專利名稱：織物表面金屬化處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域?yàn)榧徔棽牧系墓δ苄哉?，特別涉及一種利用等離子體技術(shù)對織物表面進(jìn)行金屬化處理的方法。
背景技術(shù)：
金屬化織物是一種復(fù)合材料，經(jīng)過金屬化處理的織物，具有永久的抗靜電性能；吸收電磁波輻射性能；對雷達(dá)電波的高反射性；在低壓范圍內(nèi)的電熱輻射性，對紫外線和紅外線的反射和吸收，阻燃等性能。此外，金屬化織物可借助金屬的引人入勝的光澤以提高服 裝的美學(xué)效果，并借助金屬的反射效果，改善服裝保溫性。因此，具有潛在的巨大應(yīng)用前景。目前，織物表面金屬化的方法，主要有真空沉積法(也稱真空鍍)、化學(xué)鍍法。真空沉積是將處理后的織物置于真空條件下，將氣化的金屬沉積在基本表面，形成均勻涂層。其工藝過程比較簡單，然而，用該法制得的金屬化織物，由于基體在制造過程中使用的漿劑、油劑類以及纖維表面附著的污物、異物等導(dǎo)致基體與金屬之間結(jié)合力弱，金屬層易剝離脫落。通過在真空鍍之前，對基體進(jìn)行漂煮或洗滌，雖然能夠改善基體與金屬層之間的結(jié)合力，但過程復(fù)雜，結(jié)果仍不令人滿意?；瘜W(xué)鍍是將樣品織物在含有過量活化金屬離子的酸性金屬鹽活化浴中進(jìn)行活化處理，經(jīng)清洗后再進(jìn)行堿處理。最后在堿性金屬鹽溶液中侵潰數(shù)分鐘，即可在織物表面形成
0.15 0. 2um厚的金屬層。通過化學(xué)鍍方法制得的金屬化織物，雖然纖維基體與金屬層之間結(jié)合力強(qiáng)，但過程復(fù)雜，同時(shí)還存在廢液處理帶來的環(huán)境污染問題。為克服以上方法中存在的基體與金屬層之間結(jié)合力弱和污染環(huán)境的缺點(diǎn)，中國專利CN1058538C”織物表面金屬化處理技術(shù)及其設(shè)備與產(chǎn)品”公開了一種利用低溫等離子體處理基體，以對織物產(chǎn)生刻蝕作用，提高基體與金屬層間的結(jié)合力的方法。該方法將織物經(jīng)低溫等離子體處理后，再對其進(jìn)行真空鍍鋁。雖然通過等離子體刻蝕，會使基體與金屬層的結(jié)合力提高，但該方法仍存在以下缺點(diǎn)I.低溫等離子體處理過程中只利用了空氣低溫等離子體的刻蝕作用。即通過刻蝕，使基體的平滑表面變得粗糙不平，金屬層與基體間的結(jié)合是通過物理作用得以提高，其提高程度受到限制。2.織物的真空干燥過程設(shè)在低溫等離子體處理之后，這樣就有可能在低溫等離子體處理過程中由于織物中存在的游離水，吸附水以及其它一些易揮發(fā)的雜質(zhì)的存在致使等離子體的氣氛不能控制，影響處理效果和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，并且由于同樣的原因，系統(tǒng)的真空度不易提聞，延長抽真空的輔助時(shí)間，增加成本。3.金屬涂層的產(chǎn)生采用真空鍍的方法，故仍存在真空鍍的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述織物表面金屬化處理的方法存在的不足，提供一種能大大提高金屬涂層與織物基體結(jié)合牢度，提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、無環(huán)境污染的織物表面金屬化處理的方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是先完成對織物的軋光、真空干燥、低溫等離子體處理，再進(jìn)行如下步驟的加工(I)將無機(jī)金屬鹽、聚合物溶解在有機(jī)溶劑或水中，涂覆于織物基體表面，干燥成膜后形成與織物表面緊密結(jié)合的待還原過渡層；(2)以氫氣或氫氣與惰性氣體的混合氣體作為工作氣體，對上述織物表面待還原過渡膜層進(jìn)行等離子體還原處理，獲得表面金屬化織物。