Uk´ azka struktury dendrimeru - VLIV DIF ´UZE NA PECVD FUNKˇCN´ICH VRSTEV

hmotnost´ı 10 000–150 000, pˇr´ıpadnˇe v´ıce neˇz 1 000 000. Chemické reakce kataly-zované enzymy se provád´ı v lehce mokrých podm´ınkách, aniˇz by bylo nutné pouˇz´ıt vysokých teplot, extrémn´ıch hodnot pH nebo chemických rozpouˇstˇedel.

Vyuˇzit´ı enzym˚u se ukazuje jako jedna z nejlepˇs´ıch biotechnologi´ı pro textiln´ı pr˚umysl. Bio-úprava, nazývaná také bio-leˇstˇen´ı, je dokonˇcovac´ı proces aplikovaný na celulózových textili´ıch, který vytváˇr´ı trvalý efekt pouˇzit´ım enzym˚u. Odstran´ı vyˇcn´ıvaj´ıc´ı vlákna, výraznˇe sniˇzuje ˇzmolkován´ı, zmˇekˇcuje textilie a pouˇz´ıvá se jako pˇredúprava pro tisk. Napˇr´ıklad pˇri zpracován´ı denimu m˚uˇze bio-úprava sn´ıˇzit nebo odstranit pouˇzit´ı brusných kamen˚u a agresivn´ı chlorové chemie pro dosaˇzen´ı

”obnoˇseného“ vzhledu. Nevýhody biologického leˇstˇen´ı jsou tvorba vlákenného pra-chu, který mus´ı být d˚ukladnˇe odstranˇen, reprodukce úˇcinku (ta je závislá na mnoha parametrech) a v nejhorˇs´ım pˇr´ıpadˇe ztráta pevnosti v tahu [14, 29].

2.3.5 Upravy vyuˇ ´ z´ıvaj´ıc´ı nanotechnologie

Nanotechnologi´ı se rozum´ı c´ılená manipulace s atomy, molekulami a submikro-novými strukturami tak, aby vznikaly materiály se speciáln´ı strukturou a novými vlastnostmi. Úpravy vyuˇz´ıvaj´ıc´ı nanotechnologie jsou podobné, jako tˇreba enkapsu-lace, tedy vkládán´ı ˇcástic s rozmˇery v ˇrádu nanometr˚u. Tyto tzv. nanoˇcástice mohou m´ıt podle definice pouze jeden rozmˇer ˇrádovˇe v nanometrech, ostatn´ı rozmˇery mohou být vˇetˇs´ı, napˇr. tenké vrstvy, nanovlákna.

Nanotechnologie maj´ı neobyˇcejnˇe významný vliv na funkˇcnost a úroveˇn proces˚u a produkt˚u v ˇradˇe technických obor˚u, biologii a medic´ınˇe, coˇz je dokladováno také extrémn´ım mnoˇzstv´ım odborných publikac´ı [30].

Nanoˇcástice oxid˚u kov˚u, jako jsou TiO₂, Al₂O₃, ZnO, a MgO, maj´ı celou ˇradu vlastnost´ı, které lze vyuˇz´ıt v textiln´ıch aplikac´ıch. Jsou elektricky vodivé, absorbuj´ı UV záˇren´ı, jsou fotokatalyticky aktivn´ı a jsou schopné fotooxidovat chemické a bi-ologické struktury. Hod´ı se tedy pro pˇr´ıpravu antimikrobiáln´ıch, samoˇcist´ıc´ıch, UV

blokuj´ıc´ıch a antistatických vláken respektive úprav. Je napˇr. popsáno vlákno ob-sahuj´ıc´ı nanoˇcástice TiO₂ a MgO, které má samosterilizuj´ıc´ı funkci [31]. Zlepˇsenou elektrickou vodivost maj´ı také uhl´ıkové nanoˇcástice, které zvyˇsuj´ı houˇzevnatost a odolnost v odˇeru u struktur, ve kterých jsou rozptýleny.

Casto vyuˇˇ z´ıvaným postupem pro doc´ılen´ı antibakteriáln´ıch, antistatických a dalˇs´ıch efekt˚u je pouˇz´ıván´ı anorganických nanoˇcástic jako pˇr´ısad roztok˚u a poly-mern´ıch tavenin. Nejˇcastˇeji se pouˇz´ıvá nano zinek, nano oxid titaniˇcitý a nano stˇr´ıbro ve formˇe ˇcástic nebo se nanoˇcástice pˇripravuj´ı aˇz ve vláknˇe (

”in situ“) napˇr. z roztok˚u obsahuj´ıc´ıch ionty kov˚u [32, 33].

Z komerˇcnˇe vyuˇz´ıvaných produkt˚u nanotechnologi´ı v textiln´ıch aplikac´ıch lze uvézt napˇr´ıklad speciáln´ı ponoˇzky

”impregnované“ ˇcásticemi stˇr´ıbra, které uvedla na ˇceský trh spoleˇcnost Nanosilver [34]. Ionty stˇr´ıbrných nanoˇcástic p˚usob´ı antibak-teriálnˇe, ovlivˇnuj´ı látkovou výmˇenu bakteri´ı a maj´ı téˇz fungicidn´ı úˇcinky.

Samostatnou kapitolou v oblasti nanotechnologie je výroba nanovláken zaloˇzená na principu elektrostatického zvlákˇnován´ı z vodných roztok˚u polymer˚u. Jedno z prvn´ıch pr˚umyslovˇe pouˇzitelných zaˇr´ızen´ı na výrobu nanovláken touto metodou bylo vyvinuto v laboratoˇr´ıch Katedry netkaných textili´ı a nanovlákenných ma-teriál˚u Technické univerzity v Liberci. Výzkumy nab´ızej´ı ˇsirokou moˇznost aplikac´ı pˇredevˇs´ım ve tkáˇnovém inˇzenýrstv´ı [35, 36, 37].

Nanotechnologiemi lze rovnˇeˇz vytvoˇrit úpravy na bázi lotosového efektu (zvýˇsen´ı hydrofobity). Nˇemecká spoleˇcnost NanoConcept^®vyráb´ı produkty na bázi nanoˇcástic a dalˇs´ıch komponent, které se impregnuj´ı na povrch materiál˚u. Obsaˇzené kompo-nenty zp˚usobuj´ı dokonalé pˇrilnut´ı k povrchu a nanoˇcástice zp˚usob´ıc´ı lotosový efekt jsou nasmˇerovány ven. Takto vytvoˇrená tenká vrstva reaguje na povrchu homo-genn´ım spojen´ım a zaruˇcuje vysokou ˇzivotnost [15].

2.3.6 Upravy vyuˇ ´ z´ıvaj´ıc´ı metodu sol-gel

Obecnˇe je metoda sol-gel vyuˇz´ıvána k tvorbˇe oraganicko-anorganických nanokom-pozit˚u. Výstupy této metody mohou být aerogel, xerogel, vlákenné struktury nebo povlaky. Zejména poslednˇe jmenované vedou ke vzniku nových vlastnost´ı jiˇz zave-dených textiln´ıch materiál˚u [38].

Pro úˇcely mnoha aplikac´ı, zejména tˇech technických, by mˇely být textilie chránˇeny pˇred fyzikáln´ımi nebo chemickými vlivy, napˇr.: otˇerem, poˇskozen´ım UV záˇren´ım, agresivn´ımi chemikáliemi. Toho lze dosáhnout vytvoˇren´ım tenkých vrs-tev na povrchu vlákna tvoˇrenými zes´ıtˇenými anorganickými nebo anorganicko-organickými polymery [39, 40, 41]. Tyto speciáln´ı úpravy jsou provádˇeny bˇeˇznými technikami povlakován´ı pˇri m´ırných teplotách, které nepˇrekroˇc´ı 150^◦C a výsledkem jsou velmi tenké polymern´ı filmy na povrchu vlákna [14].

