（纺织材料与纺织品设计专业论文）常压等离子体设备对高模量聚乙烯纤维的表面改性[纺织材料与纺织品设计专业优秀论文].pdf

摘要 超高模量聚乙烯纤维由超高分子量聚乙烯纤维经过凝胶喷丝和 热牵伸过程生产出来的。它具有很高的拉伸强度，高耐磨性能、低密 度和抗化学腐蚀性能，因而广泛应用于纤维增强复合材料。但是这种 纤维表面没有极性基团而且非常光滑，因而与树脂的粘合性非常差。 目前，许多方法都用于超高模量聚乙烯纤维的表面改性，包括：机械 处理，化学改性和等离子体技术。其中，等离子体技术是一种环保而 且非常有效的方法。传统等离子体处理通常在真空环境中进行，需要 抽真空的设备，而且不能连续进行，限制了它的应用。 本课题采用的是常压等离子体喷射装置，它采用氦气为载气，可 通入2 的反应气体，经喷头里的环状电极电离后产生等离子体，由 喷头喷出。由于喷口面积相对较小，因而混合粒子的浓度很高，而且 混合气体还可以加热，电离气体的温度的调节范围是2 5 - 2 0 0 c ，输 出功率也从5 w 6 0 w 不等。由于这种仪器是最新研制出并是为数不 多的投入生产且销售的常压等离子体喷射装置，几乎没有人系统研究 过它对高模聚乙烯纤维的表面改性，因此这项工作是很有意义的。而 且用这种设备对材料的处理是在常压下敞开白哆境中进行的，有在喷 丝过程中使用的潜力，所以有可能投入到工业化生产。本课题首次 应用激光共焦显微镜观察纤维等离子体处理前后荧光染料的吸收和 渗透。 本课题的目的是研究氦气常压等离子体设备对超高模量聚乙烯 纤维的表面改性效果，探索处理温度、功率等参数对处理效果的影响 规律。扫描电子显微镜用来观察氦气等离子体处理前后超高模量聚乙 烯纤维的表面形貌；x 光电子能谱仪用来测量处理前后纤维表面元素 的组分的变化及官能团的相对含量；接触角用来表征纤维润湿性能； 激光共焦显微镜用来观察纤维等离子体处理前后荧光染料的吸收和 渗透；抽拔试验用来测量处理前后纤维与树脂的粘合力；单纤强力测 试用来研究等离子体对纤维机械性能的影响。 扫描电镜的结果显示常压等离子体喷射装置处理过的高模 聚乙烯纤维表面并没有太大变化；这是由于常压等离子体喷射装置提 供了比较温和的处理条件；x p s 的结果显示，氧元素的含量百分比有 定提高，对c l s 分峰后发现c o h ，c = o ，c o o h ，o = c 一0 这几种极性 基团的含量都增加了，对增加和树脂的粘合性有很大帮助；接触角也 大幅度下降，说明处理后的纤维会很容易被树脂浸润，更容易粘合； 当温度超过6 0 。c ，再增加温度或者输出功率对降低接触角没有作用； 抽拔试验证实了纤维的处理效果，处理后的纤维与环氧树脂的粘结力 增加了5 7 - 1 4 0 ，当处理温度为1 0 0 ，输出功率为5 w 时得到最大 的i f s s ；纤维强力在处理后下降了l o 一1 3 6 ，这是由于等离子体 的劣化作用，但是1 0 的单纤强力损伤不会影响复合材料的整体性能。 激光共焦显微镜的结果显示，未处理过的纤维表面几乎没有荧光染 料，而处理过的纤维表面附着了大量荧光染料，而且染料开始渗透到 纤维内部。 关键词：常压等离子体喷射装置，层间剪切力，共焦纤维镜，超高模 量聚乙烯纤维，表面改性 a b s t r a c t u l t r ah i r g hm e d d 璐p o l y e t h y l e n e ( u h m p e ) f i b e r sw e r et r e a t e d b ya n a t m o s p h e r i cp r e s s u r ep l a s m a j e t ( a p p j ) w i t l l1 3 5 6m h z r a d i of r e q u e n c yp o w e ra n d h e l i u mf e e dg a st oi m p r o v ea d h e s i o nw i t he p o x ym a t r i x t h ea d h e s i o np r o p e r t i e so f t h ea c t i v a t e ds u r f 嬲w e r ee v a l u a t e db ym i c r o b o n dt e s t s t h er e s u l t sw e r ec o r r e l a t e d w i t ht h es u r f a c ep r o p e r t i e st h a tw e r ei n v e s t i g a t e db yx p s ，s e ma n dc o n t a c ta n g l e m e a s u r e m e n t s t h ed i f f u s i o no ff l u o r e s e e i ni n t op l a s m at r e a t e du h m p ef i b e r sh a v e b e e ns t u d i e df o rt h ef i r s tt i m eb yl a s e rs c a n n i n gc o n f o c a lm i c r o s c o p y 皿s c m ) i n a d d i t i o nt h ei n f l u e n c eo fo p e r a t i o n a lp a r a m e t e r so ft h ep l a s m at r e a t m e n ti n c l u d i n g o u t p u tp o w e ra n dt r e a t m e n tt e m p e r a t u r ew a ss t u d i e d x p sa n a l y s i ss h o w e da n i n c r e a s ei nt h eo x y g e nc o n t e n t a sar e s u l t , t h et h em i c r o b o n dt e s ts h o w e dt h a tt h e i n t e r r a c i a ls h e a rs t r e n g t hi n c r e a s e ds i g n i f i c a n t l y ( 5 7 1 3 9 ) a f t e rp l a s m at r e a t m e n t f o ra l lg r o u p s m e a n w h i l e t h ec o n t a c ta n g l ee x h i b i t e dac h a r a c t e r i s t i ci n c r e a s ei n w e t t a b i l i t yw h i c hi sa t t r i b u t e dt