Plazma, maddenin dördüncü hali olup, temel veya uyarılmış halde bulunan elektronlardan, iyonlardan, gaz atomlarından ve moleküllerinden oluşan ve toplam yükü nötr olan iyonize gaz olarak tanımlanabilmektedir.
Tekstil materyallerinin yüzeyini modifıye eden bir teknolojidir. Plazma, çevre dostu ve ekolojik bir teknolojidir. Ayrıca tekstil yüzeyine diğer konvansiyonel yöntemlerle kazandırılamayan özellikler kazandırılabilir. Plazma ile su absorpsiyonu, ıslanma, adhezyon, boyanabilme, su, yağ ve kir iticilik ve kimyasallara dayanım gibi özellikler değiştirilebilmektedir.
Plazma elde edilen gazın sıcaklığına, basıncına, parçacık yoğunluğuna ve iyonlaşma derecelerine göre sınıflandırılabilmektedirler. Plazma, içindeki parçacıkların sıcaklığına göre yapılan sınıflandırmaya göre:
Toplam termodinamik dengede olan plazmalar (TTD plazmaları),
Lokal termodinamik dengede olan plazmalar (LTD plazmaları),
Lokal termodinamik dengede olmayan plazmalar (Non-LTD plazmalar), olarak üç gruba ayrılmaktadır.
Düşük basınç plazmaları olarak adlandırılan Non-LTD plazmalarında nötral atomların sıcaklığı (gazın sıcaklığı) çok düşük (oda sıcaklığı) olduğu için, bu plazmalar aynı zamanda “soğuk plazmalar” olarak da adlandırılmaktadırlar. Tekstil materyallerinin yüzey modifikasyonunda da yaygın olarak kullanılan plazma soğuk plazmadır. Soğuk plazmalar 0,1-0,2 torr basınç aralığında, genellikle atmosferik gazlardan ya da kimyasal maddelerin buharlarından, bir vakum odacığında oluşturulmaktadırlar.
Plazma ile tekstil materyalinin en üst tabakasında atomik düzeyde, kimyasal bileşiklerin birikmesi ve bu yüzeyin değiştirilmesi gibi modifikasyon reaksiyonları gerçekleşmektedir.
Tekstil malzemesi iki elektrot arasında ya da plazmanın etki edebileceği bir alanda işleme maruz kalmaktadır.
Plazma odacığına hidrokarbon, florokarbon gazları, azot içeren monomerler ya da silikon monomerleri beslenir, ardından bunlar elektronik olarak indirgenerek reaktif türler haline dönüşürler. Plazma içerisindeki reaktif türlerin birbirleri ve substrat ile etkileşimleri sonucunda substrat yüzeyine birikmeler gerçekleşmektedir.
Plazma polimerizasyonu işleminin son ürünlerini belirlemede etkili olan çeşitli parametreler bulunmaktadır. Bunlar; birikme oranı, plazma sisteminin konfigürasyonu, monomerin reaktifliği, gazın ya da monomer gazı/buharının akış hızı, plazma basıncı, güç ve plazma işleminin süresidir.
Plazma polimerizasyonunun endüstriyel işlemlerdeki en avantajlı yanı, kimyasal atıkların önlenmesidir. Diğer avantajları: Düşük maliyet, hızlı reaksiyon süreleri, kimyasal miktarının düşük olması ve suyun kullanılmamasıdır. Plazma işlemi kumaşta, ıslatma ve kurutma gibi ek işlemler gerektirmemektedir.
Plazma işlemleri tekstil materyallerinin hidrofilitesini arttırmak ya da azaltmak, su iticilik, kir iticilik, yağ iticilik, güç tutuşurluk, antibakteriyel, iletkenlik vb. gibi apre özelliklerinin kazandırılmasını ve kompozit yapılarda kullanılan tekstil materyali ile matriks arasındaki yapışmayı arttırmak ve boyama gibi bir sonraki adımlarda yapılacak işlemin etkisini arttırmak amacıyla tekstil yüzeyinin modifiye olmasını sağlamaktadır.
Dezavantaj olarak, plazma işlemi sonrasında sert bir tutum ortaya çıkmaktadır. Bunun nedeni de lif yüzeyinde kovalent bağlanmış yağ asitlerinin bir kısmının parçalanmasıdır. Ancak bu kötü etki tekstil materyalinin silikon esaslı bir yumuşatıcı ile muamele edilmesiyle ortadan kaldırılabilmektedir.
REFERANS
Kutlu, B., (2008) Plazma Teknolojisi Kullanılarak Çeşitli Doğal ve Sentetik Liflerin Buruşmazlık ve Güç Tutuşurluk Özelliklerinin Geliştirilmesi, Doktora Tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir