專利名稱：一種冷等離子體處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)高分子材料表面進(jìn)行處理的方法，特別是一種冷等離子體處理方法。
背景技術(shù)：
纖維、織物等高分子材料由于其化學(xué)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)具有一定的疏水性，具體表現(xiàn)在這些材料與水接觸時(shí)表面接觸角較大，一般達(dá)到在80度到120度的范圍。這些材料在用于水處理和處理生物體系時(shí)，對(duì)水中蛋白質(zhì)、脂肪族、芳香族類有機(jī)物質(zhì)有很強(qiáng)的吸附性能，這些吸附物質(zhì)很難清除、洗脫，往往造成產(chǎn)品使用性能下降。此外這些材料在與其它材料粘接時(shí)，其疏水性往往導(dǎo)致粘接強(qiáng)度低等問題。解決這類問題的方法就是提高材料表面的親水性，表現(xiàn)在降低材料表面的水接觸角。
一般的解決方法主要是在通入氮?dú)狻⒑?、氧氣或其混合氣體的條件下通過高能放電將其等離子化引發(fā)活性基團(tuán)，再在材料表面進(jìn)行各種接枝處理，從而進(jìn)一步改善其親水性、耐久性等。如申請?zhí)枮?9107909.2的中國發(fā)明專利申請《冷等離子體表面處理設(shè)備及處理工藝》(公開號(hào)為CN1033283C)就公開了一種這樣的冷等離子體處理方法采用直流輝光放電的正柱區(qū)產(chǎn)生冷等離子體，以空氣、氧、氮作為介質(zhì)氣體，對(duì)材料表面進(jìn)行處理。但是這類處理方法不僅存在工藝流程較長的缺點(diǎn)，而且在工藝流程后期接枝處理過程復(fù)雜，不僅削弱了其處理功能，也增加了處理的難度和成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種處理效果更好，成本較低的冷等離子體處理方法。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種冷等離子體處理方法，采用射頻電源，背底壓力為0-10Pa，以具有一定極性的氣體為工作氣體，工作氣體的工作壓力為10-800Pa，放電功率為10-300W，處理時(shí)間1-1500秒。
所述工作氣體為氨氣、水蒸氣、二氧化碳、二氧化硫、三氧化硫、硫化氫、氯化氫等極性氣體與氧氣的混合氣體，也可以是上述極性氣體的混合氣為工作氣體，其中各極性氣體的摩爾百分比可調(diào)范圍均為0-100％，氧氣的摩爾百分比可調(diào)范圍為0-99％，
該處理方法可廣泛應(yīng)用于處理纖維、織物、薄膜以及其他幾何形態(tài)的高分子材料。
射頻電源的電極布置可采用電容耦合式或電感耦合式。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于通過引入極性氣體作為工作氣體，除能達(dá)到一般冷等離子體處理的效果外，還可以在處理過程中在高分子材料表面大量的引入羥基、胺基、亞胺基、羧基、亞砜基、硫醇基等極性基團(tuán)，省去了傳統(tǒng)的后續(xù)接枝處理過程，降低水表面接觸角，改善材料表面的親水性和耐久性，處理方便、成本低。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
實(shí)施例一一種標(biāo)稱孔徑為0.22的聚砜微孔膜，未經(jīng)等離子處理前表面水接觸角為84度，采用本發(fā)明所述的等離子處理工藝，其中射頻電源，頻率為13.56MHz，電極布置為電容耦合式，背底壓力3Pa，工作氣體的工作壓力為40Pa，工作氣體選用氨氣與氧氣的混合氣體，兩者摩爾百分比分別為60mol％和40mol％，放電功率25W，處理時(shí)間200秒。經(jīng)過上述處理后，該膜表面水滴在60秒內(nèi)即可消失。
實(shí)施例二一種聚酯纖維，未經(jīng)等離子處理前表面水接觸角為89度，采用本發(fā)明所述的等離子處理工藝，其中射頻電源，頻率為13.56MHz，電極布置為電容耦合式，背底壓力4Pa，工作氣體的工作壓力為60Pa，工作氣體選用二氧化碳、二氧化硫與水蒸氣的混合氣體，兩者摩爾百分比分別為30mol％、30mol％和40mol％，放電功率55W，處理時(shí)間300秒。經(jīng)過上述處理后，該纖維表面水接觸角降低至38度。
權(quán)利要求
1.一種冷等離子體處理方法，采用射頻電源，背底壓力為0-10Pa，以具有一定極性的氣體為工作氣體，工作氣體的工作壓力為10-800Pa，放電功率為10-300W，處理時(shí)間1-1500秒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷等離子體處理方法，其特征在于所述工作氣體為氨氣、水蒸氣、二氧化碳、二氧化硫、三氧化硫、硫化氫、氯化氫等極性氣體與氧氣的混合氣體，或者上述極性氣體的混合氣為工作氣體，其中各極性氣體的摩爾百分比可調(diào)范圍均為0-100％，氧氣的摩爾百分比可調(diào)范圍為0-99％，
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷等離子體處理方法，其特征在于可用于處理纖維、織物、薄膜以及其他幾何形態(tài)的高分子材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷等離子體處理方法，其特征在于所述射頻電源的電極布置可采用電容耦合式或電感耦合式。
全文摘要
一種冷等離子體處理方法，采用射頻電源，背底壓力為0－10Pa，以具有一定極性的氣體為工作氣體，工作氣體的工作壓力為10－800Pa，放電功率為10－300W，處理時(shí)間1－1500秒。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于通過引入極性氣體作為工作氣體，除能達(dá)到一般冷等離子體處理的效果外，還可以在處理過程中在高分子材料表面大量的引入羥基、胺基、亞胺基、羧基、亞砜基、硫醇基等極性基團(tuán)，省去了傳統(tǒng)的后續(xù)接枝處理過程，降低水表面接觸角，改善材料表面的親水性，處理方便、成本低。
文檔編號(hào)C08J7/12GK1858334SQ200610050818
公開日2006年11月8日 申請日期2006年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月19日
發(fā)明者陸茵 申請人:陸茵