V pˇr´ıpadˇe bavlnˇených vláken premodifikovaných vybranými alkoxysilany vedlo k jejich zlepˇsené barvitelnosti. Obdobného efektu bylo dosaˇzeno barv´ıc´ı lázn´ı z pˇr´ımých barviv, doplnˇenou o kˇrem´ık metodou sol-gel. Pˇr´ımá barviva maj´ı pˇres mnoho výhod jednu zásadn´ı nevýhodu a tou je n´ızká stálost pˇri pran´ı. Tuto

nev´yhodu se podaˇrilo pomoc´ı metody sol-gel eliminovat, coˇz umoˇznilo sn´ıˇzen´ı nebo

uplné vylouˇcen´ı nˇekterých toxických stabilizaˇcn´ıch slouˇcenin z barvic´ıho procesu [38].

Dalˇs´ı studie zkoumaj´ı napˇr´ıklad superhydrofobn´ı a antibakteriáln´ı vlastnosti ba-vlnˇené tkaniny s povlakem na kˇremiˇcité bázi dopované nanoˇcásticemi mˇedi. Tato

uprava je na základn´ı materiál aplikována metodou sol-gel a takto upravené tkaniny mohou m´ıt samoˇcist´ıc´ı vlastnosti [42].

Princip metody sol-gel je pops´an v kapiole 2.5.2

2.3.7 Modifikace povrch˚ u ionizuj´ıc´ım z´ aˇ ren´ım

Ionizuj´ıc´ı záˇren´ı, jako jsou vysokoenergetické elektrony, rentgenové záˇren´ı a gama záˇren´ı, mohou dodat modifikovaným polymern´ım materiál˚um velké dávky energie vedouc´ı ke zmˇenám v chemických vazbách a to aˇz do hloubky nˇekolika milimetr˚u.

Takto modifikované materiály vykazuj´ı zejména zlepˇsenou barvitelnost a to jak pˇr´ırodn´ımi, tak syntetickými barvivy.

Modifikaci pomoc´ı gama záˇren´ı vˇsak lze s úspˇechem pouˇz´ıt i na modifikaci pˇr´ırodn´ı bavlny. I zde vede jeho aplikace k naruˇsen´ı vazeb, tvorbˇe volných radikál˚u a vˇetˇs´ı reaktivitˇe s okoln´ımi substancemi, coˇz v praxi vede k zlepˇsené barvitel-nosti, kratˇs´ım ˇcas˚um a niˇzˇs´ım teplotám potˇrebným k fixaci barvy a zejména k niˇzˇs´ı spotˇrebˇe barviv pˇri zachován´ı poˇzadovaného odst´ınu, respektive k dosaˇzen´ı hlubˇs´ıch barev s niˇzˇs´ım mnoˇzstv´ım pouˇzitého barviva [38].

Obdobného efektu lze doc´ılit modifikac´ı laserovým paprskem. Vysoké dávky ener-gie dodané modifikovanému substrátu je nav´ıc moˇzné velmi pˇresnˇe zac´ılit. Velký aplikaˇcn´ı potenciál maj´ı zejména excimerové lasery pracuj´ıc´ı v hlubokém UV spek-tru. Modifikace záˇren´ım z tˇechto laser˚u vede u polymerových materiál˚u k naruˇsen´ı jinak hladkého povrchu vlákna vlnkovými strukturami kolmými na jeho osu [43].

Tato struktura (viz obrázek 2.5) v kombinaci s procesy roubován´ı funkˇcn´ıch skupin vede k vysoce hydrofobn´ım vlastnostem [44]. Na druhou stranu adsorpce a nanáˇsen´ı velmi malých ˇcástic (ˇrádovˇe mikrometrových) v prostorovˇe obdobných strukturách umoˇzˇnuje vytváˇren´ı textili´ı se speciáln´ımi filtraˇcn´ımi vlastnostmi [14].