ot h ep o l a rg r o u p si n t r o d u c e db yp l a s m at r e a t m e n ta s c h a r a c t e r i z e db yx p sa n a l y s i s t h es i n g l ef i b e rt e n s i l es t r e n g t hd e c r e a s e d1 0 a f t e r t h ep l a s m at r e a t m e n t s w h i l es e ma n a l y s i sd i dn o ts h o ws i g n i f i c a n ts u r f a c e m o r p h o l o g i c a lc h a n g e sa tam a g n i f i c a t i o no f3 0 0 0 xa f t e rt h ep l a s m at r e a t m e n t s b e c a u s eo f t h em i l dp l a s m ac o n d i t i o n sp r o v i d e db ya p p j k e yw o r d s a t m o s p h e r i cp r e s s u r ep l a s m aj e t ，h i t e r f a c i a ls t r e n g t h ，l a s e rs c a n n i n gc o n f o c a l m i c r o s c o p e ，u h m p ef i b e r s l i s to f t a b l e s t a b l e2 1p a r a m e t e r su s e di na p p jp l a s m at r e a t m e n t s 18 t a b l e2 2s u r f a c ec h e m i c a le o m p o s i t i o n so f u h m p ef i b e r su n t r e a t e d ( c o n t r 0 1 ) a n d t r e a t e dw i t ha t m o s p h e r i cp r e s s u r ep l a s m a j e td e t e r m i n e db yx p s 2 7 t a b l e2 3c o n t a c ta n g l e sf r o mw e t t a b i l i t ym e a s u r e m e n t so f d i s t i l l e dw a t e ro nc o n t r o l t a b l e2 4i n t e r f a c i a ls h e a rs t r e n g t h sf o ru h m p ef i b e r su n t r e a t e d ( c o n t r 0 1 ) a n dt r e a t e d w i t l la t m o s p h e r i cp r e s s u r ep l a s m a j e tt oe p o x y 3 6 t a b l e2 5s i n g l ef i b e rt e n s i l es t r e n g t ho f u h m p ef i b e r su n t r e a t e d ( c o n t r 0 1 ) a n d t r e a t e dw i t ha t m o s p h e r i cp r e s s u r ep l a s m a j e t 3 6 v l l i s to ff i g u r e s f i g u r e1 1s c h e m a t i co f t h ea l n l o s p h e t i ep r e s s u r ep l a s m a j e t ，7 f i g u r e l 2 p l a s m a j e t l e f t ：r o u n ds o u r c e e i g h t ：r e c t a n g u l a r s o u r c e 9 f i g u r e2 1s c h e m a t i co f t h ea t m o s p h e r i cp r e s s u r ep l a s m at r e a t m e n td e v i c e 18 f i g u r e2 2m i c r o b o n df r a m eu s e dt op r e p a r ee p o x yb e a d so l lu h m p ef i b e r s 2 0 f i g u r e2 3t y p i c a lf i b e r b e a dp h o t o g r a p h ，2 1 f i g a r e2 4t h em i e r o b o n ds h e a r i n ga r r a n g e m e n t + 2 2 f i g u r e 2 5 s e m m i c r o g r a p h s o f u h m p e f i b e r s a t 3 0 0 0 x m a g n i f i c a t i o n ，2 4 f i g u r e2 6s e mm i c r o 舒a p h so f u h m p e f i b e r sa t1 0 0 0 0 xm a g n i f i c a t i o n 2 5 f i g u r e 2 7 c a r b o n f i s ) x p ss p e c t r a f o r u h m p e f i b e r s 2 8 f i g u r e2 8c h a n g ei nc o n t a c ta n n i ef o rh ep l a s m at r e a t e du h m p e f i b e r sw i t h t e m p e r a t u r e d e t e r m i n e d f r o m w e t t a b i l i t y m e a s u r e m e n t so f d i s t i l l e d w a t e r 3 0 f i g u r e2 9c h a n g ei ni m e r f a c i a ls h e a rs t r e n g t hf o rh ep l a s m at r e a t e du h m p e f i b e r s w i m t e m p e r a t u r ea s d