由东华大学和中科院上海光学精密机械研究
所共同承担的“纺织品激光表面处理及聚酯纤维表面改性”项目最近已完成计划
任务书的研究内容,并经专家组综合评定,该研究成果已达到国际先进水平。
激光处理是一种非接触的表面物理改性方法,可以在室温下进行,具有污染
少,可精确定位的特性。该项目的研究目的是探索激光处理在纺织品化学加工或
制成功能纺织品等方面的应用效果。课题组用紫外准分子激光对聚酯织物进行照
射处理,研究了照射后纤维表面结构与性能的变化及其应用价值;同时研究了激
光照射引发接枝反应,将亲水性单体接枝到聚酯材料表面,以提高表面亲水性等
性能的可能性。
在激光照射处理方面,项目组研制成一台用于大面积扫描的步进电机控制的
工作载物平台,用分步重复扫描方法改善了激光作用于织物表面的均匀度。通过
用理论模型分析纤维表面纹理化过程中表面熔化和重固化的物理过程,提出表面
纹理化热模型理论,计算结果与实验能很好符合。在激光照射后织物的性能方
面,项目组观察到准分子激光处理使PET纤维表面形成垂直于纤维轴向的周期
性起伏结构,发现激光处理后PET织物的抗静电能力增强,获得阳离子染料可
染性,分散染料染色色泽增浓。探讨了染色性能提高的机理。在激光照射引发接
枝方面,项目组建立了准分子激光照射PET材料表面引发接枝改性的方法。接
枝以后PET织物和薄膜表面亲水性明显提高:织物的5μ1水滴渗透时间由2
0分钟以上缩短到19秒左右;薄膜的水接触角由78°左右降低至45°。项
目组还从机理方面对此现象进行了探讨。
高分子聚合物表面改性在聚合物工业中具有重要作用。经过改性后,高聚物
表面的原有性能会发生变化,且可获得许多新的特性,因而改性技术在改善高聚
物表面亲水性、导电性、粘结性、吸附性及生物相容性等许多方面被广泛应用。
高聚物激光处理的研究在国际上始于1980年。目前有关激光照射对聚合物表
面改性的研究主要集中于激光照射后聚合物表层发生的物理形态和化学结构的变
化,照射引起烧蚀降解的可能机理,以及改性后聚合物表面的应用性能改变等方
面。
该项目在308nm准分子激光照射下将亲水性单体丙烯酰胺接枝到PET
材料表面,显著改善了材料表面的亲水性,为高聚物表面接枝改性提供了一种新
的方法和途径。通过研究光敏剂、均匀聚物抑制剂、PH值等影响因素的作用,
提出了激光照射引发接枝的自由基聚合反应机理。这些结果可以作为在更广泛领
域中采用激光照射方法对高聚物接枝改性研究的基础和参考。
摘自:辽宁省科技信息网