專利名稱：一種高性能導(dǎo)電纖維的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種高性能導(dǎo)電纖維的制備方法，該方法通過在普通纖維表面鍍覆金屬 導(dǎo)電薄層從而使纖維具有抗靜電和防輻射功能。
背景技術(shù)：
隨著社會生產(chǎn)力的不斷提高和科技水平的飛速發(fā)展，城市的現(xiàn)代化和工業(yè)化的進程 也越來越快，由此帶來的環(huán)境污染問題也日漸突出，電器化時代的到來，使電磁輻射污 染逐漸成為水污染，空氣污染，噪聲污染之后又一污染源。危機與機遇并存，在電子產(chǎn) 品的普及之后，各種抗電磁屏蔽的產(chǎn)品也相應(yīng)誕生。而作為與人們?nèi)粘Ｉ钭蠲芮械拇?著衣物，自然成為研究的首要對象，于是各種具有抗電磁屏蔽性能的導(dǎo)電纖維不斷出現(xiàn)。 目前導(dǎo)電性能最好的金屬導(dǎo)電纖維，其制備方法主要有以下幾種。1)傳統(tǒng)的電鍍方法 這種方法需要耗費很大的電力資源，并且含氰電鍍對環(huán)境的污染很嚴(yán)重；2、無氰電鍍法這種方法深鍍能力和均鍍能力都有待提高；3)真空濺射鍍膜法這種方法需要比較精密的實驗儀器，不利于大型工業(yè)化生產(chǎn)的普及，且真空鍍膜后還需要經(jīng)過電鍍步驟。申請 人認為，上述三種方法均不是最理想的纖維鍍金屬方法。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的就是現(xiàn)有的金屬導(dǎo)電纖維的制備方法所存在的上述缺陷，提供了一 種新的金屬覆蓋導(dǎo)電纖維的制備方法。本發(fā)明是通過對基體纖維(指滌綸纖維、尼龍纖維和丙綸纖維)洗滌去除灰塵油污 等雜質(zhì)，粗化使表面改性并增加表面附著力，敏化使纖維表層產(chǎn)生催化作用的金屬薄層 利于后續(xù)反應(yīng)，然后利用化學(xué)鍍方法在纖維表面鍍覆金屬銀，最后涂覆保護層而得到高導(dǎo)電性的導(dǎo)電纖維，具體技術(shù)方案如下 第一步預(yù)處理，洗除纖維表面雜質(zhì)；第二步粗化，采用粗化劑對纖維進行浸泡處理，對纖維表面結(jié)構(gòu)進行改性，使其 表面粗糙并利于吸附金屬離子；第三步敏化，用氯化亞錫或者氯化鎘溶液對纖維進行浸泡處理，使纖維表面吸附 一層錫離子或鎘離子，從而形成一層金屬催化層； 第四步化學(xué)鍍銀 方法一1) 用下列物質(zhì)和去離子水配制反應(yīng)液，每升反應(yīng)液中各物質(zhì)的含量為 硝酸銀 l~15g/L乙二胺 10~50mL/L 氫氧化鈉 0.2~3g/L 酒石酸鉀鈉 10~40g/L2) 調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH值到10.5-11 ，將纖維浸入反應(yīng)液中，常溫下攪拌反應(yīng)90~120 分鐘，得到表面鍍覆有銀的導(dǎo)電纖維。方法二2) 用下列物質(zhì)和去離子水配制反應(yīng)液，每升反應(yīng)液中各物質(zhì)的含量為 硝酸銀 l~15g/L氨水 3~50mL/L 氫氧化鈉 l~20g/L 酒石酸 2~18g/L 無水乙醇 0~200mL/L 葡萄糖 2~20g/L3) 調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH值10 11，將纖維浸入反應(yīng)液中，保持溫度在5 15。C左右攪拌反應(yīng)40-90分鐘，得到表面鍍覆有銀的導(dǎo)電纖維。 