一種纖維鍍納米金屬的工藝的製作方法

2023-06-21 02:50:06 1

專利名稱：一種纖維鍍納米金屬的工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於功能性紡織材料領域，具體涉及一種纖維鍍納米金屬的工藝。
背景技術：
隨著電子技術的發展，電子、電氣設備、PDP-TV、 LCD-TV及辦公自動化系統獲得了廣泛的應用。由於這些設備的增加，電磁幹擾也在增加，電磁環境越來越惡劣，對電子儀器造成的信號失真、失誤屢見不鮮，其損失難以估量，同時電磁輻射，對人體健康的影響也越來越嚴重。當前市場上流行的鍍銅鎳的導電布，已不能滿足電子設備、精密儀器快速發展的需要以及人民健康生活的需要。日本、韓國、美國鍍銅銀導電布、純鍍銀導電布、鍍銀滌綸纖維被廣泛應用於PDP-TV、 LCD-TV、軍用電子產品和高端電子產品中。在這些領域中將逐漸取代當前的鍍鎳導電布，在民用的屏蔽服用製品中，也廣泛採用鍍銀織物，鍍(銅)鎳織物將被逐漸淘汰。主要是因為鎳金屬對人體皮膚會產生刺激過敏。納米銀和納米鋅具有優異的抗菌性能，且安全無毒，納米鋅還具有良好的防紫外線性能，近年來被廣泛的應用，但目前含銀的纖維織物，其工藝生產方法普遍採用化學鍍銀工藝，這種工藝存在鍍液汙染環境、成本高、附著力差等缺點。由磁控濺射技術製備的薄膜具有膜層結構均勻、緻密，性能優良，薄膜與基底材料附著牢度高，沉積速度快，易於濺射任何物質，不改變基材性質，無環境汙染等優點，因此該技術在導電、抗靜電、抗反射塗層、抗菌等方面的應用有著顯著的優勢。目前磁控濺射技術主要以金屬、玻璃、陶瓷以及PET薄膜等作為基材，在機械、電子和陶瓷等領域已得到越來越廣泛的應用，而採用紡織材料作基材，實現紡織材料表面功能化的較少。

發明內容
本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種能連續化生產、成品率高、質量好、成本低、鍍層無雜質的纖維鍍納米金屬的工藝，該工藝生產的鍍銀纖維屏蔽性能好，鍍鋅纖維抗菌性能和防紫外線性能好。
按照本發明提供的技術方案 一種纖維鍍納米金屬的工藝，特徵是包括以下工藝步驟
(1) 、基體預處理將基體進行清洗、水洗、烘乾處理，清洗以漂白水或細金鋼砂為助洗劑，助洗劑與水的重量之比為1:4 9，清洗l 2h後，再用水洗20 30min，反覆進行2 4次，在80 110°C的溫度條件下烘乾20 50min;
(2) 、採用D-1100FA系列高真空巻繞式鍍膜機對預處理的基體進行磁控濺射鍍膜將經過預處理的基體放置在真空室的巻繞裝置上，真空度為1.5X10"Pa 8X10-5pa，溫度為120 200°C;基體距離耙材平面50 70mm，基體運行速度為0.5 1.48m/min;以氦氣或氬氣作為保護氣體，施加電壓為100 500V，轟擊靶材產生金屬離子，在基體表面實現濺射鍍膜；產生的離子密度為0.5 4g/m2;鍍膜後基體表面電阻率為lQ/cm2 5Q/cm2;
(3) 、在經磁控濺射鍍膜處理的基體表面塗敷保護層在KSZX系列真空定型快速蒸箱上進行塗層，塗層劑與基體的重量之比為0.8 1:1，塗層溫度50 140。C，處理時間20 40min，塗層厚度為0.1 0.5mm;
所述塗層劑的製備將水性聚氨酯在常溫下溶於水中，水性聚氨酯與水
的重量之比為1:10 50。
(4) 、將經塗敷保護層處理的基體用水衝洗40 50min、反覆2 4次後，在80 11(TC溫度條件下烘乾，烘乾時間為1 1.5h。
所述基體為單線直徑0.006 0.099m、細度18dtex 75dtex的天然纖維素纖維或單線直徑0.005 0.100m、細度16dtex 100dtex的化學纖維；所述天然纖維素纖維為棉纖維、麻纖維；所述化學纖維為粘膠纖維、氨綸纖維、滌綸纖維。
所述靶材為純度99.99%，粒徑50nm的銀粉或鋅粉；所述保護氣體為純度為99.9%的氦氣或氬氣，流量為1 1.5L/min。本發明與現有技術相比具有以下優點
