等離子表面處理對竹絲裝飾材表面性能的影響
低溫等離子體處理改性技術(shù)是一種環(huán)保有效的表面改性技術(shù),利用低溫等離子處理竹絲裝飾材表面時,能夠改變竹絲裝飾材的表面形貌和性能。
我國竹子資源豐富,且竹子集再生能力強(qiáng)、生長速度快、抗彎強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)于一身,若能科學(xué)合理高質(zhì)化利用,能夠有效緩解我國木材供需緊張的矛盾。竹絲裝飾材是以竹絲為基本結(jié)構(gòu)單元通過編織或膠黏制成的裝飾材料的總稱,外形與竹簾相似,主要應(yīng)用于墻體裝飾。因具有原料利用率高、保溫調(diào)濕、可塑性強(qiáng)、施工簡便、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢,竹絲裝飾材作為一種環(huán)保型的裝飾材料,正越來越多地應(yīng)用于家具生產(chǎn)和室內(nèi)裝飾領(lǐng)域。
低溫等離子體技術(shù)是一種熱門的表面改性技術(shù),集易操作、加工速度快、處理效果好、環(huán)境污染小、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)于一身,因此廣泛應(yīng)用于材料表面的改性處理,研究及應(yīng)用領(lǐng)域涉及冶金、機(jī)械、化工、電子、能源、紡織、半導(dǎo)體等。近年來,等離子體技術(shù)各方面取得了豐碩成果,并具有廣闊的發(fā)展前景。
等離子體是一種電離的氣體,是由電子、離子、原子、分子或自由基等粒子組成的集合體。低溫等離子體處理材料表面能使其發(fā)生多種物理和化學(xué)變化,例如產(chǎn)生刻蝕,形成致密的交聯(lián)層以及引入極性基團(tuán),使材料的粘黏性、親水性、生物相容性、染色性及電性能等得到改善。
低溫等離子體處理對竹絲表面的潤濕性分析
液體在固體材料表面上的接觸角,是衡量該液體對材料表面潤濕性能的重要參數(shù)。若θ<90°,則固體表面是親水性的,即液體較易潤濕固體,其角越小,表示潤濕性越好。由表可知,未處理時黃絲的潤濕性比青絲潤濕性好,這與竹材表面的物理狀態(tài)、表面的組織結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)成分有關(guān)。
在靠近竹青處的竹材紋理致密,孔隙的孔徑小,表面粗糙度小,靠近竹黃處的竹材的組織結(jié)構(gòu)相對疏松,孔隙的孔徑大,粗糙度大;經(jīng)炭化后,炭化黃絲和炭化青絲的潤濕性都下降,說明炭化處理使水對黃絲和青絲的潤濕性發(fā)生了改變。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是,炭化處理使黃絲和青絲表面的化學(xué)構(gòu)成發(fā)生了變化。在炭化熱處理過程中,黃絲半纖維素的降解導(dǎo)致了羥基的減少[,直接導(dǎo)致了水在黃絲表面的潤濕性降低;青絲潤濕性下降的原因可能是炭化處理使得青絲內(nèi)部熱分解生成的醋酸、甲醇和焦油滲出到其表面,阻礙了水在青絲表面的鋪展,也可能是表面羥基減少導(dǎo)致。低溫等離子體處理導(dǎo)致竹絲裝飾材表面微觀形貌發(fā)生變化,因此這也可能導(dǎo)致竹絲裝飾材表面潤濕性變化的原因之一。
通過低溫等離子處理,竹絲裝飾材經(jīng)低溫等離子處理后表面形貌、化學(xué)元素及表面性能變化明顯,但不同處理時間和處理功率變化不同。