上述的無機(jī)金屬鹽為金屬Au、Ag、Cu、Fe、Ni、Co、Pt、Mo的硝酸鹽、硫酸鹽、鹽酸鹽、醋酸鹽或硫化物中的一種，及其上述無機(jī)金屬鹽的水合物。上述的聚合物為聚酯、聚酰胺、聚烯烴類聚合物、或聚乙烯醇、聚丙烯腈中的一種。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的織物表面金屬化的方法，由于采用了低溫等離子體處理的技術(shù)，在真空等離子狀態(tài)下的高能離子刻蝕作用，是基布表面妨礙與金屬結(jié)合的漿劑、油劑等低分子物質(zhì)揮發(fā)，除去纖維基布表面附著的污物及異物，并且能使得纖維表面凹凸不平，有利于提高織物基布與涂層之間的結(jié)合力；同時(shí)，利用真空等離子的高能離子的活性，使織物自身表面受高能量的等離子體作用而發(fā)生改性，表面生成活性基團(tuán)，以增加無機(jī)金屬鹽-聚合物絡(luò)合物涂層與基體的相容性；又因?yàn)椴捎昧说蜏氐入x子體還原方法從織物表面涂覆的無機(jī)金屬鹽-聚合物絡(luò)合物涂層中還原出金屬單質(zhì)的技術(shù)，使金屬層能夠以化學(xué)鍵與織物基體結(jié)合，可以大大提高織物基布與金屬層之間的結(jié)合牢度。還因?yàn)楸景l(fā)明所述的技術(shù)方案，加工溫度低(室溫)、工藝簡單、不需增加特殊的加工設(shè)備，從而降低了生產(chǎn)成本，生產(chǎn)效率得到提高，且本發(fā)明所述技術(shù)無環(huán)污染境。本發(fā)明所述技術(shù)同樣適用于纖維的表面金屬化處理。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例一、實(shí)施例二的工藝流程框圖。
具體實(shí)施方式
。實(shí)例一基體改性滌綸絲及其織物。等離子體發(fā)生裝置電容耦合方式。工藝流程基體織物軋光一真空干燥一低溫等離子體刻蝕和活化一無機(jī)金屬鹽——聚合物絡(luò)合物涂覆——干燥成膜——?dú)錃獾入x子體還原。工藝參數(shù)I)軋光溫度160°C，壓力400KN，織物運(yùn)動(dòng)速度15 20m/min ；2)真空干燥真空度50Pa，干燥溫度90°C，干燥時(shí)間2小時(shí)；3)低溫等離子體處理背底真空度0. IPa，工作氣體為氬氣，放電功率80W，處理時(shí)間30秒鐘；4)無機(jī)金屬鹽——聚合物絡(luò)合物的涂覆涂膜液的組成CuC12(10% w) +聚乙烯醇1788(30% w) +水(60% w);將聚乙烯醇溶于蒸餾水中，加入CuC12充分?jǐn)嚢韬笞兂晒不烊芤海儆猛坎挤ň鶆蛲坎加诮?jīng)低溫等離子體處理過的織物表面；5)干燥成膜干燥溫度80°C，干燥時(shí)間I. 5小時(shí)；6)氫氣等離子體還原背底真空度0. IPa，工作氣體為氫氣和氬氣的混合氣，放電功率80W，處理時(shí)間I分鐘，得到表面單質(zhì)銅金屬層的金屬化織物。實(shí)施例二基體丙綸織物。等離子體發(fā)生裝置電感耦合方式。工藝流程織物軋光真空干燥低溫等離子體刻蝕和活化一無機(jī)金屬鹽-聚合物絡(luò)合物的涂覆一一干燥成膜一一氫氣等離子體還原。 工藝參數(shù)I)軋光溫度180°C，壓力300KN，織物運(yùn)動(dòng)速度25m/min ；2)真空干燥真空度lOOPa，干燥溫度80°C，干燥時(shí)間2小時(shí)；3)低溫等離子體處理背低真空度0. IPa,工作氣體為氬氣和氮?dú)獾幕旌蠚怏w，放電功率40W，處理時(shí)間I分鐘；4)無機(jī)金屬鹽-聚合物絡(luò)合物的涂覆涂膜液的組成為AgN03(20% W) +聚丙烯腈(30% w) +三氯甲烷(50% w);將聚丙烯腈溶于蒸餾水中，加入AgN03充分?jǐn)嚢韬笞兂晒不烊芤海儆猛坎挤ň鶆蛲坎加诘蜏氐入x子體處理過的織物表面；5)干燥成膜干燥溫度80°C，干燥時(shí)間I. 5小時(shí)；6)氫氣等離子體還原背底真空度0. IPa，工作氣體為氫氣和氬氣的混合氣，放電功率80W，處理時(shí)間I分鐘，得到表面為單質(zhì)銀金屬層的金屬化織物。