1、與現有的鍍銅鎳導電布相比，鍍銀織物具有極高的導電性能和柔韌性能，屏蔽效果可達到40DB以上，遠高於當前市場的鍍銅鎳的導電布，可用於高檔手機、PDP-TV、 LCD-TV和技術含量高的電子技術產品，更加保證信息的安全性、機器的安全性，產品可用於軍事保密系統的電子通訊設備、儀器，在現代電子戰爭中可做為電子設備的屏蔽。2、鍍銀纖維可作為保健用品，如床上用品、保健服和電磁屏蔽服。由於鍍銀纖維不斷釋放銀離子，又因銀離子具有非常高的生物活性，極易與其他物質相結合，故具有很強的殺菌功效，並除臭消除人體異味，調節人體體溫和溼度，這是鍍鎳導電布所不具備的。
3、鍍鋅纖維，同時具有良好的抗菌和抗紫外線功能，整個工藝過程無三廢，不會造成環境汙染，具有工藝簡單、質量穩定、成本低、可連續生產等特點。
具體實施例方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。
實施例一本發明一種纖維鍍納米銀的工藝，採用以下工藝步驟
1、 基體預處理將單線直徑0.099m，細度18dtex的棉纖維進行清洗、水洗、烘乾處理，清洗以漂白水為助洗劑，漂白水與水的重量之比為1:9，清洗lh後，水洗20min，反覆進行2次，在80°C的溫度條件下烘乾35min;
2、 採用D-1100FA系列高真空巻繞式鍍膜機對預處理的基體進行磁控濺射鍍膜將經過預處理的棉纖維放置在真空室的巻繞裝置上，真空度為8Xl(T5Pa，溫度為12(TC;以純度99.99%，直徑50nm的銀粉作為靶材，基體距離靶材平面50mm，基體運行速度為0.5m/min;以純度為99.9%的氦氣作為保護氣體，流量為1L/min，施加電壓為IOOV，轟擊靶材產生銀離子，在基體表面實現濺射鍍膜；產生的銀離子密度為0.5g/m、鍍膜後基體表面電阻率為5Q/cm25
3、 在經步驟(2)處理的基體表面塗敷保護層在KSZX系列真空定型快速蒸箱上進行塗層，塗層劑與基體的重量之比為0.8d，塗層溫度10(TC，處理時間40min，塗層厚度為O.lmm;
塗層劑的製備將水性聚氨酯在常溫下溶於水中，水性聚氨酯與水的重量之比為1:40。
4、 將經步驟(3)處理的基體用水衝洗40min、反覆2次後，在8(TC溫度條件下烘乾為鍍銀織物纖維，烘乾時間為1.5h。
實施例二本發明一種纖維鍍納米鋅的工藝，採用以下工藝步驟1、基體預處理將單線直徑0.100m,細度16dtex的滌輪纖維進行清洗、水洗、烘乾處理，清洗以細金鋼砂為助洗劑，細金鋼砂與水的重量之比為1:7，清洗1.5h後，再用水洗30min，反覆進行3次，在100°C的溫度條件下烘乾 50min;
2、 採用D-1100FA系列高真空巻繞式鍍膜機對預處理的基體進行磁控濺 射鍍膜將經過預處理的滌綸纖維放置在真空室的巻繞裝置上，真空度為1.5 Xl(T5Pa，溫度為154'C;以純度99.99%，直徑50nm的鋅粉作為靶材，基體 距離靶材平面70mm，基體運行速度為1.48m/min;以純度為99.9%的氬氣作 為保護氣體，流量為1.25L/min，施加電壓為500V，轟擊靶材產生鋅離子， 在基體表面實現濺射鍍膜；產生的鋅離子密度為4g/m2;鍍膜後基體表面電 阻率為lQ/cm2;
3、 在經步驟(2)處理的基體表面塗敷保護層在KSZX系列真空定型 快速蒸箱上進行塗層，塗層劑與基體的重量之比為0.9:1，塗層溫度12(TC， 處理時間35min，塗層厚度為0.3mm;
塗層劑的製備將水性聚氨酯在常溫下溶於水中，水性聚氨酯與水的重 量之比為1:20。
4、 將經步驟(3)處理的基體用水衝洗50min、反覆3次後，在ll(TC 溫度條件下烘乾為鍍鋅織物纖維，烘乾時間為lh。
本發明具有良好的抗菌和抗紫外線功能，整個工藝過程無三廢，不會造 成環境汙染，具有工藝簡單、質量穩定、成本低、可連續生產等特點。 實施例三本發明一種纖維鍍納米鋅的工藝，採用以下工藝步驟
1、 基體預處理將單線直徑0.005m，細度100dtex的粘膠纖維進行清 洗、水洗、烘乾處理，清洗以細金鋼砂為助洗劑，細金鋼砂與水的重量之比 為1:4，清洗2h後，再用水洗40min，反覆進行4次，在ll(TC的溫度條件 下烘乾20min;