第五步固化用草酸溶液浸泡后烘干后即得成品。步驟1采用市售普通洗滌劑即可和無水乙醇1: 2~1: 10克/毫升的比例形成的混合洗滌液或1 5g/L氫氧化鈉溶液對纖維進行預(yù)處理。步驟2所述的粗化劑是分析純的1， 2-二氯乙烷，二甲苯，浸泡處理的時間為10 20 分鐘。步驟3采用的是體積濃度為l~5g/L的氯化亞錫或者體積濃度為2~6g/L的氯化鎘溶 液，敏化的時間為5 20分鐘。步驟4)采用去離子水來配制反應(yīng)液，采用分析純氨水來調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH值。步驟5)所述草酸溶液的濃度為2~5g/L，烘干是在150°C下加熱2~10分鐘后自然干燥。本發(fā)明簡單易操作，相比傳統(tǒng)電鍍對環(huán)境的污染很小，耗能少，并且比真空濺射法 更易工業(yè)化生產(chǎn)。采用本發(fā)明制得導(dǎo)電纖維導(dǎo)電性能良好，比表面積電阻達到2 10歐姆， 且保留了原有纖維的特性，手感柔軟，可在多種紡織物中得到應(yīng)用。
具體實施方式
下面以具體實例對本發(fā)明做進一步闡述，僅用于說明，并不限制發(fā)明的范圍。 實施例1:本實施例采用滌綸作基體纖維第一步，預(yù)處理，用市售白貓牌洗滌劑和無水乙醇按l: 4 (質(zhì)量/體積)混合的溶液 對纖維進行浸泡處理，浸泡時間一般為10到20分鐘，視纖維干凈程度而定以去除表面 污漬和其他雜質(zhì)。第二步，粗化，使用l, 2-二氯乙垸浸泡纖維20分鐘，對其進行表面處理，使其表 面積增大并且結(jié)構(gòu)變得粗糙。第三步，敏化，用2g/L的二氯化錫溶液對纖維進行浸泡處理20分鐘，使表面形成 很薄的金屬催化層。第四步，化學(xué)鍍銀將硝酸銀、乙二胺、氫氧化鈉和去離子水混合后配制成水溶液，反應(yīng)前再加入酒石 酸鉀鈉溶液，配制成鍍銀反應(yīng)液，每升反應(yīng)液中上述各物質(zhì)的含量為硝酸銀 3g/L乙二胺 15mL/L氫氧化鈉 0.5g/L酒石酸鉀鈉 20g/L用氨水調(diào)節(jié)pH到10，將纖維浸入反應(yīng)液中，常溫下攪拌反應(yīng)100分鐘至銀完全析 出，得到表面鍍覆有銀的導(dǎo)電纖維；第五步，固化，用體積濃度為2g/L草酸溶液浸泡纖維10分鐘，在150°C下烘干2~10分鐘后自然干燥，即制得成品。測試表明，這種導(dǎo)電纖維導(dǎo)電性能良好，比表面積電阻達到0.5 8歐姆，且保留了原有纖維的特性，手感柔軟，顏色為銀白色，可在多種紡織物中得到應(yīng)用。 實施例2:本實施例采用尼龍作基體纖維第一步，預(yù)處理，用lg/L的氫氧化鈉溶液對纖維進行浸泡處理，浸泡時間為10分鐘，以去除表面污漬和其他雜質(zhì)。第二步，粗化，使用二甲苯浸泡纖維10分鐘，對其進行表面處理，使其表面積增大 并且結(jié)構(gòu)變得粗糙。第三步，敏化，用5g/L的氯化鎘溶液對纖維進行浸泡處理，浸泡時間為20分鐘， 使表面形成很薄的金屬催化層。 第四步，化學(xué)鍍銀將硝酸銀、氨水、氫氧化鈉和去離子水混合后配制成水溶液，反應(yīng)前再加入配制好 的酒石酸、葡萄糖、無水乙醇混合的水溶液，配制成鍍銀反應(yīng)液，每升反應(yīng)液中上述各 物質(zhì)的含量為-硝酸銀 3g/L氨水 10mL/L氫氧化鈉 3g/L酒石酸 4g/L葡萄糖 2g/L無水乙醇 100ml/L用氨水調(diào)節(jié)pH到ll，將纖維浸入反應(yīng)液中，10。C攪拌反應(yīng)60分鐘至銀完全析出，得到表面鍍覆有銀的導(dǎo)電纖維；第五步，固化，用體積濃度為2g/L草酸溶液浸泡纖維10 20分鐘，在15(TC下烘干2-10分鐘后自然干燥，即制得成品。測試表明，這種導(dǎo)電纖維導(dǎo)電性能良好，比表面積電阻達到2~8歐姆，且保留了原 有纖維的特性，手感柔軟，顏色為銀白色，可在多種紡織物中得到應(yīng)用。實施例3:本實施例采用高彈尼龍作基體纖維第一步，預(yù)處理，用市售白貓牌洗漆劑和無水乙醇按1: 2 (質(zhì)量/體積)混合的溶液 對纖維進行浸泡處理，浸泡時間一般為10到20分鐘，視纖維干凈程度而定以去除表面 污漬和其他雜質(zhì)。第二步，粗化，使用1， 2-二氯乙烷浸泡纖維15分鐘，對其進行表面處理，使其表面積增大并且結(jié)構(gòu)變得粗糙。第三步，敏化，用1.8g/L的二氯化錫溶液對纖維進行浸泡處理15分鐘，使表面形成 很薄的金屬催化層。 第四步，化學(xué)鍍銀將硝酸銀、乙二胺、氫氧化鈉和去離子水混合后配制成水溶液，反應(yīng)前再加入酒石酸鉀鈉溶液，配制成鍍銀反應(yīng)液，每升反應(yīng)液中上述各物質(zhì)的含量為硝酸銀 5g/L 乙二胺 28mL/L 氫氧化鈉 lg/L 酒石酸鉀鈉 30g/L用氨水調(diào)節(jié)pH到10.5，將纖維浸入反應(yīng)液中，常溫下攪拌反應(yīng)150分鐘至銀完全析 出，得到表面鍍覆有銀的導(dǎo)電纖維；第五步，固化，用體積濃度為3g/L草酸溶液浸泡纖維20分鐘，在150°C下烘干2~10分鐘后自然干燥，即制得成品。測試表明，這種導(dǎo)電纖維導(dǎo)電性能良好，比表面積電阻在1到10歐姆，且保留了原 有纖維的高彈特性，手感柔軟，顏色為銀灰白色，可在多種紡織物中得到應(yīng)用。實施例4:本實施例采用改性丙綸作基體纖維第一步，預(yù)處理，用2.5g/L的氫氧化鈉溶液對纖維進行浸泡處理，浸泡時間為20分 鐘，以去除表面污漬和其他雜質(zhì)。第二步，粗化，使用二甲苯浸泡纖維20分鐘，對其進行表面處理，使其表面積增大 并且結(jié)構(gòu)變得粗糙。第三步，敏化，用3g/L的二氯化錫溶液對纖維進行浸泡處理，浸泡時間為20分鐘， 使表面形成很薄的金屬催化層。第四步，化學(xué)鍍銀將硝酸銀、氨水、氫氧化鈉和去離子水混合后配制成水溶液，反應(yīng)前再加入配制好 的酒石酸、葡萄糖、無水乙醇混合的水溶液，配制成鍍銀反應(yīng)液，每升反應(yīng)液中上述各 物質(zhì)的含量為硝酸銀 6g/L氨水 25mL/L 氫氧化鈉 5g/L 酒石酸 5g/L 葡萄糖 3g/L 無水乙醇 20ml/L用氨水調(diào)節(jié)pH到11，將纖維浸入反應(yīng)液中，10。C攪拌反應(yīng)IOO分鐘至銀完全析出，得到表面鍍覆有銀的導(dǎo)電纖維；第五步，固化，用體積濃度為2g/L草酸溶液浸泡纖維20分鐘，在150°C下烘干2~10分鐘后自然干燥，即制得成品。這種方法制備的導(dǎo)電丙綸銀纖維外觀基本保留了銀的亮白色，且導(dǎo)電性接近純金屬， 可達到0.5~5歐姆，可在一些特定軍工場合得到應(yīng)用。
權(quán)利要求
