通过长期低压阿贡和氧等离子处理修改的麻纤维特性研究

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 表面化学 表面化学
• 织工程 织工程 织工程

背景情况:

• 大麻纤维是用于复合材料和织品的多功能纤维纤维材料.
• 大麻纤维的表面修饰对于提高其可加工性和性能至关重要.
• 之前的研究集中在短时间的血持续时间上;这项工作探索了延长治疗.

研究的目的:

• 为了研究长时间的低压和氧等离子治疗对露水回收的麻纤维的影响.
• 分析表面形态,粗性,湿透性和化学变化.
• 评估对纤维结晶性和拉伸强度的影响.

主要方法:

• 使用低压 (∼0.4 mbar) 和不同功率水平 (40 和 80 Hz) 的和氧进行延长的等离子体治疗 (30 分钟-4 小时).
• 使用扫描电子显微镜 (SEM) 和原子力显微镜 (AFM) 进行表面分析.
• 通过接触角度测量和张力测量进行浸透性评估.
• 化学和结构分析使用福里埃变换红外光谱 (FT-IR) 和X射线衍射 (XRD).
• 使用光显微镜评估的lignin存在.

主要成果:

• 长时间的等离子治疗导致了显著的表面蚀刻,引发纤维化和氧产生不规则的形态.
• 在治疗4小时后,表面粗度增加了近4倍.
• 所有用等离子体处理的纤维都实现了完全的湿透性 (水接触角 θ = 0°).
• 通过FT-IR观察到轻微的物理化学变化,通过XRD稍微增强晶体性.
• 拉伸强度没有受到影响,但光显微镜表明可以去除红素.

结论:

• 长时间的气和氧气等离子治疗有效地改变了大麻纤维表面,增强了粗性和可湿性.
• 这些处理并没有实质性地改变大麻纤维的内部化学或结晶性.
• 等离子处理是湿化学方法的有希望的替代品,用于织应用中表面的麻纤维修饰.