e t e r m i n e d f r o m m i c r o b o n d t e s t 3 0 f i g u r e2 ，1 0l s c m r e s u l t s ，3 5 东华大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文是本人在导师的 指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已跟确注明和引用的内容外本论文不包 含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对 所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期：斯多年f 2 东华大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家 有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可 以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采川影印、缩印或扫描等 复制手段保存和汇编本学位论文。 保密l ，在：一年解密后适用本版权书。 本学位论文属于 不保密瓯 学位论文作者签名： 日期：初多年，2 月印 指导教师签名： 妖甚 e l 期：砧略年胆月印日 2 寸 b i o g r a p h y w a n g r i n gw a sb o mi nz a o z h u a n g , s h a n d o n g ，o nn o v e m b e r2 2 ，19 8 1t oz o n g x i al ia n d m a n j i ew a n g s h ei st h eo n l yd a u g h t e ri nt h ef a m i l y w a n gt i n gc o m p l e t e dh e re l e m e n t a r y , j u n i o r , a n dh i g hs c h o o le d u c a t i o ni nz a o z l l u a n g s h eo a a u a ：i e df r o mh i i g hs c h o o li n1 9 9 9 ，w i t hh o n o r s ，a n da t t e n d e dq i n g d a ou n i v e r s i t yt h e s a m ey e a r w a n g 耶n gl e c t u r e di ns e v e r a lm a t e r i a ls c i e n c ea n da p p l i e dp h y s i c sr e g a r d i n gt e x t i l e e n g i n e e r i n gc o u r t s ，d u r i n gh e rt i m ea tq i n g d a ou n i v e r s i t y 嬲a nu n d e r g r a d u a t e w a n gt i n gd i d m a r k e tr e s e a r c ho f w o o lf a b r i ci nc h i n aa n dv o l u n t e e r e dt ob eat u t o rf o rc h i l d r e nw h o s ep a r e n t s w e r eo u to f w o r k j u l y2 0 0 3 ，s h eg r a d u a t e df r o mq i n g d a ou n i v e r s i t yw i t hab a c h e l o ro fs c i e n c e i nt e x t i l ee n g i n e e r i n g t h ef o l l o w i n gs e m e s t e r ，s h eb e g a nh e rm a s t e r so fs c i e n c e d e g r e ei nt e x t i l ee n g i n e e r i n gi nd o n g h u au n i v e r s i t y d u r i n gh e rt w o s e m e s t e r d u r a t i o n ，s h ec o n s t r u c t e dn e wp l a s m al a b o r a t o r y ，a s s i s t e ds e v e r a ls t u d e n t si nt h e i r g r a d u a t er e s e a r c h ，a n da l s oa s s i s t e di nt e a c h i n gag r a d u a t er e s e a r c hc o u r s e d u r i n gt h e c o u r s eo f t h r e es e i n e s t c r s w a n gt i n gr e s e a r c h e dp l a s m at r e a t m e n to nf i b e rr e i n f o r c e d c o m p o s i t e s s h ew a sa l s oi n v o l v e di nm a n ys c h o o la c t i v i t i e s s h ej o i n e dt h eb a s e b a l l t e a ma n da c t e da sa ni n f i e l d e r , a n ds h ew o nt h et h i r dp l a c ei nt h ea t h l e t i cm e e t i n g w a n gt i n gh e l dm a n yj o b sa l o n gt h ew a y ，i n c l u d i n gt u t o r i n gp h y s i c sc o u r s e s ，w r i t i n g t e a c h i n gm a t e r i a l s o l lf a b r i ca n dg a r m e n tf o rat r a i n i n gc o m p a n ya n das u n l n l e r i n t e r n s h i pa tt h ee n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o na