1、一種高性能導(dǎo)電纖維的制備方法，其特征在于包括如下步驟第一步預(yù)處理，洗除纖維表面雜質(zhì)；第二步粗化，采用粗化劑對纖維進行浸泡處理，對纖維表面結(jié)構(gòu)進行改性，使其表面粗糙并利于吸附金屬離子；第三步敏化，用氯化亞錫或者氯化鎘溶液對纖維進行浸泡處理，使纖維表面吸附一層錫離子或鎘離子，從而形成一層金屬催化層；第四步化學(xué)鍍銀方法一1)用下列物質(zhì)和去離子水配制反應(yīng)液，每升反應(yīng)液中各物質(zhì)的含量為硝酸銀 1～15g/L乙二胺 10～50mL/L氫氧化鈉 0.2～3g/L 酒石酸鉀鈉 10～40g/L2)調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH值到10.5～11，將纖維浸入反應(yīng)液中，常溫下攪拌反應(yīng)90～120分鐘，得到表面鍍覆有銀的導(dǎo)電纖維；方法二1)用下列物質(zhì)和去離子水配制反應(yīng)液，每升反應(yīng)液中各物質(zhì)的含量為硝酸銀1～15g/L氨水 3～50mL/L氫氧化鈉 1～20g/L酒石酸2～18g/L無水乙醇 0～200mL/L葡萄糖2～20g/L2)調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH值10～11，將纖維浸入反應(yīng)液中，保持溫度在5～15℃左右攪拌反應(yīng)40～90分鐘，得到表面鍍覆有銀的導(dǎo)電纖維；第五步固化，用草酸溶液浸泡后烘干后即得成品。
2、 如權(quán)利要求1所述高性能導(dǎo)電纖維的制備方法，其特征在于步驟1采用市售普通 洗滌劑和無水乙醇按照l: 2~1: 10克/亳升的比例形成的混合洗滌液或l 5g/L氫氧化鈉溶液對纖維進行預(yù)處理。
3、 如權(quán)利要求1所述高性能導(dǎo)電纖維的制備方法，其特征在于步驟2所述的粗化劑 是l， 2-二氯乙垸或二甲苯，浸泡處理的時間為10~20分鐘。
4、 如權(quán)利要求l所述高性能導(dǎo)電纖維的制備方法，其特征在于步驟3采用的是體積 濃度為l~5g/L的氯化亞錫或者體積濃度為2~6g/L的氯化鎘溶液，敏化的時間為5~20分 鐘。
5、 如權(quán)利要求l所述高性能導(dǎo)電纖維的制備方法，其特征在于步驟4采用氨水來調(diào) 節(jié)反應(yīng)液的pH值。
6、 如權(quán)利要求l所述高性能導(dǎo)電纖維的制備方法，其特征在于步驟5所述草酸溶液 的體積濃度為2~5g/L，浸泡時間為10-20分鐘，烘干是在150°C下加熱2 10分鐘后自 然干燥。
7、 如權(quán)利要求l所述高性能導(dǎo)電纖維的制備方法，其特征在于所述纖維為滌綸、尼 龍或者丙綸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高性能導(dǎo)電纖維的制備方法，包括如下步驟1)預(yù)處理，洗除纖維表面雜質(zhì)；2)粗化，采用粗化劑對纖維進行浸泡處理，對纖維表面結(jié)構(gòu)進行改性，使其表面粗糙并利于吸附金屬離子；3)敏化，用氯化亞錫或者氯化鎘溶液對纖維進行浸泡處理，使纖維表面吸附一層錫離子或鎘離子，從而形成一層金屬催化層；4)化學(xué)鍍銀5)固化，用草酸溶液浸泡后烘干后即得成品。本發(fā)明簡單易操作，相比傳統(tǒng)電鍍對環(huán)境的污染很小，耗能少，并且比真空濺射法更易工業(yè)化生產(chǎn)。采用本發(fā)明制得導(dǎo)電纖維導(dǎo)電性能良好，比表面積電阻達到2～10歐姆，且保留了原有纖維的特性，手感柔軟，可在多種紡織物中得到應(yīng)用。
文檔編號D06M11/83GK101215779SQ20081001905
公開日2008年7月9日 申請日期2008年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月11日
發(fā)明者偉 宋, 陳寶生, 韓克讓 申請人:江蘇奈特納米科技有限公司