Struktura z´ıskaná pˇredúpravou excimerovými lasery je zkoumána i z hlediska barven´ı textili´ı. Zat´ımco u kyselých barviv vede tato modifikace k neuniformitˇe barven´ı, reaktivn´ı a disperzn´ı barviva vykazuj´ı zlepˇsenou reaktivitu a tmavˇs´ı pro-barven´ı za pouˇzit´ı niˇzˇs´ıch dávek barviv. Excimerové lasery tak nab´ız´ı alternativu k bˇeˇzným barv´ıc´ım proces˚um napˇr´ıklad u polyamidu. [38].

Uˇziteˇcným vedlejˇs´ım úˇcinkem záˇren´ı je ˇciˇstˇen´ı povrchu vlákna. Vlákenné lubri-kanty, neˇcistoty a ostatn´ı zbytky jsou t´ımto záˇren´ım spáleny. To umoˇzˇnuje, ve spojen´ı s tvorbou reaktivn´ıch radikál˚u na povrchu vlákna, lepˇs´ı smáˇcec´ı vlastnosti a vyˇsˇs´ı pˇrilnavost povlak˚u a laminace k vlákn˚um [14].

V tˇechto oblastech, stejnˇe jako v rámci dalˇs´ıch moˇznost´ı z´ıskán´ı jiˇz výˇse uve-dených upravovaných vlastnost´ı, se zaˇc´ınaj´ı prosazovat plazmové technologie. Tˇem je podrobnˇeji vˇenována následuj´ıc´ı kapitola.

Obrázek 2.5: Povrchová struktura polyesterového vlákna pˇred a po úpravˇe laserem Zdroj: [45]

2.4 Plazmov´ e ´ upravy textili´ı

Plazmové technologie naˇsly rozsáhlé uplatnˇen´ı ve zpracován´ı materiál˚u jiˇz pˇred v´ıce neˇz 30 lety. Nyn´ı jsou ˇsiroce vyuˇz´ıvány pˇri výrobˇe polovodiˇc˚u, magnetických médi´ı, speciáln´ıch brýl´ı, na kovové povlakován´ı atd. Úspˇech této technologie vycház´ı pˇredevˇs´ım ze schopnosti upravit fyzikáln´ı nebo chemickou modifikac´ı pouze povr-chové vlastnosti materiálu, uvnitˇr z˚ustává materiál nezmˇenˇen [46, 47].

Pouˇzit´ı textili´ı urˇcuj´ı vˇetˇsinou právˇe jejich povrchové vlastnosti v souvislosti s jejich velkým mˇerným povrchem. Tradiˇcn´ı úpravnické metody zahrnuj´ı vysokou spotˇrebu energie a pouˇzit´ı organických rozpouˇstˇedel, ˇcasto toxických nebo jinak ˇskodlivých. Vezmeme-li toto v úvahu, studené plazmové procesy se zdaj´ı být pro pouˇzit´ı v textiln´ım pr˚umyslu velmi vhodné. Jedná se o

”suché“ procesy a mnoˇzstv´ı pouˇzitých chemikáli´ı je omezené. Oˇcekávané výsledky jsou v mnoha pˇr´ıpadech z´ıskané pouze za pouˇzit´ı vzduchu, dus´ıku, kysl´ıku nebo jiných plyn˚u. Nav´ıc mohou prob´ıhat pˇri pokojové teplotˇe, tedy se omezuje mnoˇzstv´ı energie pro ohˇrev vody nebo energie nezbytná pro vyvolán´ı chemické reakce, typické pro konvenˇcn´ı procesy.

Lze je vyuˇz´ıt pro vˇsechny druhy textilu, dokonce i na jemné pˇr´ırodn´ı materiály, jako je hedváb´ı.

