ADBD等离子体处理对UHMWPE纤维强度与染色性能的影响

"ADBD等离子体处理UHMWPE纤维的强度及染色性能研究" 本文探讨了利用空气介质阻挡放电（ADBD）等离子体处理超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维对其强度和染色性能的影响。UHMWPE纤维因其优异的机械性能和耐化学腐蚀性，在多个领域有广泛应用，如防弹材料、绳索和医疗设备等。然而，其天然的疏水性和低表面能导致染色困难，限制了其在颜色要求严格的领域的使用。 徐鑫灿和张顺花两位研究人员通过实验发现，随着处理时间或功率的增加，UHMWPE纤维的强度呈现下降趋势。尽管如此，这种强度损失通常控制在10%以内，表明ADBD等离子体处理可以在一定程度上改变纤维的表面特性，而对整体结构的破坏相对较小。同时，处理后的纤维染色性能显著提升，上染率提高，这意味着纤维更容易吸收染料，提高了色彩表现力。实验的最佳处理条件为27秒处理时间和80瓦功率。 通过扫描电子显微镜（SEM）分析，研究者观察到处理后的纤维表面出现刻蚀凹坑，表面粗糙度增加。这些微观结构的变化解释了纤维强度下降的原因，即表面的物理损伤导致了强度损失。然而，这种表面粗糙化也增加了纤维与染料之间的接触面积和相互作用力，从而提高了染色效率和深度效果。 ADBD等离子体处理为UHMWPE纤维的改性提供了一种有效途径，尤其是在改善其染色性能方面。这一技术有望扩大UHMWPE纤维的应用范围，使其在需要特定颜色或者更高染色性能的领域中得到更广泛的应用。未来的研究可以进一步优化处理参数，以寻找在保持纤维强度的同时最大化染色性能的平衡点，或者探索如何通过后续处理来恢复或增强纤维的力学性能。