APLICACIÓN DE TECNOLOGÍA PLASMA COMO UN NUEVO PROCESO DE ACABADO TEXTIL NO ACUOSO
G. Escobar, A. Medrano, G. Ybarra INTI Textiles, INTI Electrónica e Informática, INTI Procesos Superficiales
german@inti.gob.ar
OBJETIVO
El objetivo general de este trabajo es emplear tratamientos de polimerización por plasma en procesos textiles. En particular, se busca obtener mediante esta tecnología un recubrimiento siliconado.
DESCRIPCIÓN
La aplicación de la tecnología plasma en la industria textil de los países desarrollados ha estado orientada al sector de ennoblecimiento y para los tratamientos superficiales innovadores.
El plasma es gas parcialmente ionizado cuyas especies altamente energéticas son aptas para producir de forma directa o indirecta modificaciones físicas y reacciones químicas sobre la superficie de las fibras de los textiles tratados.
La aplicación de la tecnología plasma y sus efectos dependen de la naturaleza de los gases de plasma, del nivel de energía y del sustrato. Algunos de estos efectos son el aumento del carácter hidrofílico o hidrofóbico, de la afinidad tintórea y la aplicación de recubrimientos nanométricos de una sustancia concreta.
Entre las ventajas de los tratamientos con plasma podemos citar que es en fase gaseosa por lo que no requiere agua, no genera residuos, ofrece elevados rendimientos energéticos y que ciertas propiedades específicas como la activación y modificación de los polímeros sólo se pueden conferir mediante el empleo de tecnología de plasma.
Figura 1. Equipo de polimerización por plasma DIENER.
Figura 2. Detalle de la cámara de tratamiento con un plasma de argón y HMDSO.
RESULTADOS
Se empleó hexametildisiloxano (HMDSO) como precursor siliconado y se realizaron estudios de deposición en capas finas para conferirle propiedades de repelencia de líquidos a dos
tejidos de distinta composición y característica: tejido de algodón 100% (M1) y no-tejidos de poliéster 100% (M2).
Tratamiento por plasma con HMDSO
Se usó un plasma de Ar y HMDSO. Las condiciones experimentales del tratamiento se presentan en la Tabla I.
Tiempo
Caudal de Ar Caudal de HMDSO Presión (mbar) Forward Power Backward Power Temperatura (°C)
30 min
20 sccm 10 sccm 0.61 95 % 5% 52
Tabla I. Condiciones de exposición
Caracterización de las superficies tratadas
Ab s or ba nc ia 1261
843 800
0.36 AM1 212 14 Alg odo n s in tra ta r AM1 212 14b Algod on Pla s ma H MD SO
0.34
0.32
0.30
0.28
0.26
0.24
0.22
0.20
0.18
0.16
0.14
0.12
0.10
0.08
0.06
0.04 0.02
400 0
300 0
200 0
150 0 c m- 1
100 0
800
Fig. 3. Espectros infrarrojos de la muestra M1 (algodón) tratado (rojo) y sin tratar (azul) con plasma de Ar y HMDSO.
Las bandas a 1261, 843 y 800 cm-1 indican la presencia de siliconas. No se ven estas bandas en la muestra sin tratar, ni en el reverso de la muestra tratada.
Ab s or ba nc ia 1043
809
0.55 AM1 212 14b PE N o tejido Pla s ma H MD SO AM1 212 14b PE N o tejido Zona c ubie rta c o n v idr io
0.50
0.45
0.40
0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05 400 0
300 0
200 0
150 0 c m- 1
100 0
800
Fig. 4. Espectros infrarrojos de la muestra M1 (no tejido de poliéster) tratado (rojo) y sin tratar (azul) con plasma de Ar y HMDSO.
Las bandas a 1043 y 809 cm-1 indican la presencia de siliconas. No se ven estas bandas en la muestra sin tratar, ni en el reverso de la muestra tratada.
Los ensayos a la gota de agua demuestran que el tratamiento con plasma de Ar y HMDSO convierte textiles hidrofílicos en hidrofóbicos.
Muestra M1 tratado cara expuesta M1 tratado, cara no expuesta M1 sin tratar M2 tratado, cara expuesta M2 tratado, cara no expuesta M2 sin tratar
Absorción (seg) No absorbe Instantáneo Instantáneo No absorbe Instantáneo Instantáneo
Tabla II. Hidrofilidad: ensayo a la gota de agua.
CONCLUSIONES
Los tratamientos de polimerización por plasma de Ar y HMDSO realizados sobre textiles permiten formar películas de tipo siliconado que modifican sus propiedades de hidrofilidad. Este método permite impartir a una sola cara del tejido la propiedad deseada, lo que no es posible con los métodos convencionales.
BIBLIOGRAFÍA
Plasma technologies for textiles, Ed. R.Shistoo. The Textile Institute, 2007.
E. De Las Heras, G. Ybarra, I. Bracera, P. Corengia, “Surface modification by plasmabased processes” En “Functional Properties of Biological Surfaces: Characterization and Technological Applications”. World Scientific Publishing Co., New Jersey, 2009.
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