[发明专利]一种常压等离子体协同碱处理聚酯纤维或织物的减量方法

说明书

技术领域

本发明属于聚酯纤维或织物的减量方法领域，特别涉及一种常压等离子体协同碱处理纤维或织物的减量方法。

背景技术

作为产量最大的合成纤维，聚酯纤维及织物以高强度、高弹性、优良的耐磨性和耐光性等特点，广泛应用于衣料、各种装饰布料以及其它工业用纤维制品。但其本身固有的疏水性、极光效应和较差的悬垂性，限制了聚酯纤维或者织物在某些方面的应用。为了改善这些性质，工业上常采用碱减量方法进行处理。即在100℃左右的温度和一定浓度的NaOH水溶液中，聚酯分子的酯键和NaOH反应，发生水解，在聚酯纤维表面形成大小不一的微凹坑，生成不同聚合度的水解产物，使聚酯纤维的质量减少15％以上，减少光滑的纤维表面对光的直接反射，使光在纤维表面发生漫反射，使其具有真丝般的光泽和柔软性，同时提高其吸湿性、染色性等，已经成为聚酯生产的常规过程。但碱减量过程最终伴随着苯甲酸纳盐、乙二醇等小分子水解产物的大量生成与回收处理，碱的利用率低和回收问题，高温的能耗问题，碱减量后的织物容易发飘，悬垂性下降等，是高能耗高污染的过程。

近年来，国内外学者对改善碱减量处理方法进行了大量的研究。中国专利CN101736571A公开一种聚酯织物可控碱减量的方法。此法采用高温高压，并添加具有渗透、润湿和分散特性的离子表面促进剂，可使减量均匀，碱利用率达95％以上。但该法需要120-130℃高温及高压，以及额外的阴离子添加剂，对设备的要求高，在实际生产中会产生较大的能耗。

中国专利CN102051806A公开一种面料碱减量处理方法。此方法是将聚酯织物先用双氧水进行浸泡，再放入碱槽进行碱减量处理。该方法利用双氧水低温下的强氧化作用，使纤维表面发生预水解，可以显著的降低碱处理温度。但该法在降低处理温度的同时，也带来额外的双氧水的添加。

日本专利JP2005002527A公开一种聚酯纤维碱减量促进剂及其减量加工方法，此方法是采用可回收的乙醇作为碱减量促进剂。日本专利JP10317276A公开的方法是采用乙二醇和氢氧化钠作为碱处理溶液，在较低的碱浓度的条件下即可具有良好的减量重现性。这两种方法都很好地解决了促进剂残留的问题，并且降低了碱的浓度。但减量过程中的碱处理温度并没有显著降低。

这些化学方法对碱减量过程的改善取得了一定效果，但并没有显著减少化学试剂的使用，因此研究人员提出了一些物理方法。

中国专利CN1303970A公开了一种微波碱减量的方法。此法是将浸轧碱液后的聚酯织物经过微波处理进行减量，可以显著降低处理时间，减少工业能耗和污染。日本专利JP9256269A公开的方法是聚酯织物经低压水银灯紫外光辐射后，浸入不加促进剂的碱溶液中进行处理。此法降低了碱的浓度和处理时间，而且不使用促进剂。但两个专利都没有讨论达到柔和光泽和手感时织物的减量率，也没有讨论微波或者紫外光照射对织物力学性能的影响。

低温等离子体含有数电子伏特的能量较高的电子和其他高能活性粒子，足以使聚酯纤维或者织物表面分子发生断键裂解，使材料表面产生物理和化学的变化，从而改善材料的表面性能，虽然等离子体气体温度略高于室温，但不影响材料本体的性质，具有操作简单、加工速度快、处理效果好、节能无污染等优点，已经广泛应用于微电子行业的刻蚀、封装等方面。国内外均有将低温等离子体技术应用于聚酯纤维织物碱减量过程的研究，但是这些产生低温等离子体的装置和设备大都需要昂贵的真空系统，不利于纤维织物低成本连续化工业生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种常压等离子体协同碱处理聚酯纤维或织物的减量方法，该方法操作方便，加工速度快，设备简单，处理效果好，处理后的聚酯纤维或织物，减量均匀稳定，具有蚕丝一般的光泽，柔软性和悬垂性好，强力损失小，综合性能更加优化。

本发明的一种常压等离子体协同碱处理聚酯纤维或织物的减量方法，包括：

(1)将聚酯纤维或织物在常压反应性等离子体氛围中进行处理；所述的常压反应性等离子体采用的电源频率范围为20-4000kHz，功率30-1000w，调制脉冲频率1-50kHz，占空比1-99％；

(2)将步骤(1)得到的处理后的纤维或织物浸渍在碱溶液进行碱处理，反应结束后，经水洗、烘干，即可。

步骤(1)中所述的常压反应性等离子体采用陶瓷、聚四氟乙烯等介质阻挡放电，在常温常压的环境下产生。

步骤(1)中所述的常压反应性等离子体的放电气体为O₂、N₂、Ar气体中的一种或几种。