JPS59126437A - シ−ト状物の低温プラズマ処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、シート状物の低温プラズマ処理効果を効率よ
く向上せしめる低温プラズマ処理方法ｔこ関するもので
ある。本発明でいうシート状物とはナイロン、ポリエス
テル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン
、ビスコース等ヲ原ａとしたフィルム状のものや、その
厚さのある平面体、又は木綿、羊毛、絹、麻等の天然繊
維、ナイロン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、
ビニロン等の合成ａｍ、　　ビスコースレーヨン、アセ
テート等の化学繊維のうちの単独又は二組上の混用の組
成からなる織物１編物、不織布、カーペット等の布帛を
意味するものとする。

シート状物の低温プラズマ処理については今日までにい
くつかの研究報告がなされている。例えば、雑誌［Ｐｏ
ｌｙｍｅｒ　Ｊ第１９巻（１９７８年８月号）の第９０
８−９１２頁、　　［Ａｃｔａ　Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃａ
　Ｊ第３０巻（１９７９年５月号）の第２４１−２４４
頁、　　［ＡｃｔａＰｏｌｙｍｅｒｉｃａＪ第３１巻（
１９８０年１２月り号）の第７５７−７６６頁、　　ｌ
’−Ｌｅｎｚｉｎｇｅｒ　ＢｅｒｉｃｈｔｅＪ第４７巻
＜　１９７９　年８月号）ノ５１７４−１ｓ７＠＋１ｆ
ＮＩＯ峨Ｏ・＊ａｅｅの争・Ｏ・ｅＯ・・・・・・・・
・も頁等ｔこよれば、減圧下の低温プラズマ処理装置に
処理気体をその側壁から装置内部に供給、拡散しつつ一
対の高周波電極に高周波電圧を印加して布帛の低温プラ
ズマ処理を行う方法が開示されている。そして布帛を空
気、酸素、窒素、アルゴン等の気体の低温プラズマで処
理すると布帛の水に対する濡れ特性が向上し、ポリエス
テル繊維等Ｃ・こついてはその親水化加イを行うことか
で・０９−・・・・・・・・・・・・・・ｅ＃・・−・
Ｏ・・・ｅ・・・Ｏ・・・・・ｅ・・ｅ・・・−・・・
きる旨、報告されている。

しかしながら１本発明者等の実験によると処理気体を装
置の側壁からそのすぐ内側へ供給、拡散させる上述の方
法では低温プラズマ処理の効率が悪く処理時間が長くか
かり、しかも処理によって得られた布帛の性能の洗１■
耐久性や熱処理耐久性が劣る等の問題点のあることが判
明した。また。

このような傾向は装置の大型化につれて著しくなる。本
発明はこのような実状會こ鑑みて行われたもので、シー
ト状物の低温プラズマ処理効果を効率よく向上せしめる
低温デフズマ処理方法を得ることを目的とするものであ
る。

かかる目的を達成するため、ｔこ本発明は次の構成を有
するものである。

すなわち１本発明は一対の高周波電極間ｔこシート状物
を存在せしめつつ減圧下で電極をこ高周波電圧を印加し
て行うシート状物の低温プラズマ処理方法において、処
理気体を上記電極間で細孔からシート状物面へ直接吹き
付けながら低温プラズマ処理を行うことを特徴とするシ
ート状物の低温プラズマ処理方法である。

以下１本発明の詳細な説明する。

シート状物の低温プラズマ処理は、一対の高周波電極間
をこシート状物を存在せしゆつつ減圧下で電極に高周波
電圧を印加して行い、処理気体の装置内部への導入や二
ついては、リークパｌレグを開けて装置１の側壁に設け
られた処理気体の導入孔からそのすぐ内側へ供給し内部
全体に拡散させる方法が従来からとられているが９本発
明方法ではこの処理気体の導入を側壁の導入孔からすぐ
その内側へは直接供給せず、いったん導管ｔこよって高
周波°Ｉに極間へ導き、この電極間で処理気体を細孔か
らシート状物面へ直接吹きつける方法によって処理気体
の供給を行う。これを図面で説明すると次のごとくなる
。第１図は本発明方法の実施の一例を示す低温プラズマ
処理部分の要部の横断面見取図であり、処理気体は適宜
設けられた導管（１）　（１’）により矢印の方向ンこ
そって高周波電極（２）　（２’）の１漬かれ、ｍ孔（
３）　（３’）からシート状物（４）の表面へ減圧下で
直接吹き付けられる。このような状態で高周波発生器（
５）により電極（２）へ高周波を印加すると電極間に処
理気体の低温プラズマが発生し、シート状物（４）の低
温プラズマ処理が非常に効率よく行われる。