d m i n i s t r a t i o ni ns h a n d o n gp r o v i n c e a c k n o w l e d g e m e n t s 1w o l l i df n s tl i k et oa c k n o w l e d g em yt h e s i sa d v i s o r , d r y i p i n gq i u f o rh i s s u p p o r ta n de n c o u r a g e m e n t0 1 1m ye n d e a v o r sd u r i n gt h ep a s tt h i r t ym o n t h s 1w o d d l i k et ot h a n kn i n g b od a e h e n gc o m p a n yf o r p r o v i d i n gu l t r ah i 9 1 lm o d u l u s p o l y e t h y l e n ef i b e r s ia l s ot h a n kt h ed o n g h u au n i v e r s i t yf o rf m a n c i a ls u p p o r t t om y g r a d u a t ea n dr e s e a r c hp e e r s ，1w o d dl i k et ot h a n kc h u n x i aw a n g ，w a n gl i ，w e n b i n l i ，z h ul v ，w a n gn a n a n dd r x ug u o ，f o rt h e i ra s s i s t a n c ea n dc o o p e r a t i o nw i t h s e t t i n gu pt h ep l a s m al a b o r a t o r y w i t h o u ty o u ，m yt h e s i sw o r kw o u l dn o th a v eb e e na s e f f i c i e n ta si tw a s t od r x ul i nf o ra l l o w i n gm et ou s el a s e rs c a n n i n gc o n f o c a l m i c r o s c o p ei ns h a n g h a ii n s t i t u t ef o rn u t r i f i o n a ls c i e n c e s t om r c h u nf a n g ，f o rh i s t i m ea n de f f o r ti no p e r a t i n gl a s e rs c a n n i n gc o n ：f o c a lm i c r o s c o p e t om r w e i x i nx u , f o rh i st i m ea n de f f o r ti nx - r a yp h o t o e l e c t r o ns p e c t r o s c o p ya n a l y s i sa n dd e v o l u t i o no f t h ep e a k s t od r z a i s h e n gc a ia n dm r a n k es h i ，f o ra l l o w i n gm et ou s et h e i rm u l t i f u n c t i o n a lm a t e r i a lt e s t e rm a c h i n e t od r w e i d o n gy u ，f o ra l l o w i n gm et ou s et h e d i g i t a lp h o t o m i e r o g r a p h ys y s t e mi nm e a s u r i n ge p o x yb e a d s v c h a p t e ro n e i n t r o d u c t i o n 1 1 u l t r ah i i g hm o d u l u sp o l y e t h y l e n ef i b e r s u l t r ah i g l lm o d u h mp o l y e t h y l e n e ( u h m p e ) f i b e ri sah i g hp e r f o r m a n c ef i b e r t h a ti sm a d ef r o mu l t r ah i 【g hm o l e c u l a rw e i g h tp o l y e t h y l e n e ( u h m w p e ) b yg e l s p i n n i n g h o td r a w i n gp r o c , e s s 1 5 ，1 6u h m p ef i b e r sh a v el o n gl i n e a rc h a i n s ，l l i 曲 d e g r e eo fc r y s t a l l i n i t y , a n daa l m o s t1 0 0 o r i e n t a t i o ni nt h ec r y s t a l l i n er e g i o n sa n d t h u sh a v eb e e nw i d e l yu s e di nc o m p o s i t e ss i n c ei to f f e r sm a n yd e s i r a b l ep r o p e r t i e s ， s u c ha sh i g l lt e n s i l es t r e n g t h ，h i g l lt e n s i l em o d u l u s ，a n da b r a s i o nr c s i s t a u c e t h e s p e c i f i cd e n s i t yo fu h m p e f i b e ri sl o w e rt h a nt h a to fw a t e r , s oi ti sp o s s i b l et o p r o d u c eh i g hp e r f o n n a n c ec o m p o s i t e sw i t hl o ws p e c i f i cm a s s m o r e o v e r , t h i sk i n do f f i b e rh a se x c e l l e n ti m p a c te n e r g ya b s o