羊毛纤维作为一种典型的天然蛋白质纤维,具有弹性好、保暖性强、光泽柔和等优良特性,是各种高档服饰的重要原材料。然而,由于羊毛纤维表面特有的鳞片层结构,导致其润湿性、染色性以及抗毡缩性等性能较差。改善羊毛较差性能最直接有效的手段是对其表面进行改性。低温等离子体处理法具有高效、节能、环保的优点,能够在不影响材料主体性能的基础上,有效改善其表面性能。随着低温等离子体生成研究的进一步深入,高活性大气压辉光放电显示出巨大的优势。本文旨在提出一种不受限于被处理材料厚度的大面积、高活性辉光放电等离子体生成方法。搭建了大气压辉光放电等离子体表面改性平台,对不同条件下的等离子体改性效果进行探究。首先,本研究基于接触式电极结构,采用将被处理材料夹放在两电极间的处理方式,通过放电实验探究了被处理材料厚度对放电特性的影响。基于突破材料厚度限制及扩大等离子体生成面积的目标,提出了一种排线式电极结构。采用仿真结合实验的手段,探究了被处理材料以及电极结构参数对放电特性的影响,结果表明成功的生成了均匀、稳定的大气压辉光放电等离子体。其次,为进一步提高等离子体的生成活性且实现其对被处理材料表面的定向作用,提出了一种能够实现高活性辉光放电等离子体生成的片层式电极结构。采用Ansoft Maxwell仿真软件对片层式电极结构与被处理材料共同构造的电场分布特征以及等离子体作用机理进行了分析。基于单元电极结构,探究了电极结构参数及被处理材料厚度、介电常数对电场分布的影响规律。基于最佳电极结构参数,分析了片层式电极的放电特性,讨论了单侧介质阻挡放电形式下的电流不对称性,并计算了实际放电中的放电功率密度。最后,基于本研究提出的辉光放电等离子体生成技术,搭建了等离子体表面改性平台,并对羊毛织物进行了改性处理实验。通过羊毛纤维表面形貌、表面化学成分以及织物润湿性能的变化规律,详细的分析了等离子体处理条件对改性效果的影响。结果表明,经120s等离子体处理后的羊毛纤维表面鳞片层遭到有效破坏,并且引入了一定的活性基团。羊毛织物的润湿时间由大于1800s减小到小于0.5s,表明其润湿性能得到极大的提升。另外,基于片层式电极结构提出了大型表面改性装置的设计方案和优化思路。