專利名稱：新型導(dǎo)電纖維電纜(線芯)及其工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電線、電纜類以及合成纖維的化學浸鍍。
在電子通訊及人們?nèi)粘Ｉ钪?，在微電流范圍?nèi)使用的導(dǎo)線多采用銅導(dǎo)線，銅導(dǎo)線比較易得，但也較貴，重量大，曲撓度也略顯欠缺。在人們的使用中，特別是導(dǎo)線的根部容易折斷，給人們的工作帶來一些不便。為解決類似問題，美國俄亥俄州哥侖布市有一項專利，專利名稱為《導(dǎo)電線芯(纖維)或?qū)щ娍椢铩罚瑢＠枮?634805，該專利主要是在聚酰胺纖維束的每一根細絲上都鍍上一層有附著力的金屬鍍層，主要用以解決水下電纜由于銅線及聚酰胺兩者受力后，由于收縮不同而造成銅線損傷護套，削弱二者的結(jié)合引起短路問題。聚酰胺纖維束成本較高，且曲撓也不甚理想。
本發(fā)明的目的是提供一種成本低、化學浸鍍工藝簡單、節(jié)銅、節(jié)能、使用范圍廣、易于推廣的新型導(dǎo)電合成纖維線芯及合成纖維電纜。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的1.導(dǎo)電合成纖維線芯及合成纖維電纜可以用腈綸長絲、滌綸長絲、丙綸長絲。2.經(jīng)過除油、粗化、敏化、活化，鍍有導(dǎo)電金屬材料、水洗干燥等的處理后，在每根纖維的表面上鍍上一層附著力很好的薄銅膜，也可以在纖維表面浸鍍其他金屬。3.將每束長絲經(jīng)絞合后，外敷以軟聚氯乙烯塑料套，用以組成各種用途的電線、電纜以達到使用的目的。
本發(fā)明


如下圖一;一束導(dǎo)電纖維的主體投影圖。
(1)合成纖維細絲;(2)導(dǎo)電金屬材料;
圖二由多股纖維束絞合而成的電纜主體投影圖。
(3)鍍有導(dǎo)電金屬材料的一束合成纖維細絲;
(4)軟聚氯乙烯塑料套;
圖三由多股導(dǎo)電纖維束織成的織物的放大圖。
(5)鍍有導(dǎo)電金屬材料的合成纖維細絲或合成纖維束;
以下是本發(fā)明的詳細說明圖一是一束導(dǎo)電纖維的主體投影圖，纖維細絲(1)是合成纖維(包括腈綸長絲、滌綸長絲、丙綸長絲)，在每一根細絲的外表面都鍍有導(dǎo)電金屬材料(2)，每束細絲粗0、2-0、3MM。
圖二是多股纖維絲絞合而成的電纜主體投影圖，鍍有導(dǎo)電金屬材料的一束合成纖維細絲(3)，每束含有1000-3000根絲，經(jīng)絞合外敷以軟聚氯乙烯塑料套(4)，即成為多股電纜。
圖三是由多股導(dǎo)電合成纖維細絲織成的織物放大圖，將鍍有導(dǎo)電金屬材料的合成纖維細絲或合成纖維束(5)經(jīng)編織或紡織，織成導(dǎo)電織物或在合成纖維布上鍍上導(dǎo)電金屬。
以上在合成纖維細絲上鍍有的導(dǎo)電金屬材料，主要是指銅(Cu)、也可以浸鍍其他金屬材料，如錫(Sn)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、銀(Ag)、金(Au)、鉑(Pt)等，在合成纖維細絲的表面上，也可以鍍一層、兩層或更多層導(dǎo)電金屬材料，效果較好的是第一層鍍銅，第二層、第三層鍍其他金屬。

合成纖維束(1)在運輸中引進一些不干凈的物質(zhì)，會對鍍金屬材料干撓，從而會影響到鍍層對合成纖維的表面附著力，因而在鍍前必須進行清洗。纖維束1首先進入清洗槽6，清洗液(1)氫氧化鈉(NaOH)30-40克/升，碳酸鈉(Na2CO3)15-20克/升，或(2)三氧化鉻(CrO3)50-60克/升，硫酸(H2SO4)200-250毫升/升，溫度25-30℃，時間10-15分鐘，然后用水7清洗干凈，進入敏化液槽8，敏化液是由二氯化錫(SaCl2·2H2O)10-20克/升，鹽酸(Hcl)20-40毫升/升，乙醇(C2H5OH)10毫升/升，錫粒2-3粒組成，溫度20-30℃，時間2-5分鐘，然后用水9沖洗干凈，沖洗中間纖維表面形成一種凝膠狀物質(zhì)，再進入活化槽10進行活化，活化液(3)硝酸銀(AgNO3)20-30克/升，氨水(NH4OH)20-30毫升/升，(4)氯化鈀(PdCl)05克/升，鹽酸(Hcl)20-40毫升/升，溫度20-25℃，時間2-5分鐘，用蒸餾水11沖洗，繼而用10%的甲醛水12還原后進入化學鍍銅槽13，鍍液硫酸銅(CuSO4)10-15克/升，酒石酸鉀鈉(NaKC4H4O6)25-30克/升，乙二胺四乙酸鈉鹽(EDTA)7-10克/升，碳酸鈉(Na2CO3)10-15克/升，甲醛(HCHO)10-15毫升/升，甲醇(CH3OH)40-80毫升/升，2，2′-聯(lián)吡啶0.1克/升，用氫氧化鈉(NaOH)濃溶液將PH調(diào)至12-13之間即可，溫度25-30℃，時間40-50分鐘，然后用水14沖洗干凈。再用15醇洗，16干燥，17收線經(jīng)18絞合后進入20注塑包塑料外套，21冷卻后經(jīng)22收成品線加工產(chǎn)品。溶液配制用蒸餾水。以上各工序用水沒有特殊要求的均可使用自來水，其中6、8、10、12均用化學純試劑，13除2、2′-聯(lián)吡啶外，其他均用工業(yè)純一級品代替化學純試劑使用，可大大降低成本。以上主要是化學鍍銅工藝，該工藝也適宜化學鍍其他金屬材料錫(Sn)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、銀(Ag)、金(Au)、鉑(Pt)等。只需要改變某些配方即可。也可在鍍一層銅層后再鍍第二層、第三層其他金屬材料。
