一種長(zhǎng)纖維銅管的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及功能化金屬纖維管制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種長(zhǎng)纖維銅管的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬纖維與有機(jī)、無(wú)機(jī)纖維相比，具有高的彈性、高的耐磨性、好的通氣性、導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性、導(dǎo)熱性以及自潤(rùn)滑性和燒結(jié)性，應(yīng)用范圍廣闊，前景引人矚目。目前主要應(yīng)用于:離合器、剎車(chē)片摩擦材料，導(dǎo)電塑料，微波防護(hù)服、高壓帶電作業(yè)服，汽車(chē)消聲器，熱交換器等。而具有中空結(jié)構(gòu)的金屬纖維管在作為電磁波吸收劑使用時(shí)，可表現(xiàn)出更好的電磁波衰減效果和更低的密度。目前來(lái)看，金屬纖維管的生產(chǎn)方法主要有靜電紡絲法(王美策等，一種基于單通道電紡絲法制備金屬納米纖維管的方法[P]，中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利，申請(qǐng)?zhí)?201310525512.5，2013-10-30)，以及靜電紡絲和金屬氣相沉淀技術(shù)相結(jié)合法(金翼水.高功能性金屬納米纖維的制造及其性能評(píng)估.國(guó)外化纖技術(shù)，2011，40(10)，47-49.)。此類(lèi)方法均無(wú)法制備連續(xù)性金屬纖維管，且很難使金屬均勻包覆在纖維表面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種長(zhǎng)纖維銅管的制備方法，對(duì)連續(xù)性聚丙烯纖維表面處理(粗化、活化、敏化)、化電鍍和電鍍制成連續(xù)性復(fù)合纖維、復(fù)合纖維經(jīng)分解、裂解、燃燒，還原形成長(zhǎng)纖維銅管。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案，包括以下步驟:
(1)聚丙烯連續(xù)性纖維的表面處理:采用10?20%wt的氫氧化鈉溶液進(jìn)行化學(xué)除油，采用鉻酐和硫酸溶液進(jìn)行纖維表面的粗化，采用酸性的錫鹽溶液進(jìn)行纖維的敏化，敏化后纖維的清洗，采用硝酸銀和氨水溶液進(jìn)行纖維表面的活化，活化后的纖維經(jīng)甲醛溶液還原；
(2)纖維的化學(xué)鍍銅，其溶液成分為:酒石酸鉀鈉10?20g/L，氫氧化鈉2?5g/L，硫酸銅2?4g/L，氯化鎳，0.2?lg/L，甲醛I?3g/L，化學(xué)鍍時(shí)間為2-8min;
(3)纖維鍍銅，電鍍主鹽采用硫酸銅；
(4)聚丙烯纖維的去除，復(fù)合纖維在400?500°C氧化性氣氛下氧化l_3h;
(5)銅纖維管的還原，在還原性氣氛的保護(hù)下，200?500°C保溫0.2-1.5h，自然冷卻至室溫，獲得纖維銅管。
[0005]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
(1)選擇不同直徑或異形截面的聚丙烯纖維，可制備不同規(guī)鉻和斷面形狀的連續(xù)性纖維銅管；
(2)由于聚丙烯纖維的分解、裂解、燃燒的不徹底，管內(nèi)留存了殘?zhí)浚环矫鏋殂~氧化物還原成金屬提供合適的還原劑，提高反應(yīng)速度，另一方面，當(dāng)纖維銅管作為電磁波吸收劑使用時(shí)，管內(nèi)殘?zhí)康姆瓷浜臀兆饔?Xie W，Cheng H F，Chu Z Y, et al.Effect of FSSon microwave absorbing properties of hollow-porous carbon fiber composites.Materials and Design, 2009，30(4): 1201-1204.)，將增強(qiáng)電磁波的衰減效果;