本発明方法によれば何故に従来方法に比較してシート状
物の低温グラズマ処理が効率よく行われるのか、その理
由については必ずしも明確ではないが９本発明者等は次
のようｔこ推察している。低温プラズマ処理装置の側壁
に設けられた処理気体の導入孔から処理気体を直接内部
へ供給する従来の方法の場合ｔこは、気体の導入孔から
プラズマ処理ゾーンに到る距離が長く処理ガスが途中で
拡散するためプラズマ処理ゾーンに処理ガスの全量を投
入することができず、しかも処理ゾーン１こある布帛の
内部や表面に極めて近い部分に存在する気体の置き代え
が円滑に行われることがない。これ會こ対して本発明方
法のごとく処理ガスをｗ極間へ導き、ここで細孔からシ
ート状物の表面へ直接吹きつける方法の場合には処理ガ
スの全量を高濃度でグフズマ処理ゾーン會こ投入するこ
とができるのみならず、細孔から吹き付ける風圧により
シート状物の内部や表面ｔこ極めて近い部分の気体の入
れ代りが円滑に哲われ、したがってシート状物は常に濃
度の高い新鮮な低温プラズマの雰囲気ｔこさらされるた
め、非常に効率よくシート状物の低温プラズマ処理が行
われるものと考えられる。

このようｔこ処理気体を低温プラズマ処理ゾーンマ処理
効率を向上せしめるうえで極めて有効な手段である。

シート状物の全面にわたって均一な処理を行うためをこ
は、処理気体の細孔からの吹き付けを、第２図をこ平面
図で示すごとき導管（６）を用い、この導管に設けられ
た多数の細孔（７）からシート状物の全面にわたって均
−ｔこ吹き付けるようにすると、シート状物の均一な低
温プラズマ処理を行うことができる。第５図はこの第２
図の導管を用いた場合の低温プラズマ処理部分の要部の
横断面図であり。

処理気体は矢印の方向ｔこそって処理ゾーンへ導入され
、細孔（７）　（７’）からシート状物（８）の全面に
吹き付けられる。

第５図ではシート状物（８）の両面ｅこ処理気体の吹き
付けを行っているが、処理気体の吹き付けは必ずしも両
面から行う必要はなく１片面からの吹き付けで所望の性
能が得られる場合ｔこは片面のみからの吹き付けを行う
とよい。

本発明方法では、細孔からの処理気体の吹は速度を高め
ると低温プラズマ処理効果がより一層高められる。処理
気体の吹付速度を高くするため（こは、処理気体の供給
圧を高めるか又は供給する処理気体の流量に対して導管
の有する細孔面積の総和を相対的に小さくすることが有
効な手段となり。

具体的には７６０　Ｔｏｒｒ換算における処理気体の流
量Ｇ（単位：　ｗｅ　／分）と細孔の面積の総和Ａ（単
位ニー）の比の値Ｇ／Ａを１０３以上、さらに望ましぐ
は１０４以上の条件にて処理すると処理気体は細孔から
高速度でシート状物に吹き付けられ；特にシート状物が
布帛の場合その表面のみならず内層部にまで迅速に供給
され、その結果シート状物の低温プラズマ処理効果、低
温プラズマ処理効率が著しく向上する。本発明方法の実
施に際して、第６図ｔこ示すごとく処理気体の導管（ａ
）　＜ｂつを高周波電極間に介在せしめる場合特に注意
を要する点は。

導管を一対の電極に対して電気的ｅこ絶縁されているよ
うにすることである。もしもこの導管が電気的にアース
されていたりすると導管と高周波電極間に低温プラズマ
が発生してしまい、シート状物の低温プラズマ処理効率
が著しく低下する。したがって、導管を一対の電極に対
して電気的（こ絶縁状Ｆｊ！Ａｔこおくことは本発明方
法の実施に際して非常ｔこ重要な事柄となる。

導管（６）に設ける細孔（７）の形状は円形、楕円形。

正方形、長方形、スリット状等いずれの形状であっても
よいが、Ｖ−）状物を順次移行せしめながらプラズマ処
理を行う場合を考慮して、細孔の分布をシート状物の巾
方向に処理気体が均一に吹き付けられるように配置して
おくことが望ましいことである。

