Влияние технологических факторов плазменной обработки на гидрофильность синтетических волокон Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

И. Ш. Абдуллин, С. В. Илюшина ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ НА ГИДРОФИЛЬНОСТЬ СИНТЕТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН

Ключевые слова: волокно, свойство, модификация, разряд, гидрофильность,

капиллярность.

В настоящее время основным направлением расширения и улучшения физических, химических и механических свойств синтетических волокон является их направленная модификация. В данной статье анализируется влияние высокочастотной емкостной плазменной обработки на изменение гидрофильных свойств образцов высокомодульных полиэтиленовых волокон.

Keywords: fiber, property, modification, discharge, hydrophilicity, capillarity.

Currently, the main direction of expanding and improving the physical, chemical and mechanical properties of synthetic fibers is their directed modification.

This article analyzes the impact of high-frequency capacitive plasma treatment to modify the hydrophilic properties of the samples of high modulus polyethylene fibers.

Текстильные материалы, получаемые из волокон различного состава и с различными видами заключительной отделки на основе отечественных и зарубежных химических препаратов, выдвигают сложные проблемы перед специалистами текстильных и швейных предприятий и, во многом, усложняют технологию из-за комплекса свойств синтетических волокон, отличных от натуральных. Большим недостатком текстильных материалов химического и смесового состава являются их гидрофобность,

электризуемость, низкий коэффициент сцепляемости, высокая осыпаемость и т.д. В связи с этим в последнее время большая часть выпускаемых полимерных волокон подвергается модификации [1, 2].

Из литературных источников известно, что в зависимости от технологии обработки синтетических волокон и технологических факторов можно в довольно широких пределах изменять поверхностные свойства волокон, в частности гидрофильность [1-3].

Данная работа посвящена изучению проблемы модификации сверхмодульных полиэтиленовых волокон (СВМПЭ) марки SK75 (производство Голландия) за счет их обработки в высокочастотном емкостном (ВЧЕ) разряде пониженного давления в среде аргона, изменяя при этом такие технологические параметры как сила тока на аноде (Ia), напряжение на аноде (U а) и продолжительность воздействия (t).

Плазменная обработка волокон осуществлялась на экспериментальной ВЧЕ установке, описанной в работе [3]. Плазмообразующим газом являлся аргон. Модификация проводилась при следующих входных параметрах ВЧЕ разряда: тип нагрузки - емкостной, давление (Р) - 26,6 Па, расход плазмообразующего газа (G) - 0,04 г/с. Варьировались такие параметры как сила тока на аноде (Ia) от 0,2 до 0,8 А, напряжение на аноде (Ua) от 1,5 до 7 кВ и время обработки (t) от 60 до 540 с.

В результате обработки СВМПЭ волокон в потоке ВЧЕ разряда высота подъема жидкости по капиллярам, как свидетельствуют экспериментальные данные, увеличивалась в зависимости от режимов воздействия от 0,0 до 6,1 - 13,2 см.

На основе статистической обработки экспериментальных данных получено уравнение регрессии второго порядка, которое адекватно описывает соотношение между капиллярностью (у) и исследуемыми факторами (иД1), которое имеет вид:

у=3,99-16,25и+3,60и+0,881+4,88и2-0,33и2-0,0612+1,25ии+0,83Л-0,17Ш Полученная модель позволяет выбирать область модификации, при которой достигаются требуемые показатели капиллярности.

Литература

1. Перепелкин, К.Е. Высокотермостойкие полиоксадизольные волокна, нити и текстиль на их основе / К. Е. Перепелкин // Химические волокна. - 2006. - № 13. - С. 1-5

2. Абдуллин, И. Ш. Высокочастотные плазменные процессы в текстильной промышленности / И.Ш. Абдуллин, В.В. Хамматова, Е.В. Купман // Научная сессия: Тез. докл. - Казань: КГТУ. -2007.- С. 63

3. 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, [email protected].