论文部分内容阅读
本文研究杨木单板在使用酸性染料与活性染料染色过程中物理化学特性的变化，根据低温等离子体改性高分子聚合物的机理，分别对经等离子体处理后的染色单板表面形态和化学成分进行了较为系统的基础研究。通过对低温等离子体改性前后染色单板表面特性的分析和研究，从微观化学角度分析低温等离子体改性染色单板的机理为等离子体改性木材表面提供理论依据，旨在提高木材的利用率，扩大等离子体技术的应用范围和等离子体处理对木材利用的影响力。论文首先研究等离子处理前后杨木单板对酸性染料、活性染料的润湿性能以及等离子处理前后染色单板染色性能的变化，表明杨木单板在经过等离子处理后，木材的上染率、色差及其均匀性都得到提高，木材的透染率也也得到提高。但是在色牢度方面，水洗色牢度虽然提高，但日晒色牢度降低，是由于等离子处理提高染料在渗透性的同时降低了染料的固着性能。再次，论文采用单因素法分析等离子处理功率、处理时间对酸性染料、活性染料染色单板上染率及色差的影响，并采用响应面方法分析等离子处理前后染色单板的上染率、色差，从而得到等离子处理的优化工艺。使用酸性染料染色时，气体种类为空气，处理功率85.1W，处理时间24.15s；单板上染率为93.58%；气体种类为空气，处理功率50.57W，处理时间20.55s，单板色差值为72.43NBS。使用活性染料染色时，气体种类为氧气，处理功率50W，处理时间25s，单板上染率值为85.15%；气体种类为氧气，处理功率109.97W，处理时间15s，单板色差值为77.46NBS。然后，论文采用电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、红外光谱(ATR)、电子自旋波谱(ESR)以及XPS分析技术，研究了低温等离子体处理后染色杨木单板的表面形貌及化学成分。表明低温等离子体处理后，单板表面形成蚀刻，并增强木材表面活性，使更多染料在木材表面附着与进行渗透，更有利于染色的进行。最后，论文运用染色热力学与动力学，分析了等离子处理前后酸性染料、活性染料染色单板的上染率、平衡上染率以及染色扩散系数、染色扩散活化能的变化。表明单板经过等离子处理后进行染色，木材的上染率及上染速率都普遍提高，同时扩散系数增加，扩散活化能降低，更有利于染料的扩散。