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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是一種環保有效的表面改性技術,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、生長速度快、抗彎強度高等優點于一身,若能科學合理高質化利用,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構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,主要應用于墻體裝飾。因具有原料利用率高、保溫調濕、可塑性強、施工簡便、節能環保等優勢,竹絲裝飾材作為一種環保型的裝飾材料,正越來越多地應用于家具生產和室內裝飾領域。

低溫等離子體技術是一種熱門的表面改性技術,集易操作、加工速度快、處理效果好、環境污染小、節能等優點于一身,因此廣泛應用于材料表面的改性處理,研究及應用領域涉及冶金、機械、化工、電子、能源、紡織、半導體等。近年來,等離子體技術各方面取得了豐碩成果,并具有廣闊的發展前景。

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生多種物理和化學變化,例如產生刻蝕,形成致密的交聯層以及引入極性基團,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。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、表面的組織結構和表面化學成分有關。

不同低溫等離子體條件處理竹絲表面接觸角

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構相對疏松,孔隙的孔徑大,粗糙度大;經炭化后,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生了改變。產生這種現象的原因可能是,炭化處理使黃絲和青絲表面的化學構成發生了變化。在炭化熱處理過程中,黃絲半纖維素的降解導致了羥基的減少[,直接導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致。低溫等離子體處理導致竹絲裝飾材表面微觀形貌發生變化,因此這也可能導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,竹絲裝飾材經低溫等離子處理后表面形貌、化學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。

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