專利名稱：一種纖維鍍納米金屬的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于功能性紡織材料領(lǐng)域，具體涉及一種纖維鍍納米金屬的工藝。
背景技術(shù)：
隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子、電氣設(shè)備、PDP-TV、 LCD-TV及辦公自動化系統(tǒng)獲得了廣泛的應(yīng)用。由于這些設(shè)備的增加，電磁干擾也在增加，電磁環(huán)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(shí)電磁輻射，對人體健康的影響也越來越嚴(yán)重。當(dāng)前市場上流行的鍍銅鎳的導(dǎo)電布，已不能滿足電子設(shè)備、精密儀器快速發(fā)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(dǎo)電布、純鍍銀導(dǎo)電布、鍍銀滌綸纖維被廣泛應(yīng)用于PDP-TV、 LCD-TV、軍用電子產(chǎn)品和高端電子產(chǎn)品中。在這些領(lǐng)域中將逐漸取代當(dāng)前的鍍鎳導(dǎo)電布，在民用的屏蔽服用制品中，也廣泛采用鍍銀織物，鍍(銅)鎳織物將被逐漸淘汰。主要是因?yàn)殒嚱饘賹θ梭w皮膚會產(chǎn)生刺激過敏。納米銀和納米鋅具有優(yōu)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(yīng)用，但目前含銀的纖維織物，其工藝生產(chǎn)方法普遍采用化學(xué)鍍銀工藝，這種工藝存在鍍液污染環(huán)境、成本高、附著力差等缺點(diǎn)。由磁控濺射技術(shù)制備的薄膜具有膜層結(jié)構(gòu)均勻、致密，性能優(yōu)良，薄膜與基底材料附著牢度高，沉積速度快，易于濺射任何物質(zhì)，不改變基材性質(zhì)，無環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)，因此該技術(shù)在導(dǎo)電、抗靜電、抗反射涂層、抗菌等方面的應(yīng)用有著顯著的優(yōu)勢。目前磁控濺射技術(shù)主要以金屬、玻璃、陶瓷以及PET薄膜等作為基材，在機(jī)械、電子和陶瓷等領(lǐng)域已得到越來越廣泛的應(yīng)用，而采用紡織材料作基材，實(shí)現(xiàn)紡織材料表面功能化的較少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種能連續(xù)化生產(chǎn)、成品率高、質(zhì)量好、成本低、鍍層無雜質(zhì)的纖維鍍納米金屬的工藝，該工藝生產(chǎn)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(fā)明提供的技術(shù)方案 一種纖維鍍納米金屬的工藝，特征是包括以下工藝步驟
(1) 、基體預(yù)處理將基體進(jìn)行清洗、水洗、烘干處理，清洗以漂白水或細(xì)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后，再用水洗20 30min，反復(fù)進(jìn)行2 4次，在80 110°C的溫度條件下烘干20 50min;
(2) 、采用D-1100FA系列高真空巻繞式鍍膜機(jī)對預(yù)處理的基體進(jìn)行磁控濺射鍍膜將經(jīng)過預(yù)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(yùn)行速度為0.5 1.48m/min;以氦氣或氬氣作為保護(hù)氣體，施加電壓為100 500V，轟擊靶材產(chǎn)生金屬離子，在基體表面實(shí)現(xiàn)濺射鍍膜；產(chǎn)生的離子密度為0.5 4g/m2;鍍膜后基體表面電阻率為lQ/cm2 5Q/cm2;
(3) 、在經(jīng)磁控濺射鍍膜處理的基體表面涂敷保護(hù)層在KSZX系列真空定型快速蒸箱上進(jìn)行涂層，涂層劑與基體的重量之比為0.8 1:1，涂層溫度50 140。C，處理時(shí)間20 40min，涂層厚度為0.1 0.5mm;
所述涂層劑的制備將水性聚氨酯在常溫下溶于水中，水性聚氨酯與水
的重量之比為1:10 50。
(4) 、將經(jīng)涂敷保護(hù)層處理的基體用水沖洗40 50min、反復(fù)2 4次后，在80 11(TC溫度條件下烘干，烘干時(shí)間為1 1.5h。
所述基體為單線直徑0.006 0.099m、細(xì)度18dtex 75dtex的天然纖維素纖維或單線直徑0.005 0.100m、細(xì)度16dtex 100dtex的化學(xué)纖維；所述天然纖維素纖維為棉纖維、麻纖維；所述化學(xué)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(hù)氣體為純度為99.9%的氦氣或氬氣，流量為1 1.5L/min。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、與現(xiàn)有的鍍銅鎳導(dǎo)電布相比，鍍銀織物具有極高的導(dǎo)電性能和柔韌性能，屏蔽效果可達(dá)到40DB以上，遠(yuǎn)高于當(dāng)前市場的鍍銅鎳的導(dǎo)電布，可用于高檔手機(jī)、PDP-TV、 LCD-TV和技術(shù)含量高的電子技術(shù)產(chǎn)品，更加保證信息的安全性、機(jī)器的安全性，產(chǎn)品可用于軍事保密系統(tǒng)的電子通訊設(shè)備、儀器，在現(xiàn)代電子戰(zhàn)爭中可做為電子設(shè)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。由于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(zhì)相結(jié)合，故具有很強(qiáng)的殺菌功效，并除臭消除人體異味，調(diào)節(jié)人體體溫和濕度，這是鍍鎳導(dǎo)電布所不具備的。