Za posledn´ıch deset let byly plazmové úpravy textilu rozsáhle studovány z r˚uzných hledisek od typ˚u pouˇzitých výboj˚u, sloˇzen´ı plyn˚u aˇz po studium typ˚u textili´ı a fináln´ıch úprav, které lze plazmovými úpravami dosáhnout. Extrémn´ı vˇsestrannost plazmatických proces˚u dokazuje velké mnoˇzstv´ı výzkum˚u, které se zabývaj´ı ˇsirokou ˇskálou r˚uzných vlastnost´ı d˚uleˇzitých v oblasti vyuˇzit´ı textili´ı. Patˇr´ı do nich pˇredevˇs´ım hydrofobn´ı a hydrofiln´ı úpravy a s nimi spojené adhezn´ı vlastnosti, barvitelnost a potisknutelnost. Dále mohou být upravovány elektrické vlastnosti (antistatické

upravy), filtraˇcn´ı vlastnosti, nehoˇrlavost, nemaˇckavost, antibakteri´aln´ı vlastnosti, biologick´a kompatibilita, neplstivost u vlny, UV – ochrana, jakoˇz i

”ruˇcn´ı“ modifi-kace, zmˇekˇcov´an´ı a protiˇzmolkuj´ıc´ı ´uprava [6, 47].

Plazmové úpravy textili´ı nejsou omezeny pouze na aktivace jejich povrchu. Velmi d˚uleˇzitým pouˇzit´ım n´ızkotlaké vakuuové plazmové technologie je vytváˇren´ı tenkých vrstev plazmovou polymerac´ı. V tomto konkrétn´ım pˇr´ıpadˇe jsou reaktivn´ı plyny –

prekurzory, které mohou polymerovat, pouˇz´ıvány jako procesn´ı plyny [48]. Prekur-zorové plyny jsou rozloˇzeny na skupiny atom˚u, které mezi sebou navzájem reaguj´ı na povrchu substrátu. Povaha prekurzorových plyn˚u do znaˇcné m´ıry urˇcuje vlastnosti naneseného povlaku. Tlouˇst’ka povlaku je obvykle v rozmez´ı 10–50 nm.

Existuje mnoho pr˚umyslových aplikac´ı tenkých vrstev plazmatické polymerace na technických a netkaných textili´ıch. Povlaky nanesené v tˇechto oblastech lze rámcovˇe rozdˇelit bud’ na povlaky (trvale) hydrofiln´ı nebo hydrofobn´ı / oleofobn´ı.

Ve vˇetˇsinˇe pˇr´ıpad˚u se deponovanými povlaky vytváˇr´ı jedineˇcné produkty, které je obt´ıˇzné nebo dokonce nemoˇzné vyrobit pomoc´ı jiných technologi´ı [6, 47].

Morfologie povlak˚u a rychlost depozice jsou ovlivnˇeny mechanismem reakce a reakˇcn´ı dobou. Za urˇcitých podm´ınek docház´ı pˇr´ımo v plazmatu k produkci malých prachových ˇcástic o rozmˇerech nˇekolika nanometr˚u (tzv.

”dusty plazma“). Tyto ˇcástice mohou být pˇr´ımo deponovány na substrát. Pro modifikace textili´ı jsou vˇsak metody vyuˇz´ıvaj´ıc´ı dusty plazma ménˇe pouˇzitelné, nebot’ ˇcástice zpravidla z˚ustávaj´ı volnˇe leˇzet na povrchu.

Daleko zaj´ımavˇejˇs´ı jsou polymerizaˇcn´ı procesy, ke kterým docház´ı na povrchu substrátu, tvoˇr´ıc´ı trvalé povrchové povlaky. Napˇr´ıklad pouˇzit´ım koronového nebo dielektrického bariérového výboje mohou být deponovány vysoce zes´ıtˇené vrstvy s promˇenlivými povrchovými energiemi, závisej´ıc´ı na jejich chemickém sloˇzen´ı [6].

2.4.1 Zmˇ ena sm´ aˇ civosti povrchu plazmov´ ymi ´ upravami

Jedna z nejˇcastˇeji a nejpodrobnˇeji studovaných plazmových aplikac´ı je zmˇena smáˇcivosti upravovaného povrchu. Ke zvýˇsen´ı smáˇcivosti syntetických polymer˚u (PP, PE, PET, PTFE, atd.) bývaj´ı pouˇzity plazmové výboje pouˇz´ıvaj´ıc´ı jako pra-covn´ı plyn napˇr.: kysl´ık, amoniak, vzduch ˇci dus´ık.

