Wettability control of textiles using atmospheric plasma jet treatments

使用大气等离子射流处理控制纺织品的润湿性

• 批准号: 21H00811
• 负责人: 後藤 景子
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: Nara Women's University (2023)Nara National College of Technology (2021-2022)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H00811/
• 关键词: プラズマコーティング; プラズマ酸化; 濡れ制御; スマートテキスタイル; 超撥水／超親水モザイクパターン; 大気圧プラズマコーティング; 大気圧プラズマ酸化; 超撥水/超親水モザイクパターン

防汚素材開発に関して、ポリエステル織布を用いて実験を行った。APPJ処理に先立ち、加工剤処理した布に汚れを付着させた。綿布で汚れを拭きとった時の除去性を表面反射率変化から求め、電子顕微鏡による画像と併せて検討した。乾いた綿布、水でぬらした綿布、界面活性剤水溶液でぬらした綿布の順に除去性が向上した。しかしながら、ポリエステル布のぬれ性と汚れの除去性の明確な関係は認められなかった。APPJコーティング剤としてヘキサメチルジシロキサン（HDMSO）に加えて、ヘキサメチルジシラサザン(HMDS)およびオルトケイ酸テトラエチル(TEOS)の検討を行った。HMDSを用いてAPPJコーティングを行うと超撥水化されることがわかった。一方、TEOSを用いた場合、1度のコーティング処理ではやや親水化されたが、回数を重ねると疎水化が進み、10回処理で超撥水表面が得られた。FT-IR測定より、HDMSOおよびHDMSではSi-（CH3）xのモードが確認されていた。また、SEM観察より、いずれのサンプルにおいても数十～数百レベルの緻密な膜が形成していることがわかった。とくにTEOSにおいては回数を重ねる毎に表面の粒子密度が高くなった。以上の結果より、表面の親水化にはSi-CH3などのアルキル基の残存に加え、表面形状が強く影響していることがわかった。高分子表面に金属膜を形成し金属配線として使用する場合には，密着性が課題になる。今年度は高分子へ表面へのシリカ系密着層形成法として火炎ラジカル法について検討した。APPJコーティングと同様にシロキサン系化合物を出発材料とし，シリカ微粒子の塗布を試みた。基板と試料間の距離，および火炎ラジカルの照射速度は形成するシリカ粒子の付着量，および密着性に影響し，処理条件の最適化により難接着材料であるポリプロピレンの接着性が向上できることがわかった。

在开发防污材料时，使用聚酯织织物进行了实验。在AppJ处理之前，将污渍沉积在用加工剂处理的织物上。从表面反射率的变化中确定用棉布擦除污垢时的去除特性，并使用电子显微镜图像检查。用干棉布，湿棉布和带有水性表面活性剂溶液的润湿棉布的顺序改善了去除性能。然而，观察到聚酯织物的润湿性与去除污垢之间的润湿性之间没有明确的关系。除六甲基二硅氧烷（HDMSO）外，还研究了Appj涂料剂，还研究了六甲基二硅烷（HMD）和四乙基硅酸盐（TEOS）。发现使用HMD的AppJ涂层将是极限的水上性。另一方面，当使用TEOS时，通过一种涂层处理将涂层稍微浸泡，但是通过重复处理进行疏水性，并在10次处理后获得了超级依赖水的表面。通过FT-IR测量结果在HDMSO和HDMS中确认了SI-（CH3）X模式。此外，SEM观察结果表明，在所有样品中，形成了数十至数百个密集的薄膜。尤其是在TEO中，表面颗粒密度随着每个连续的次数而增加。从上述结果中可以发现，除了剩下的烷基（例如Si-CH3）外，表面形状对表面的亲水性有很大影响。当金属膜在聚合物的表面形成并用作金属接线时，粘附是一个问题。今年，我们研究了火焰自由基方法，作为在聚合物表面形成基于二氧化硅的粘附层的方法。与AppJ涂层类似，将硅氧烷化合物用作起始材料，并尝试使用二氧化硅细颗粒。已经发现，底物与样品之间的距离以及火焰自由基的辐照速率会影响形成的二氧化硅颗粒的粘附量和粘附的粘附量，并且可以通过优化处理条件来改善聚丙烯的粘附（一种困难的粘合剂）。

项目成果

Surface Modification of Polymer Materials by Excimer 172 nm UV Light: A Review

准分子 172 nm 紫外光对聚合物材料的表面改性：综述

• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal Reviews of Adhesion and Adhesive (RAA)
• 作者: Myat Yadana Kyaw;Myo Nyein Aung;Nadila Mulati;Yuka Koyanagi;Nam Eun Woo;Yuiko Nagamine;Yuki Goto;Li Li;Saiyud Moolphate;Mohd Rohaizat Hassan;Carol Ma Hok-ka;Malcolm Field;Motoyuki Yuasa;K. Gotoh
• 通讯作者: K. Gotoh

Experimental Analyses of Detergency Phenomena and Proposal of Environmentally Adaptable Textile Cleaning Technique

去污现象的实验分析及环境适应性纺织品清洁技术的建议

• DOI: 10.11428/jhej.72.311
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of Home Economics of Japan
• 作者: Po-Wei Cheng;Chun-Yi Chen;Taku Ichibayashi;Tso-Fu Mark Chang;Masato Sone;Suzushi Nishimura;後藤景子
• 通讯作者: 後藤景子