本発明方法の実施に際しての低温プラズマの発生方法ｔ
こついては特に限定を必要とせず、従来から一般に行わ
れている低温プラズマの発生方法によって行えばよく、
具体的ｔこは０．旧〜２　Ｔｏｒｒ　、望ましくは０．
５〜１．５　Ｔｏｒｒの真空度のもとてＩ　ＫＨｚ〜４
０ＭＨｚの周波数の高周波（実際には工業用として許可
されている１３．５６　ＭＨｚの高周波を使用すること
になる。）を０．１〜Ｉ　Ｗａｔｔ／ｄの出力で高周波
電極に印加することｅこより処理気体の低温プラズマを
発生させることができる。

本発明は以上の構成を有するものであり、細孔から処理
気体を直接吹き付ける本発明方法ｔこよれば、シート状
物の低温プラズマ処理を極めて効率よく行うことができ
る。

次に実施例により本発明方法を更（こ詳細１こ説明する
。

実施例１ 木綿１００％の４０番手単糸を用いた平織物（目付１２
０９／〆）の生機を用意し、これに下記処理条件１ｆご
て低温プラズマ処理を行う１こ際し、処理気体を第６図
に示す方式の細孔からの吹き付は方法により供給しなが
ら上記平織物の低温プラズマ処理を行った。

処理条件１ 処理気体　　　酸素１００％ 処理気体流量　第１表の気体導入条件の欄のとおり。

細孔全面積　　同上 真空度　　　　１Ｔｏｒｒ 高周波周波＠　　１５．５６　ＭＨｚ 高周波出力　　０．７　Ｗ／ｄ 処理時間　　　６０秒 得られた織物についてはＪ工５Ｌ−１０９６の滴下法に
よりウィッキング性（吸水性）を測定し、その結果を第
１表に示した。本発明方法との比較のため。

処理気体の供給を従来から行われているリークバルブか
らの直接供給（装置の側壁から直接内部へ供給され拡散
しながらプラズマ処理ゾーンに到る。）により１０００
　ｍ１７分及び１５００　ｍ１７分の流量で供給を行う
ほかは本実施例と同一の条件にて低温プラズマ処理を行
い、同一の方法にて処理織物の性能の評価を行った。そ
の結果を合せて第１表ｅこ示した。

第１表 第１表から明かなどとく１本発明方法によれば低温プラ
ズマ処理効果が飛躍的に向上した。

実施例２ ポリエステル加工糸織物（経糸１５０ｄ、緯糸１５０　
ｄ／２　、経糸密度１１０か對、緯糸密度５５本／吋）
の精練品を用意し、これを２分割して一方を第５図に示
す方式の本発明の方法によるガス導入法で。

イ色方を従来法のリークパルプよりガスを導入する方法
で発生させた低温プラズマで処理した。ガス導入法以外
の低温プラズマ発生条件は下記処理条件２のとおりであ
る。

処理条件２ ガス　　　　　　空気 真空度　　　　　１．０Ｔｏｒｒ 高周波周波数　　１３．５６　ＭＨｚ 高周波出力　　　０．８Ｗ／ｄ ガス流量　　　　５００ゴ／ｍｉｎ 細孔全面積　　　０．０２　ｄ 処理時間　　　　６０秒 処理した織物は処理直後及び家庭用洗濯機で１０回繰返
し洗濯したものについてＪ工５Ｌ−１０９６パイレツク
法で吸水性を測定した。その結果を第２表に示す。

第２表 ポリエステル織物は疎水性であるので精練品の吸水性は
２０〜３０ｆｊｌ稈度である。これを低温ブフズマ処理
すると吸水性は大巾に改良されるが、従を 未決では第２表のようｔこ１ｏ回洗曜することにより大
きく低下する。これｔこ対して本発明の方法によれば処
理直後の吸水性も向上するが、１０回洗曜後の吸水性の
低下がはるかに少くなり、低温プラズマ処理効果が大き
く改善されたことを示している。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第６図は本発明の実施の一例を示す低温デフ
ズマ処理部分の要部の横断面見取図、第２図は第６図で
用いる処理気体の導管（６）の平面図である。 図中の（１）（１つは導管１　（２）　（２’）は高周
波Ｎ極、（３）（３’）　（７）　（７１）は導管に設
けられた細孔１　（４）（８）はシート状物、（５）は
高周波発生器を示す。 特許出願人　ユニチカ株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一対の高周波Ｍ、電極間シート状物を存在せしめ
   つつ減圧下で電極に高周波電圧を印加して行うシート状
   物の低温プラズマ処理方法において。 処理気体を上記電極間で細孔からシート状物面へ直接吹
   き付けながら低温プラズマ処理を行うことを特徴とする
   シート状物の低温プラズマ処理法。