專利名稱：一種導(dǎo)電纖維及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及是一種在化纖表面連續(xù)化鍍覆銅和銀的方法，屬于低電阻導(dǎo)電纖維的制備 技術(shù)。
背景技術(shù)：
表面鍍銀的化纖具有優(yōu)良的導(dǎo)電性和抗菌性，已經(jīng)被應(yīng)用于抗菌、導(dǎo)電等功能性紡織 面料的生產(chǎn)。但銀屬于貴金屬，因此鍍銀纖維的價格昂貴。目前，化纖鍍銀的方法大多采 用化學(xué)鍍銀的方法，生產(chǎn)方式采用間歇性的加工方式，生產(chǎn)成本高，效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種在保證導(dǎo)電性的前提下有效 地降低成本，并提高生產(chǎn)效率的導(dǎo)電纖維的制備方法。
本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，所述的導(dǎo)電纖維及其制備方法，它是將 纖維采用連續(xù)行進(jìn)方式進(jìn)行化學(xué)鍍銅再電鍍銀，即纖維整齊地排列巻繞成軸，然后絲條退 解依次通過活化、化學(xué)鍍、電鍍等工序制成銀包銅導(dǎo)電纖維。
本發(fā)明所述的制備方法包括如下具體步驟
第一步、選擇聚酯或聚酰胺或腈綸或維綸長絲，用清洗劑溶液清洗除去油劑和污物； 第二步、化纖長絲排列整齊巻繞成軸；
第三步、化纖長絲活化，采用浸軋活化液的方式在化纖長絲表面形成一層含貴金屬的 樹脂層，活化液為含有金屬銀或鈀的納米顆粒、聚乙烯醇或聚吡咯烷酮、聚氨酯或聚丙烯
酸酯、表面活性劑的分散體系，活化液含固量為1~10%，活化液溫度為10~60°C，軋余率 40 120%，用烘箱干燥，干燥溫度為100~200°C;
活化液的配制是先將貴余屬鹽、聚乙烯醇或聚吡咯烷酮、聚氨酯或聚丙烯酸酯、表面 活性劑配成混合水溶液，然后加入還原劑水溶液使貴金屬離子還原成原子態(tài)并以納米顆粒 的形態(tài)穩(wěn)定分散于溶液屮。貴金屬鹽選自硝酸銀、醋酸銀、氯化鈀、硝酸鈀、硫酸鈀。還 原劑選自甲醛、葡萄糖、酒石酸鹽、肼、次磷酸鈉、垸基胺硼垸、硼氫化鹽。表面活性劑 選自JFC、平平加O、 TX-IO、司潘系列、吐溫系列、烷基苯磺酸鈉。
第四步、化學(xué)鍍銅，鍍銅厚度0.1 15pm，化學(xué)鍍銅選擇兩種方案， 一是以次磷酸鈉為 還原劑，pH7 10'鍍液溫度20 70。C,浸鍍吋間15秒 1小時，鍍液中含有
4硫酸銅
擰檬酸
硼酸
次磷酸鈉
硫脲或2-巰基苯并噻唑 二是以甲醛為還原劑，pH10 13，
中含有
硫酸銅 酒石酸鉀鈉
EDTA
氫氧化鈉或碳酸鈉 甲醛(37 40%)
a， a'-聯(lián)吡啶或2-巰基苯并噻唑
5~50 g/L 0.1 5g/:L 5 50 g/L 5~50 g/L 10~50g/L 0.1 50mg/L
鍍液溫度10 60°C，浸鍍時間15秒~1小時，銅鍍液
5~50 g/L 10 100g/L 10~100g/L 2 40 g/L 10~50 g/L 0.1 50mg/L
第五步、電鍍銀，鍍銀厚度0.05~4nm，陰極電流0.1~2A/dm2，pH4~7，鍍液溫度10~40°C， 浸鍍時間10秒 20分鐘，鍍液中含有
30 80 g/L 15(K300g/L 30~100g/L 5~25 mL/L g/L
丁腈樹脂、丁苯樹脂；
銀鹽
硫代硫酸鉀或硫代硫酸銨 焦亞硫酸鉀或亞硫酸鉀 添加劑
其中銀鹽選自氯化銀、溴化銀、硝酸銀，添加劑為市售商品。 第六步、涂覆保護(hù)層，烘干，保護(hù)層選擇聚氮酯、聚丙烯酸酷 第七步、長絲巻繞成筒子或切斷成短纖維。
本發(fā)明對化纖采用先化學(xué)鍍銅再電鍍銀的方法，并采用連續(xù)行進(jìn)方式進(jìn)行加工，即纖 維整齊地排列巻繞成軸，然后絲條退解依次通過活化、化學(xué)鍍、電鍍等各浸漬槽?，F(xiàn)行的 化學(xué)鍍工藝，纖維需要粗化、敏化、活化等工序，工藝過程長，不易控制。本發(fā)明采用獨 特的浸軋含貴金屬的活化液一步法，工序簡單，后續(xù)的金屬鍍層與纖維結(jié)合牢度高。由于 銅具有優(yōu)良的電導(dǎo)率，價格相對較低，而銀具有銀白色的外觀，性質(zhì)穩(wěn)定，導(dǎo)電性好，抗 菌性優(yōu)，因此本發(fā)明制備的纖維具有鍍銀纖維的性能但價格大幅度下降。