2、 採用D-1100FA系列高真空巻繞式鍍膜機對預處理的基體進行磁控濺 射鍍膜將經過預處理的粘膠纖維放置在真空室的巻繞裝置上，真空度為5 X10-5Pa，溫度為200。C;以純度99.99%，直徑50nm的銀粉作為靶材，基體 距離靶材平面60mm，基體運行速度為lm/min;以純度為99.9%的氬氣作為 保護氣體，流量為1.5L/min，施加電壓為250V，轟擊靶材產生銀離子，在基 體表面實現濺射鍍膜；產生的銀離子密度為3.4g/m2;鍍膜後基體表面電阻率 為2.5Q/cm2;
63、 在經步驟(2)處理的基體表面塗敷保護層在KSZX系列真空定型 快速蒸箱上進行塗層，塗層劑與基體的重量之比為1:1，塗層溫度11(TC，處 理時間30min，塗層厚度為0.2mm;
塗層劑的製備將水性聚氨酯在常溫下溶於水中，水性聚氨酯與水的重
量之比為1:35。
4、 將經步驟(3)處理的基體用水衝洗45min、反覆4次後，在IO(TC 溫度條件下烘乾為鍍銀織物纖維，烘乾時間為1.25h。
本發明鍍銀織物具有極高的導電性能和柔韌性能，屏蔽效果可達到40DB 以上，遠高於當前市場的鍍銅鎳的導電布，可用於高檔手機、PDP-TV、 LCD-TV和技術含量高的電子技術產品。本發明中烘乾設備為HT-8型烘筒烘 燥機。
權利要求
1、一種纖維鍍納米金屬的工藝，其特徵是包括以下工藝步驟(1)、基體預處理將基體進行清洗、水洗、烘乾處理，清洗以漂白水或細金鋼砂為助洗劑，助洗劑與水的重量之比為1∶4～9，清洗1～2h後，再用水洗20～30min，反覆進行2～4次，在80～110℃的溫度條件下烘乾20～50min；(2)、預處理的基體進行磁控濺射鍍膜將經過預處理的基體放置在真空室的卷繞裝置上磁控濺射鍍膜，真空度為1.5×10-1Pa～8×10-5Pa，溫度為120～200℃；基體距離靶材平面50～70mm，基體運行速度為0.5～1.48m/min；以氦氣或氬氣作為保護氣體，施加電壓為100～500V，轟擊靶材產生金屬離子，在基體表面實現濺射鍍膜；產生的離子密度為0.5～4g/m2；鍍膜後基體表面電阻率為1Ω/cm2～5Ω/cm2；(3)、在經磁控濺射鍍膜處理的基體表面上塗敷保護層在真空定型快速蒸箱上進行塗層，塗層劑與基體的重量之比為0.8～1∶1，塗層溫度50～140℃，處理時間20～40min，塗層厚度為0.1～0.5mm；(4)、將經塗敷保護層處理的基體用水衝洗40～50min、反覆衝洗2～4次後，在80～110℃溫度條件下烘乾，烘乾時間為1～1.5h。
2、 如權利要求1所述的一種纖維鍍納米金屬的工藝，其特徵是所述基 體為單線直徑0.006 0.099m、細度18dtex 75dtex的天然纖維素纖維或單線 直徑0.005 0.100m、細度16dtex 100dtex的化學纖維。
3、 如權利要求1所述的一種纖維鍍納米金屬的工藝，其特徵是所述耙 材為純度99.99 %，粒徑為50nm的銀粉或鋅粉。
4、 如權利要求1所述的一種纖維鍍納米金屬的工藝，其特徵是所述保 護氣體的純度為99.9%的氦氣或氬氣，流量為1 1.5L/min。
5、 如權利要求2所述的一種纖維鍍納米金屬的工藝，其特徵是所述天 然纖維素纖為棉纖維或麻纖維；所述化學纖維為粘膠纖維、氨綸纖維或滌綸 纖維。
6、 如權利要求1所述的一種纖維鍍納米金屬的工藝，其特徵是所述塗層劑的製備將水性聚氨酯在常溫下溶於水中，水性聚氨酯與水的重量之比為1:10 50。
全文摘要
本發明涉及一種纖維鍍納米金屬的工藝，特徵是基體選用天然纖維或化學纖維，將基體進行清洗、水洗、烘乾預處理後；在經預處理的基體表面實現濺射鍍膜；在鍍金屬膜後的基體表面塗敷水性聚氨酯保護層，將經塗敷保護層處理的基體用水衝洗、烘乾後為成品。本發明鍍銀織物具有極高的導電性能和柔韌性能，屏蔽效果可達到40DB以上，遠高於當前市場的鍍銅鎳的導電布；鍍鋅纖維同時具有良好的抗菌和抗紫外線功能。
文檔編號C23C14/20GK101660125SQ200910183340
公開日2010年3月3日 申請日期2009年9月18日 優先權日2009年9月18日
發明者吳洪波, 楠 邵 申請人:邵 楠;吳洪波