r p t i o nc a p a b i l i t ya n du h m p ef i b e rc o m p o s i t e s a l eu s e df o rb a l l i s t i cr e s i s t a n tp a r t s 1 5 ，1 6u h m p ef i b e r sa l er e s i s t a n tt oc h e m i c a l s ， w a t e ra n du vl i g h t ，t h u st h e ya l es u i t a b l ef o rb i o l o g i c a la p p l i c a t i o n s ，s u c ha sf i b e r r e i n f o r c e m e n ti na c r y l i cb o n ec e m e n t s 1 2 a d h e s i o np r o b l e m sb e t w e e nf i b e ra n dm a t r i x t h em e c h a n i c a lp r o p e r t i e so ff i b e r r e i n f o r c e dc o m p o s i t e sd e p e n dn o to n l yo i l t h ep r o p e r t i e so ff i b e r sa n dt h em a t e r i a l s ，b u ta l s oo nt h en a t u r eo ft h ef i b e rs u r f a c e a n dt h em e c h a n i s mo fi o a dt r a n s f e rf r o mt h ef i b e rt ot h em a t r i xa tt h ei n t e r f a c e t h e c h e m i c a li n e r t n e s sa n dl o ws u r f a c ee n e r g yo f u h m p em a k e si tap r o b l e mt ow e ta n d a l m o s ti m p o s s i b l et oc h e m i c a lb o n dt om a t r i x c o n s e q u e n t l y ，e x t e n s i v er e s e a r c h e sh a v eb e e nc o n d u c t e d t om o d i f yt h es u r f a c e o fu h m p ef i b e r s 1 五1 3t r a d i t i o n a lw a y st oi m p r o v et h ea d h e s i o nb e t w e e nf i b e ra n d m a t r i xi sc h e m i c a lt r e a t m e n t , w h i c hi sn o te n v i r o n m e n t a l l yf r i e n d l ya n dt i m e c o n s u m i n g a m o n gv a r i o u ss u r f a c et r e a t m e n tt e c h n i q u e s ，p l a s m at r e a t m e n ti so n eo f t h em o s te f f e c t i v ew a y ss i n c ei tc a nm o d i f yt h ep o l y m e rs u r f a c et oi m p r o v et h e a d h e s i o nt ot h er e s i nw i t h o u ta f f e c t i n gt h eb u l kp r o p e r t i e s 1 3 p l a s m a s p l a s m a sa r ed e f i n e da se l e c t r i c a l l yc e n d u e t i n gm e d i u mg e n e r a l l yc o n s i s t i n go f n e g a t i v e l yc h a r g e dd e c 仃o n s ，p o s i t i v e l yc h a r g e di o n s ，a n dn e u r a la t o m sa n de x c i t e d m o l e c u l e s ，a n dp h o t o n s 2 3m a t t e rw i t h i nt h eu n i v e r s ei sm o s tc o m m o n l yf o u n di nt h e f o r mo fp l a s m a , e s p e c i a l l yi nc o u n t l e s sg i a n ts t e l l a rs t a r s s i n c ep l a s m ah a sq u i t e d i f f e r e n tp r o p e r t i e sf r o mt h o s eo fc o n l m o ns u b s t a n c e si nt h eg a s e o u s ，l i q u i do rs o l i d s t a t e ，i ti so f t e nr e f e r st oa st h ef o u r t hs t a t eo f m a t t e r b u to nt h ee a r t ht h ep l a s m as t a t e i sr a r e rt h a no t h e rs t a t e sd u et oi t sh i g h e re n e r g yi n t e n s i t y t h ep l a s m at e c h n o l o g i e si n m a t e r i a l sh a v eb e e ns u c c e s s f u l l yd e v e l o p e ds i n c et h e1 9 6 0 s s i n c ep l a s m at e c h n i q u e sa p p l i e di nt e x t i l em a t e r i a l s ，av a r i e t yo fp o l y m e r s h a v eb e e nt r e a t e d b y p l a s m a s ，i