以上各工序液體在使用一段時間后經(jīng)化驗補足所需要的量后可重復(fù)循環(huán)使用，某些廢料如銀(Ag)及付產(chǎn)品硫酸鈉(Na2SO4)乙二胺四乙酸鈉鹽(EDTA)可回收處理后再使用。
實例一合成纖維束1經(jīng)上面各工序處理后，在其表面上均勻的沉積了一層附著力很好的光亮薄銅層，纖維仍然是柔軟的，其電阻＜1.0-1.2歐/米，耐±90°彎折次數(shù)大于10萬次，抗拉強度3-4公斤/(1000絲纖維)一束。
實例二在合成纖維束表面上鍍銅后，再鍍第二層其他金屬鎳，化學鍍鎳配方氯化鎳(NiCl2·6H2O)15-30克/升。硫酸鎳NiSO4·7H2O20-25克/升，檸檬酸鈉Na3C6H5O7·2H2O10-30克/升，次亞磷酸鈉NaH2PO2·H2O10-25克/升，氯化銨NH4Cl30-50克/升，PH8-10，溫度35-45℃，時間10-20分鐘，或鍍第二層其他金屬金、銀、鉻、鉑等。
本發(fā)明導(dǎo)電纖維的主要技術(shù)指標是用1000絲制成的導(dǎo)線，它的電阻值＜1Ω-1.2Ω/m，抗拉強度27牛頓/束，彎折次數(shù)十萬次以上不斷，且170mA電流繼續(xù)通導(dǎo)，用導(dǎo)電纖纖維制成的電線電纜重量輕、曲撓性回彈力都優(yōu)于常規(guī)的銅導(dǎo)線，以此導(dǎo)電纖維制成的線纜完全可以用來代替銅導(dǎo)線在微電流范圍內(nèi)使用，用來制做電話線、腕帶線、耳機線等?？赏驺~導(dǎo)線在更廣的范圍內(nèi)推廣應(yīng)用，在同樣微電流場合代替銅線使用時，可節(jié)銅70%。該技術(shù)生產(chǎn)的全過程是一個物化過程，又免除了導(dǎo)線生產(chǎn)后處理的拔絲、繞包等工序，相對比較節(jié)電80%以上。
導(dǎo)電纖維在使用中可以焊接、壓接，根據(jù)用戶要求可選用1000-3000絲/束，也可合股使用，在外形上可以做成多芯的園纜，排狀線纜及彈簧狀多芯線，尤其是在活動頻率高和易疲勞的場合使用，更是幾倍甚至十幾倍的提高使用壽命。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)電線芯，其特征是在一束包括多根排列整齊、互相平行的每一根合成纖維的表面上都浸鍍有導(dǎo)電金屬材料。
2.一種電纜，外套是軟聚氯乙烯塑料套，其特征是電纜芯是由經(jīng)絞合而成的多股鍍有導(dǎo)電金屬材料的合成纖維束。
3.一種織物，其特征是用鍍有導(dǎo)電金屬材料的合成纖維細絲或合成纖維束進行編織或紡織的。
4.如權(quán)利要求1、2、3所述的合成纖維，其特征是經(jīng)過除油、粗化、敏化、活化、鍍有導(dǎo)電金屬材料、水洗、干燥等工序處理的腈綸長絲、滌綸長絲、丙綸長絲。
5.如權(quán)利要求1、2、3所述的導(dǎo)電線芯、電纜，其特征是可在一束合成纖維的每一根細絲表面上浸鍍兩層或兩層以上的導(dǎo)電金屬材料，每一層均是同一種金屬。
6.如權(quán)利要求1、2、3、5所述的導(dǎo)電金屬材料是指銅(Cu)、錫(Sn)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、銀(Ag)、金(Au)、鉑(Pt)等。
全文摘要
本發(fā)明屬于電線、電纜類以及合成纖維的化學浸鍍。本發(fā)明的主要特征是將一束排列整齊、相互平行的合成纖維長絲經(jīng)過除油、粗化、敏化、活化、水洗等工序處理，在每一根纖維的表面都浸鍍有導(dǎo)電金屬材料，制成導(dǎo)電纖維線芯、多股鍍有導(dǎo)電金屬材料的合成纖維束，經(jīng)絞合外表敷以軟聚氯乙烯塑料外套制成電纜。本發(fā)明具有成本低、化學浸鍍工藝簡單、使用范圍廣、制成電纜電線以代替銅導(dǎo)線在微電流范圍內(nèi)使用，可節(jié)約銅70％。
文檔編號H01B5/08GK1046808SQ8910870
公開日1990年11月7日 申請日期1989年11月21日 優(yōu)先權(quán)日1989年11月21日
發(fā)明者沈濟蒼, 趙青華, 陳文忠, 郭毓禎, 馬自強 申請人:蘭州宏達電信設(shè)計研究所