在上述實(shí)施例一、二中，無機(jī)金屬鹽-聚合物絡(luò)合物中的無機(jī)金屬鹽為金屬Au、Ag、Cu、Fe、Ni、Co、Pt、Mo的硝酸鹽、硫酸鹽、鹽酸鹽、醋酸鹽或硫化物中的一種，及其所述無機(jī)金屬鹽的水化合物；聚合物可以采用聚酯、聚酰胺、聚烯烴類聚合物，或聚乙烯醇、聚丙烯腈中的一種；溶劑是能夠溶解以上所述聚合物的相應(yīng)有機(jī)溶劑或水?；w經(jīng)過低溫等離子體處理后，在其表面涂覆一層無機(jī)金屬鹽-聚合物絡(luò)合物溶液，經(jīng)干燥(常壓干燥或真空干燥)后成膜，利用低溫等離子體處理在織物表面生成的活性基團(tuán)，可以與涂層中的聚合物成分發(fā)生化學(xué)結(jié)合，提高圖層的附著力；降涂膜后的織物在低溫氫氣等離子體氣氛中進(jìn)行還原處理，使金屬鹽還原出單質(zhì)金屬，從而完成織物的金屬化處理的全過程。該產(chǎn)品可用于微波和電磁屏蔽材料、反光和隔熱材料、裝飾材料、時(shí)裝材料以及放火材料等。利用本發(fā)明技術(shù)進(jìn)行織物金屬化處理不僅不會損害基體的原有性能，而且處理后的織物具有良好的機(jī)械性能和耐熱性。采用此方法進(jìn)行織物金屬化處理工藝過程簡單、有效、即克服了真空沉積法存在的金屬層與基布之間結(jié)合力弱的缺點(diǎn)，又避免了化學(xué)鍍的廢液處理問題。
權(quán)利要求
1.一種織物表面金屬化處理方法，其特征在于，包括如下步驟的加工 (2)、將無機(jī)金屬鹽、聚合物溶解在有機(jī)溶劑或水中，涂覆在織物基體表面，干燥成膜后形成與織物表面緊密結(jié)合的待還原過渡層； (3)、對上述織物表面待還原過渡層進(jìn)行等離子體還原處理，獲得表面金屬化織物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種織物表面金屬化處理方法，其特征在于步驟(2)中，所述的無機(jī)金屬鹽為金屬Au、Ag、Cu、Fe、Ni、Co、Pt、Mo的硝酸鹽、硫酸鹽、鹽酸鹽、醋酸鹽或硫化物中的一種，及其上述無機(jī)金屬鹽的水合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種織物表面金屬化處理方法，其特征在于步驟(2)中，所述的聚合物為聚酯、聚酰胺、聚烯烴類聚合物、或聚乙烯醇、聚丙烯腈中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種織物表面金屬化處理方法，其特征在于步驟(3)中，在進(jìn)行等離子體還原處理時(shí)，工作氣體為氫氣或氫氣與其它氣體的混合氣體。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種織物表面金屬化處理方法，其特征在于步驟(2)之前還可以有步驟(I):利用低溫等離子體處理工藝，對織物表面進(jìn)行預(yù)處理，以對織物表面進(jìn)行清洗、刻蝕或活化。
全文摘要
本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域?yàn)榧徔棽牧系墓δ苄哉?，特別涉及一種利用等離子體技術(shù)對織物表面進(jìn)行金屬化處理的方法。它利用低溫等離子體處理實(shí)現(xiàn)對織物的表面清潔、刻蝕和活化；采用無機(jī)金屬鹽-聚合物絡(luò)合物涂層，用氫氣等離子體還原，從而獲得了涂層與基體之間以化學(xué)鍵結(jié)合的表面金屬化織物。該方法工藝簡單、有效，克服了現(xiàn)有技術(shù)中金屬層與基布間結(jié)合力弱的缺點(diǎn)，避免了化學(xué)廢液的處理，產(chǎn)品可用于微波和電磁屏蔽、反光和隔熱、裝飾及防火材料等。
文檔編號D06M15/00GK102758352SQ20111010568
公開日2012年10月31日 申請日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者王紅衛(wèi) 申請人:蘇州市奧普斯等離子體科技有限公司