关键词：磁控溅射;;镀色;;织物;;色牢度;;靶电流
摘 要：传统纺织印染行业在染色加工过程中会对环境造成严重污染,其中最主要的是废水污染。为了解决这个问题,一些新型的染色方法相继出现,本课题采用磁控溅射法制备镀色织物,探究了镀色过程中工艺参数对织物表面形貌、膜层厚度的影响,分析了织物颜色变化情况;制备出了不同靶电流下的Cu膜和CuO膜织物,织物表面获得了丰富多彩的颜色,并利用分光光度计将颜色表征出来;还分析了靶电流大小与K/S曲线的变化关系;研究了靶电流大小对织物色牢度的影响。另外,制备出了一种用以提升磁控溅射镀色织物色牢度的后整理液。本文首先对磁控溅射镀色原理进行了分析和探讨,发现织物经过磁控溅射镀覆后之所以能够产生颜色,是由于织物表面的纳米薄膜使光发生了干涉、衍射和散射现象,这种使织物获得颜色的方法属于物理方法,生产过程中不会对环境造成污染。磁控溅射镀覆织物过程中,受三个主要的工艺参数影响:溅射功率、工作压强和溅射时间。通过对不同溅射功率、工作压强和溅射时间下的织物表面进行分析,发现溅射功率的最佳条件为:100W~120W,工作压强的最佳条件为0.8Pa,此时织物表面光滑、致密性好。织物表面薄膜厚度随溅射时间的增加逐渐增大,且颜色逐渐加深。为开发出更多磁控溅射镀色织物颜色,在不同靶电流下分别对涤纶织物表面镀覆Cu和CuO薄膜,结果得到Cu膜织物表面颜色变化为:浅灰色→灰色→浅黄色;CuO膜织物颜色变化为:黄色→绿色→蓝色→紫色→红色→橙色。通过分光光度计对织物颜色进行了表征,研究了靶电流大小与镀色织物K/S曲线的关系,Cu膜镀色织物K/S曲线随靶电流增大而越来越高,CuO膜镀色织物K/S曲线的波峰逐渐向坐标轴左移,峰值逐渐增大。经过比较发现CuO膜织物的出色效果要好于Cu膜的出色效果。最后,分析了不同靶电流对磁控溅射真丝、涤纶织物的影响,结果表明,涤纶织物的各项色牢度均高于真丝织物;经过磁控溅射后的织物对其他织物没有沾色的影响,且在一定范围内,色牢度随靶电流的增大而提高,在6A时达到最佳。这时织物色牢度:Ti膜织物>Ss膜织物>Cu膜织物。实验还配比出一种1%N2+1%P37+0.5%DSO与蒸馏水的混合溶液,通过后整理到织物表面,结果发现该溶液对提升磁控溅射镀色织物色牢度有明显效果。
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