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本实验中,采用了常压等离子体处理在不同湿度条件下进行调湿的羊毛织物和羊毛纤维,采用不同的反应气体,并且在等离子体处理前后调节不同的湿度,由此探讨不同的反应气体,以及水分在处理前后的作用对等离子体处理效果的影响。采用扫描电镜观察表面显微形态,X射线光电子能谱进行表面化学成分分析,接触角分析进行表面能分析,单纤维强力测试分析常压等离子体处理对羊毛纤维物理性能的影响,缩水试验测试常压等离子体对羊毛织物防毡缩性能的影响,通过研究水分对常压等离子体处理羊毛织物防毡缩处理效果的影响,探索水分、纤维和常压等离子射流中活性物种之间的相互作用关系。扫描电镜结果显示,纯氦气等离子体处理100%RH调湿的纤维,羊毛表面的鳞片破坏明显,鳞片基本被去除,羊毛表面留有一些孔洞以及处理过程中留下的碎片。混合气体对100%RH调湿的纤维的处理结果类似前者,鳞片基本被去除,纤维表面光滑。对于65%RH调湿的羊毛纤维,纯氦气和混合气体等离子体处理后,鳞片仅存在少量的破坏,鳞片张角仍清晰可见。在未处理羊毛的扫描电镜图上,可以看到完整的鳞片张角。X射线光电子能谱结果显示,羊毛表面化学基团组成变化不明显,而处理组之间差别不大。接触角试验表明,处理后的羊毛亲水性明显增加,但是不同处理组之间的区别不明显。单纤强力测试表明,羊毛纤维的强力在处理后没有受到显著影响。缩水率测试的结果显示100%RH调湿的羊毛针织物在经过纯氦气处理和混合气体等离子体处理后,缩水率分别为5.22%和5.90%;65%RH调湿的羊毛织物经过纯氦气处理和混合气体等离子体处理后,缩水率分别为8.95%和7.17%;未处理的羊毛针织物缩水率为10.89%。经过常压等离子体射流处理的织物缩水率均小于未处理织物的缩水率,其中100%RH条件下的羊毛针织物已达到了“机可洗”的标准。羊毛吸收大量水分时,蛋白质的多肽链间的氢键被打破或重新排列,分子链间距离增大,主体膨胀,而鳞片层吸水远小于主体部分,膨胀的程度较小,这种内部张力的差异使羊毛鳞片与主干间的张角有张开趋势,导致湿态下羊毛的毡缩趋势加强。当用等离子体处理湿态的羊毛时,纤维暴露在等离子体下的表面积大大增加,反而有利于鳞片层被等离子体刻蚀。