n c l u d i n gp o l y e t h y l e n e , 4 ，1 化挪 p o l y t e t r a f l u o r o e t h y l e n e ，1 一p o l y p r o p y l e n e ，3 ，1 7a n dc a r b o nf i b e r s 9a n dt h er e s u l t so f t h em o d i f i c a t i o ns h o w e dp l a s m at r e a t m e n tw a se f f e c t i v ei ni m p r o v i n gt h ew e t t i n ga n d 2 a d h e s i o np r o p e r t i e so f t h ep o l y m e r s 1 4 i n t e r a c t i o no fp l a s m aw i t hm a t e r i a ls u r f a c e s f o rp l a s m at r e a t m e n t su s e di nt e x t i l em a t e r i a l s ，u s u a l l yt h r e ed i f f e r e n t p r o c e s s e sa r er e f e r r e d o n ei st h em o d i f i c a t i o no f t h es u r f a c es t r u c t u r eo f t h em a t e r i a l i t s e l fu n d e rt h ei n f l u e n c eo ft h eg l o w d i s c h a r g em o s t l yp e r f o r m e d w i m n o n - p o l y m e r i s a b l ep r e c u r s o r s s u c ha sn o b l e g a s e s ，1 8 ，”，n i t r o g e n ，2 ，o x y g e n ，8 a n a m o n i a 3 ，6o rw a t e rv a p o r 3 lt h es e c o n di sp l a s m ap o l y m e r i z a t i o n , i e t h ed e p o s i t i o n o fat h i np o l y m e rf i l mo nt h es u r f a c eo fam a t e r i a lb yu s i n go r g a n i c ，o r g a n o s i l i c o n e ，o r o r g a n o m e t a l l i cv a p o r s 2 5 ，4 3t h et h i r di st h ep l a s m ag r a f t i n ga f t e ra na c t i v a t i o no f t h es u r f a c eb ym e a n so f p l a s m at r e a t n a e n t 2 6 , 2 t3 4 4 2 t h e p r o c e s so ft h ep l a s m at r e a t m e n td e p e n d sl a r g e l yo nt h ep l a s m ag a su s e d i f t h ep l a s m ag a sh a sh i g hp r o p o r t i o n so fc a r b o na n dh y d r o g e na t o m si ni t s c o m p o f i f i o n ，s u c ha sm e t h a n e ，e t h y l e n ea n de t h a n o l ，t h ep l a s m aw i l lr e s u l t si np l a s m a p o l y m e r i z a t i o n o t h e r w i s e ，i ft h ep l a s m ag a sh a sas t r o n ge l e c t r o na f f i n i t y , s u c ha s o x i d i z i n gg a s ，砒c f 40 1 s f 6 ，t h ep l a s m aw i l lh a v eas t r o n ga b l a t i o nt e n d e n c y 嚣 1 4 2 r e a c t i o nm e c h a n i s m t h ee n h a n c e m e n to ft h ea d h e s i o nb e t w e e nm a t r i xa n dp l a s m a - t r e a t e df i b e r si s d u et ob o t hp h y s i c a la n dc h e m i c a lm o d i f i c a t i o n s t h ep h y s i c a lm o d i f i c a t i o ni st h e s u r f a c er o u g h e n i n go ft h ef i b e rb yt h es p u u e r i n ge f f e c t , p r o d u c i n ga ne n l a r g e m e n to f c o n t a c ta r e at h a ti n c r e a s e st h ef r i c t i o nb e t w e e nt h ef i b e r st ot h em a t r i x t h ee h e m i e a l 3 m o d i f i c a t i o ni st h ec o n c e n t r a t i o no ff u n e t i o n a lb o n d st ob ef o r m e db e t w e e nf i b e r sa n d t h em a t r i x 2 s i np l a s m at r e a t m e n t sf o u rm a j o re f f e c t so ns u r f a c ea r eo f t e no b s e r v e d ：( 1 ) s u r f a c ec l e a n i n g ，t h a ti s ，r e m o v a lo fo r g a n i cc o n t a m i n a