Zat´ımco hydrofobn´ı nebo oleofobn´ı fináln´ı úpravy pˇr´ırodn´ıch vláken (bavlna, vlna, hedváb´ı, atd.) bývaj´ı z´ıskávány pomoc´ı siloxan˚u, perfluorokarbon˚u, SF₄, akrylát˚u atd. [6].

Také výzkumy aplikac´ı vrstev vytváˇrených plazmovou polymerac´ı se zamˇeˇrovaly pˇredevˇs´ım na jejich povrchovou energii, tedy smáˇcivost. Vrstvy obsahuj´ıc´ı skupinu C-H-O- ze smˇesi C0.6−0.75, O0.01−0.05, H0.2−0.35, deponovány v uhlovod´ıkové atmosféˇre vytváˇr´ı povrchy s povrchovou energi´ı mezi 45 a 56 mN m⁻¹[49]. Z atmosfér obsahuj´ıc´ı organosilikony mohou být vytváˇreny povlaky na bázi SiO₂ s povrchovou energi´ı aˇz 66 mN m⁻¹, jakoˇz i n´ızkoenergetické silikonové vrstvy s hodnotami povrchové energie 30 mN m⁻¹ [50].

Dalˇs´ım pˇredmˇetem zájmu jsou povlaky s velmi n´ızkou povrchovou energi´ı, které mohou být generovány z plynných fluorouhlovod´ıkových prekurzor˚u. Povrchy na bázi PTFE jsou velmi hydrofobn´ı, protoˇze jejich povrchová energie je pod 20 mN m⁻¹. Za plazmové polymerace fluorouhlovod´ık˚u a efektivn´ı tvorbu vrstvy na bázi PTFE je zodpovˇedný bi-radikál a reaktivn´ı fragment CF₂. Tato polymerizovatelná molekula je z´ıskána

”rozbit´ım“ fluorouhlovod´ık˚u, které je iniciováno plazmatickým výbojem.

Spoleˇcnˇe s dalˇs´ımi fragmenty, jako je CF₃ nebo CF, m˚uˇze být na substrát uloˇzen prostˇrednictv´ım povrchových reakc´ı vysoce zes´ıt’ovaný polymern´ı povlak [50, 51].

Hydrofiln´ı ´upravy

V oblasti syntetických vláken byla plazmatická technologie vˇetˇsinou pouˇzita pro zvýˇsen´ı hydrofility, ˇreˇsen´ı antistatických vlastnost´ı, zlepˇsen´ı barvitelnosti a potisk-nutelnosti, jakoˇz i zlepˇsen´ı adheze pro pˇr´ıpravu kompozit˚u a laminát˚u [52].

Polypropylen (PP) je ˇsiroce pouˇz´ıvaný materiál, pˇredevˇs´ım pro technické apli-kace. V mnoha pˇr´ıpadech je poˇzadováno zlepˇsen´ı jeho hydrofiln´ıch vlastnost´ı: napˇr.:

filtry z PP netkané textilie mohou být vodopropustné pouze za pouˇzit´ı vysokého tlaku. Navázán´ım hydroxylových, karboxylových, karbonylových, amino skupin po-moc´ı vzduchového, kysl´ıkového, dus´ıkového nebo amoniakového plazmatu na po-vrch upravovaného materiálu m˚uˇze být doc´ıleno zásadn´ıho zvýˇsen´ı hydrofility. Ve studi´ıch bylo vyuˇzito atmosférické i vakuové plazma [53]. Stejný efekt je vytváˇren na vˇsech typech syntetických hydrofobn´ıch vláken, jako je polyethylen (PE), po-lyethylentereftalat (PET), polytetrafluorethylen (PTFE), polyamid (PA) a dalˇs´ı.

