) ，9 - 1 6【3 】3T h o m a sB a h n e r s ，F u n c t i o n a lt h i nl a y e rd e p o s i t i o nb yp h o t o c h e m i c a la n d p l a s m a p r 。c e s s ，l e c t u r e i n D o n g h u a U n i v j 吼2 0 0 41 01 8 S h a n g h a i 一J 9 7