具體實施例方式
本發(fā)明所述的導(dǎo)電纖維及其制備方法，該方法是纖維采用連續(xù)行進(jìn)方式進(jìn)行化學(xué)鍍 銅再電鍍銀，即纖維整齊地排列巻繞成軸，然后絲條退解依次通過活化、化學(xué)鍍、電鍍等 各工序制成銀包銅導(dǎo)電纖維。
所述的制備方法包括如下具體步驟-
第一步、化纖長絲清洗去油劑；
第二步、化纖長絲排列整齊巻繞成軸；
第三步、化纖長絲活化，采用浸軋活化液的方式在化纖長絲表面形成一層含貴金屬的 樹脂層，用烘箱干燥；
第四步、化學(xué)鍍銅，鍍銅厚度0.1 15pm; 第五步、電鍍銀，鍍銀厚度0.05 4pin; 第六步、涂覆保護(hù)層，烘千； 第七步、導(dǎo)電長絲巻繞成筒子或切斷成短纖維。
所述第一歩所用的化纖長絲為聚酯、聚酰胺、腈綸、維綸長絲中的一種。
所述第三步活化液為含有金屬銀或鈀的納米顆粒、聚乙烯醇或聚吡咯烷酮、聚氨酯或 聚丙烯酸酯、表面活性劑的分散體系，活化液含固量為1~]0%,活化液溫度為10~60°C， 軋余率40 120°/。，干燥溫度為100~200°C;
所述第四步化學(xué)鍍銅以次磷酸鈉為還原劑，pH7~10，鍍液溫度20 70。C，浸鍍時間15 秒 1小時，鍍液中含有
硫酸銅 5 50 g/L
硫酸鎳 0.1~5 g/L
擰檬酸 5~50 g/L
硼酸 5 50g/L
次磷酸鈉 10~50g/L
硫脲或2-巰基苯并噻唑 0.1~50mg/L
所述第四步化學(xué)鍍銅以甲醛為還原劑，pH10 i3,鍍液溫度10 60。C，浸鍍時間15秒 ~1小時，銅鍍液中含有
硫酸銅 5 50g/L 酒石酸鉀鈉 10-100 g/L
EDTA 10~100g/L氫氧化鈉或碳酸鈉 2~40 g/L
甲醛(37~40%) 10~50g/L a， a'-聯(lián)吡啶或2-巰基苯并噻唑 0.1 50mg/L
所述第五步電鍍銀，陰極電流0.1^2A/dm2， pH4~7，鍍液溫度10~40。C，浸鍍時間10 秒 20分鐘，鍍液中含有.-
銀鹽 30~80 g/L
硫代硫酸鉀或硫代硫酸銨 150~300g/L 焦亞硫酸鉀或亞硫酸鉀 30~100 g/L
添加劑 5 25 mL/L g/L
下面將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不以此為限制。 實施例1
第一步、選擇尼龍66長絲，用清洗劑溶液清洗除去油劑和污物； 第二步、化纖長絲排列整齊巻繞成軸；
第三歩、化纖長絲活化，采用浸軋活化液的方式在纖維長絲表面形成一層含貴金屬的 樹脂層，活化液為含有0.2%銀納米顆粒、0.3%聚吡咯烷酮、3%聚氨酯、0.01。/。JFC的分散 體系，活化液溫度為30°C，軋余率70%，用烘箱干燥，干燥溫度為170°C，干燥時間10 分鐘；
第四步、化學(xué)鍍銅，以次磷酸鈉為還原劑，pH9，鍍液溫度65。C，浸鍍時間5分鐘， 鍍液中含有
硫酸銅 10g/L 硫酸鎳 0.5 g/L
檸檬酸 20 g/L
硼酸 30 g/L
次磷酸鈉 30 g/L
硫脲 0.2 mg/L
第五步、電鍍銀，陰極電流0.5A/dm2， pH5.5，鍍液溫度25°C，浸鍍時間10分鐘，鍍 液屮含有
硝酸銀 50 g/L
硫代硫酸銨 250 g/L焦亞硫酸鉀 50 g/L
添加劑SL-80 10 mL/L g/L
第六步、涂覆水性聚氨酯保護(hù)層，烘千；
第七步、導(dǎo)電長絲切斷成51 mm短纖維。 測得導(dǎo)電纖維的電阻為0.5 Q/cm。 實施例2
第一步、選擇滌綸長絲，用清洗劑和堿溶液清洗除去油劑和污物；
第二步、化纖長絲排列整齊巻繞成軸；
第三步、化纖長絲活化，采用浸軋活化液的方式在纖維長絲表面形成一層含貴金屬的
樹脂層，活化液為含有0.2%鈀納米顆粒、0.3%聚乙烯醇、2.5%丙烯酸酯、0.01。/。JFC的分 散體系，活化液溫度為40。C，軋余率65%，用烘箱千燥，干燥溫度為190°C，干燥時間6 分鐘；
第四步、化學(xué)鍍銅，以甲醛為還原劑，pH12.5，鍍液溫度45。C，浸鍍時間2分鐘，銅
鍍液中含有-.