Upravené vzorky také obvykle vykazuj´ı zlepˇsen´ı antistatických a adhezivn´ıch vlast-nost´ı [54, 55]. Nˇekterá experimentáln´ı data s hodnotami kontaktn´ıho úhlu vody na syntetických materiálech jsou prezentována v tabulce.

Tabulka 2.1: Vliv úpravy vzduchovým plazmatem na kontaktn´ı úhel pro syntetická vlákna [6]

NiMH nab´ıjec´ı baterie bˇeˇznˇe pouˇz´ıvaj´ı jako separaˇcn´ı s´ıt’ PP netkanou textilii typu meltblown. Za úˇcelem zlepˇsen´ı smáˇcen´ı elektrolytem pouˇz´ıvaj´ı nˇekteˇr´ı výrobci gama záˇren´ı pro zvýˇsen´ı povrchové energie. To je vˇsak drahý a dokonce nebezpeˇcný typ úprav. Pˇri pouˇzit´ı trvale hydrofiln´ıho povlaku z plynných prekurzor˚u je moˇzné výraznˇe zvýˇsit smáˇcivost separátoru baterie.

Odolnost v˚uˇci pran´ı tˇechto hydrofiln´ıch povlak˚u je omezena asi na sedm prac´ıch cykl˚u. Pˇri pouˇzit´ı v separátorech bateri´ı vˇsak tato nevýhoda nen´ı pˇr´ıliˇs d˚uleˇzitá [6].

Barven´ı a tisk

Nˇekolik studi´ı prokázalo, ˇze barvitelnost nebo potisknutelnost textilie lze výraznˇe zlepˇsit plazmovými úpravami. Tohoto úˇcinku lze doc´ılit jak na syntetických, tak

i pˇr´ırodn´ıch vláknech. K fináln´ımu úˇcinku m˚uˇze v závislosti na provozn´ıch podm´ın-kách pˇrispˇet zlepˇsen´ı kapilarity, zvˇetˇsen´ı mˇerného povrchu, sn´ıˇzen´ı extern´ı krysta-linity, tvorba reaktivn´ıch m´ıst na vláknech a mnoho dalˇs´ıch modifikac´ı. Byly reali-zovány také pokusy o výrobu textili´ı, jejichˇz barevnost byla zaloˇzena na principu vyuˇz´ıvaj´ıc´ıho difrakˇcn´ı efekty [6].

Spatn´ˇ a barvitelnost PP a PE vláken, jakoˇz i mnoho dalˇs´ıch vláken napˇr. arami-dových, je jeden z problém˚u, který omezuje ˇsirˇs´ı vyuˇzit´ı tˇechto vláken v netechnickém textiln´ım odvˇetv´ı.

Jak bylo uvedeno jiˇz dˇr´ıve, plazmová úprava lze dramaticky zvýˇsit smáˇcivost syntetických polymer˚u a je rovnˇeˇz moˇzné vytváˇret specifické reaktivn´ı skupiny na povrchu. Tato skuteˇcnost je vyuˇz´ıvána ke zvýˇsen´ı barvitelnosti. Hlavn´ım pˇredmˇetem zájmu byla zejména vlákna z PET, PA, PP. Pro PET byly dobré výsledky z´ıskány s kysl´ıkovým nebo vzduchovým plazmatem. Bylo pozorováno zvýˇsen´ı hloubky barev s ohledem na neupravené vzorky aˇz o 60 % [56, 57, 58, 59, 60].

Zaj´ımavé výsledky byly také z´ıskány pˇri pouˇzit´ı argonového plazmatu bˇehem

upravy aramidových vláken, kde zvýˇsen´ı hloubky odst´ınu je zapˇr´ıˇcinˇeno sn´ıˇzen´ım reflektivity povrchu jako d˚usledek tvorby mikro/nano kráter˚u [61]. Pˇrestoˇze vˇsak velký poˇcet výzkumných skupin, pracuj´ıc´ı ve velmi odliˇsných experimentáln´ıch podm´ınkách, z´ıskal pozoruhodné zvýˇsen´ı barvitelnosti, d˚uvody tohoto chován´ı jsou stále pˇredmˇetem diskuse [6].

