Ứng dụng xử lý plasma trong dệt may bằng phổ quang điện tia X

Ứng dụng của các vật liệu polymer trong các sản phẩm tiêu dùng đang ngày càng trở nên phổ biến và được sử dụng trong nhiều các lĩnh vực khác nhau như đóng gói thực phẩm đến các thiết bị điện tử hữu cơ, hay vật liệu sinh học cho đến các tấm lắp thân động cơ. Các thuộc tính bề mặt của các vật liêu này thường rất quan trong trong việc xác định hiệu suất của polymer trong các ứng dụng cụ thể. Phổ quang điện tia X là phương pháp phân tích bề mặt lý tưởng đối với các vật liệu này vì nó có khả năng cung cấp thông tin định lượng về thành phần cấu trúc hóa học từ trên 10nm của bề mặt vật liệu.

Phần lớn các polymer là vật liệu cách điện và do đó, việc bổ sung các điện tích thiếu hụt một cách hiệu quả có ý nghĩa hết sức quan trọng trong việc tạo ra quang phổ độ phân giải cao bằng tia X đơn sắc. Hiệu suất của các máy phổ quang điện tia X được thể hiện qua việc đảm bảo khả năng phân tích trên nhựa PET, trong đó độ rộng cực đại nửa chiều cao (FWHM) của các thành phần tương ứng nhóm este là nhỏ hơn 0.68eV với độ nhạy được xác định bởi giá trị tối đa của đỉnh Hydrocarbon > 12kcps

Việc áp dụng plasma áp suất thấp và áp suất khí quyển để bổ sung các nhóm chức hóa học và phủ bề mặt đối với các chất liệu sợi ngày càng trở nên quan trọng. Đối với các chất liệu sợi mới, quy trình plasma bao gồm việc hình thành sản phẩm có thể ngăn cản/giới hạn khả năng bám dính bề mặt của các màng phim sinh học, vi khuẩn....nhằm hỗ trợ cho các ứng dụng về phẫu thuật hoặc vệ sinh.

Các lưới polyme, ví dụ như polypropylene hoặc polyester, được sử dụng cho phẫu thuật chữa trị thoát vị (bộ phận như ruột bị lòi ra khỏi màng bụng) hay các khuyết tật mô mềm khác. Trong khi việc sử dụng các lưới polyme đang ngày càng được sử dụng một cách rộng rãi và cải thiện trong loại hình phẫu thuật này, việc cấy ghép cũng đi đôi với tỉ lệ viêm nhiễm cao (vô sinh, đau vùng chậu, tắc ruột). Do đó, để giảm thiểu tình trạng này, việc cải thiện tính chất bề mặt của lưới là bắt buộc.

XPS được sử dụng để nghiên cứu việc đặt plasma trong quá trình phủ lớp PEG (polyethyleneglycol) lên lưới. Mục đích là để tạo ra bề mặt phủ PEG ổn định, đồng đều với khả năng cản các phân tử sinh học hay tế bào (chống bám dính), nhằm nâng cao khả năng liên kết sinh học của lưới.

http://www.kratos.com/sites/default/files/uploads/App-polymer%20fig1.jpg

Dựa trên quang phổ XPS, lớp phủ PEG được phát hiện thông qua quang phổ quét khảo sát và quét vùng. Hình a thể hiện bề mặt lưới khi không được xử lý bằng PEG (đỉnh C-C) và b thể hiện bề mặt lưới với lượng phủ PEG lớn.

http://www.kratos.com/sites/default/files/uploads/mesh-image.jpg   http://www.kratos.com/sites/default/files/uploads/spectra.jpg

Hình ảnh hiển thị trong XPS cũng đóng vai trò quan trọng để đánh giá quá trình phủ PEG. Hình trên thể hiện một vùng lưới còn thiếu lớp phủ sau quy trình xử lý phủ PEG. Màu xanh thể hiện vùng có mật độ phủ PEG cao (liên kết C-O), màu đỏ thể hiện vùng có mật độ phủ PEG thấp hoặc không có (liên kết C-C, C-H)

(Nguồn: http://www.kratos.com/applications/polymer)

Copyright @ 2015 TECOTEC Group