(3)可通過(guò)調(diào)整電鍍主鹽的組成及工藝的簡(jiǎn)單調(diào)節(jié)，即可獲得具有不同金屬組成的連續(xù)性纖維管；
(4)纖維銅管的長(zhǎng)度不受工藝限制，僅取決于原聚丙烯纖維的長(zhǎng)度。
[0006]【具體實(shí)施方式】:
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
實(shí)施例1: Φ0.01 mm纖維銅管的成形工藝
(1)聚丙烯連續(xù)性纖維直徑為Φ0.006 mm，先采用10%wt氫氧化鈉溶液進(jìn)行化學(xué)除油5min;粗化的水溶液配比為80g/L鉻酐、300ml/L硫酸，粗化處理溫度為60°C，粗化處理時(shí)間20min ；敏化液組成為氯化錫8g/L，鹽酸40ml/L，敏化處理時(shí)間3min ；采用硝酸銀和氨水溶液進(jìn)行纖維表面的活化，活化后的纖維經(jīng)甲醛溶液還原；
(2)纖維的化學(xué)鍍銅，其溶液成分為:酒石酸鉀鈉10g/L，氫氧化鈉2.5g/L，硫酸銅2g/L，氯化鎳0.2g/L，甲醛1.2 g/L，化學(xué)鍍時(shí)間為3min;
(3 )纖維鍍銅，電鍍液組成為，硫酸銅120g/L，硫酸30ml/L，硫酸鋁鉀1g/L，電鍍時(shí)間20min；
(4)聚丙烯纖維的去除，復(fù)合纖維在450°(:空氣氣氛下氧化1.5 h；
(5)銅纖維管的還原，在氫氣氣氛下，300°C保溫0.5h，自然冷卻至室溫，獲得Φ 0.01 mm連續(xù)性纖維銅管。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種制備連續(xù)性纖維銅管的制備方法，其特征在于，制備步驟為: (1)聚丙烯連續(xù)性纖維的表面處理:采用10?20%wt的氫氧化鈉溶液進(jìn)行化學(xué)除油，采用鉻酐和硫酸溶液進(jìn)行纖維表面的粗化，采用酸性的錫鹽溶液進(jìn)行纖維的敏化，敏化后纖維的清洗，采用硝酸銀和氨水溶液進(jìn)行纖維表面的活化，活化后的纖維經(jīng)甲醛溶液還原； (2)纖維的化學(xué)鍍銅，其溶液成分為:酒石酸鉀鈉10?20g/L，氫氧化鈉2?5g/L，硫酸銅2?4g/L，氯化鎳，0.2?lg/L，甲醛I?3g/L，化學(xué)鍍時(shí)間為2-8min; (3)纖維鍍銅； (4)聚丙烯纖維的去除，復(fù)合纖維在400?500°C氧化性氣氛下氧化l_3h; (5)銅纖維管的還原，在還原性氣氛的保護(hù)下，200?500°C保溫0.2-1.5h，自然冷卻至室溫，獲得纖維銅管。
【專(zhuān)利摘要】一種制備連續(xù)性纖維銅管的制備方法，具體技術(shù)方案為：聚丙烯連續(xù)性纖維的表面處理：分別采用氫氧化鈉溶液進(jìn)行化學(xué)除油，鉻酐和硫酸溶液表面粗化處理，酸性的錫鹽溶液進(jìn)行纖維的敏化，硝酸銀和氨水溶液進(jìn)行纖維表面的活化，甲醛溶液對(duì)纖維進(jìn)行還原；然后纖維化學(xué)鍍銅，以及纖維鍍銅，電鍍主鹽采用二價(jià)銅鹽；氧化性氣氛下聚丙烯纖維的去除；還原成獲得纖維銅管。
【IPC分類(lèi)】C23C18/30, C23C18/28, B22F9/24, C25D3/38, C23C28/02, B22F1/00, C23C18/40, C23C18/24
【公開(kāi)號(hào)】CN105671529
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610163247
【發(fā)明人】苑晨州, 羅奕兵, 謝煒, 余小峰, 吳明哲
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)沙理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2016年3月22日