Pˇres ˇsirokou ˇskálu dostupných syntetických materiál˚u je jedn´ım z nejpouˇ z´ı-vanˇejˇs´ıch substrát˚u pro studium aplikac´ı plazmových úprav na textilu bavlna.

N´ızkoteplotn´ı plazma vzduchu, argonu a kysl´ıku je schopno u bavlny silnˇe zv´yˇsit absorpci vody, zlepˇsit vlastnosti jako neˇspinivost, rychloschnoucnost, nemaˇckavost, ale v´yraznˇe nezlepˇs´ı jej´ı barvitelnost [62, 63, 64, 65, 66, 67].

Hydrofobn´ı ´upravy

Bavlnˇené tkaniny upravené plazmatem s fluorokarbonovými plyny, jako tˇreba tetra-fluormethan (CF₄), tetrafluorethan/vod´ık nebo hexafluorpropen (C₃F₆), kde byla vytvoˇrena polymern´ı vrstva na povrchu vláken, ukazuj´ı silný nár˚ust kontaktn´ıho

uhlu vody a doby, za kterou se vsákne kapka vody do textilie [68, 69]. Velmi dobré výsledky byly pozorovány s SF₆plazmatem [60]. V tomto pˇr´ıpadˇe docház´ı k pˇr´ımému navázán´ı atom˚u fluoru na celulózový ˇretˇezec polymeru. Výsledné dosaˇzené vlast-nosti jsou pomˇernˇe stabiln´ı. Úprava hexamethyldisloxanem (HMDSO) vede k velmi silnému hydrofobn´ımu efektu s kontaktn´ım úhlem vˇetˇs´ım neˇz 130° [6, 70].

Tyto technologie se jiˇz úspˇeˇsnˇe daˇr´ı pˇrevést do praxe. Napˇr. belgická spoleˇcnost Europlasma NV vyráb´ı ˇsirokou ˇskálu n´ızkotlakých výrobn´ıch zaˇr´ızen´ı, s plazmovými komorami pro elektronická zaˇr´ızen´ı v rozmez´ı 50–500 litr˚u a komory pro úpravu hotových textiln´ıch výrobk˚u s objemem 500–2000 litr˚u nebo v´ıce. Rovnˇeˇz nab´ız´ı unikátn´ı ˇradu roll-to-roll povlakovac´ıch zaˇr´ızen´ı pro manipulaci s elastickými ob-vody, membránami nebo tkaninami [71]. Tato zaˇr´ızen´ı v ˇCeské Republice pouˇz´ıvá napˇr´ıklad spoleˇcnost Svitap a vytváˇr´ı plazmovou polymerac´ı vodˇeodolnou úpravu Nano Extreme [72].

Plazmová polymerace pro povlakován´ı vláken naˇsla vyuˇzit´ı také v oblasti fil-trace. Pˇr´ıklad hydrofobn´ıho plazmatického povlaku na textiln´ıch vláknech lze nalézt v médi´ıch vzduchových filtr˚u a to jak pro dýchac´ı masky, tak filtry pouˇz´ıvané v systémech HVAC. Takové filtry se skládaj´ı z nˇekolika vrstev PP netkané tex-tilie typu meltblown, které jsou elektricky nabité. Filtraˇcn´ı úˇcinnost pro olejové ˇcástice m˚uˇze být výraznˇe zlepˇsena pouˇzit´ım oleofobn´ıho povlaku chrán´ıc´ıho ma-teriál pˇred elektrickým nab´ıjen´ım. Takový povlak je nanáˇsen z plynných prekurzor˚u obsahuj´ıc´ıch fluor.

In document VLIV DIF ´UZE NA PECVD FUNKˇCN´ICH VRSTEV (Page 32-0)