硫酸銅 酒石酸鉀鈉 EDTA 氫氧化鈉
甲醛(37 40%) ' a, a'-聯(lián)吡啶
第五步、電鍍銀，陰極電流0.5A/dm2 液中含有 硝酸銀 硫代硫酸銨 焦亞硫酸鉀 添加劑SL-80 第六步、涂覆水性聚氨酯保護(hù)層，烘干；
第七步、導(dǎo)電長絲從軸上退解巻繞成筒子
測得導(dǎo)電纖維的電阻為0.7 Q/cm。
15g/L 15 g/L 25 g/L 25 g/L 15 g/L ]5mg/L
pH5.5，鍍液溫度25。C，浸鍍時間10分鐘，鍍
50 g/L 250 g/L 50 g/L lOmL/Lg/L
權(quán)利要求
1、一種導(dǎo)電纖維及其制備方法，其特征是纖維采用連續(xù)行進(jìn)方式進(jìn)行化學(xué)鍍銅再電鍍銀，即纖維整齊地排列卷繞成軸，然后絲條退解依次通過活化、化學(xué)鍍、電鍍等各工序制成銀包銅導(dǎo)電纖維。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電纖維及其制備方法，其特征是所述的制備方法包括如下具體步驟第一步、化纖長絲清洗去油劑； 第二步、化纖長絲排列整齊巻繞成軸；第三步、化纖長絲活化，采用浸軋活化液的方式在化纖長絲表面形成一層含貴金屬的 樹脂層，用烘箱干燥；第四步、化學(xué)鍍銅，鍍銅厚度0.1 15pm; 第五步、電鍍銀，鍍銀厚度0.05~4nm; 第六步、涂覆保護(hù)層，烘干； 第七步、導(dǎo)電長絲巻繞成筒子或切斷成短纖維。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)電纖維及其制備方法，其特征是第一步所用的化纖長 絲為聚酯、聚酰胺、腈綸、維綸長絲中的一種。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)電纖維及其制備方法，其特征是第三步活化液為含有 金屬銀或鈀的納米顆粒、聚乙烯醇或聚吡咯垸酮、聚氨酯或聚丙烯酸酯、表面活性劑的分 散體系，活化液含固量為1~10%，活化液溫度為10~60°C，軋余率40~120%，干燥溫度為 100~200oC;
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)電纖維及其制備方法，其特征是第四步化學(xué)鍍銅以次 磷酸鈉為還原劑，pH7~10，鍍液溫度20 70。C，浸鍍時間15秒 1小時，鍍液中含有硫酸銅 5 50 g/L硫酸鎳 0.1~5 g/L檸檬酸 5~50 g/L硼酸 5~50 g/L次磷酸鈉 10~50g/L硫脲或2-巰基苯并噻唑 0.1~50 mg/L
6、 據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)電纖維及其制備方法，其特征是第四步化學(xué)鍍銅以甲醛 為還原劑，pH10~13，鍍液溫度10 60。C，浸鍍時間15秒 1小時，銅鍍液中含有硫酸銅 5~50 g/L酒石酸鉀鈉 10~100g/L EDTA 10~100 g/L氫氧化鈉或碳酸鈉 2 40 g/L甲醛(37~40%) 10~50g/L a， a'-聯(lián)吡啶或2-巰基苯并噻唑 0.1 50mg/L
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)電纖維及其制備方法，其特征是第五步電鍍銀，陰極 電流0.1 2A/dm2， pH4~7，鍍液溫度10~40°C，浸鍍時間10秒~20分鐘，鍍液中含有銀鹽 30~80 g/L硫代硫酸鉀或硫代硫酸銨 150 300g/L 焦亞硫酸鉀或亞硫酸鉀 30~100g/L 添加劑 5~25mL/Lg/L 。
全文摘要
一種導(dǎo)電纖維及其制備方法，其特征是纖維采用連續(xù)行進(jìn)方式進(jìn)行化學(xué)鍍銅再電鍍銀，即纖維整齊地排列卷繞成軸，然后絲條退解依次通過活化、化學(xué)鍍、電鍍等各工序制成銀包銅導(dǎo)電纖維；本發(fā)明是對化纖長絲采用連續(xù)行進(jìn)方式進(jìn)行化學(xué)鍍銅再電鍍銀，在保證纖維導(dǎo)電性能的前提下大幅度降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。
文檔編號D06M11/83GK101586310SQ20091009953
公開日2009年11月25日 申請日期2009年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月18日
發(fā)明者呂汪洋, 姚玉元, 陳文興 申請人:浙江理工大學(xué)