3、鍍鋅纖維，同時(shí)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(huán)境污染，具有工藝簡單、質(zhì)量穩(wěn)定、成本低、可連續(xù)生產(chǎn)等特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例一本發(fā)明一種纖維鍍納米銀的工藝，采用以下工藝步驟
1、 基體預(yù)處理將單線直徑0.099m，細(xì)度18dtex的棉纖維進(jìn)行清洗、水洗、烘干處理，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后，水洗20min，反復(fù)進(jìn)行2次，在80°C的溫度條件下烘干35min;
2、 采用D-1100FA系列高真空巻繞式鍍膜機(jī)對預(yù)處理的基體進(jìn)行磁控濺射鍍膜將經(jīng)過預(yù)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(yùn)行速度為0.5m/min;以純度為99.9%的氦氣作為保護(hù)氣體，流量為1L/min，施加電壓為IOOV，轟擊靶材產(chǎn)生銀離子，在基體表面實(shí)現(xiàn)濺射鍍膜；產(chǎn)生的銀離子密度為0.5g/m、鍍膜后基體表面電阻率為5Q/cm25
3、 在經(jīng)步驟(2)處理的基體表面涂敷保護(hù)層在KSZX系列真空定型快速蒸箱上進(jìn)行涂層，涂層劑與基體的重量之比為0.8d，涂層溫度10(TC，處理時(shí)間40min，涂層厚度為O.lmm;
涂層劑的制備將水性聚氨酯在常溫下溶于水中，水性聚氨酯與水的重量之比為1:40。
4、 將經(jīng)步驟(3)處理的基體用水沖洗40min、反復(fù)2次后，在8(TC溫度條件下烘干為鍍銀織物纖維，烘干時(shí)間為1.5h。
實(shí)施例二本發(fā)明一種纖維鍍納米鋅的工藝，采用以下工藝步驟1、基體預(yù)處理將單線直徑0.100m,細(xì)度16dtex的滌輪纖維進(jìn)行清洗、水洗、烘干處理，清洗以細(xì)金鋼砂為助洗劑，細(xì)金鋼砂與水的重量之比為1:7，清洗1.5h后，再用水洗30min，反復(fù)進(jìn)行3次，在100°C的溫度條件下烘干 50min;
2、 采用D-1100FA系列高真空巻繞式鍍膜機(jī)對預(yù)處理的基體進(jìn)行磁控濺 射鍍膜將經(jīng)過預(yù)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(yùn)行速度為1.48m/min;以純度為99.9%的氬氣作 為保護(hù)氣體，流量為1.25L/min，施加電壓為500V，轟擊靶材產(chǎn)生鋅離子， 在基體表面實(shí)現(xiàn)濺射鍍膜；產(chǎn)生的鋅離子密度為4g/m2;鍍膜后基體表面電 阻率為lQ/cm2;
3、 在經(jīng)步驟(2)處理的基體表面涂敷保護(hù)層在KSZX系列真空定型 快速蒸箱上進(jìn)行涂層，涂層劑與基體的重量之比為0.9:1，涂層溫度12(TC， 處理時(shí)間35min，涂層厚度為0.3mm;
涂層劑的制備將水性聚氨酯在常溫下溶于水中，水性聚氨酯與水的重 量之比為1:20。
4、 將經(jīng)步驟(3)處理的基體用水沖洗50min、反復(fù)3次后，在ll(TC 溫度條件下烘干為鍍鋅織物纖維，烘干時(shí)間為lh。
本發(fā)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(huán)境污染，具有工藝簡單、質(zhì)量穩(wěn)定、成本低、可連續(xù)生產(chǎn)等特點(diǎn)。 實(shí)施例三本發(fā)明一種纖維鍍納米鋅的工藝，采用以下工藝步驟
1、 基體預(yù)處理將單線直徑0.005m，細(xì)度100dtex的粘膠纖維進(jìn)行清 洗、水洗、烘干處理，清洗以細(xì)金鋼砂為助洗劑，細(xì)金鋼砂與水的重量之比 為1:4，清洗2h后，再用水洗40min，反復(fù)進(jìn)行4次，在ll(TC的溫度條件 下烘干20min;
2、 采用D-1100FA系列高真空巻繞式鍍膜機(jī)對預(yù)處理的基體進(jìn)行磁控濺 射鍍膜將經(jīng)過預(yù)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(yùn)行速度為lm/min;以純度為99.9%的氬氣作為 保護(hù)氣體，流量為1.5L/min，施加電壓為250V，轟擊靶材產(chǎn)生銀離子，在基 體表面實(shí)現(xiàn)濺射鍍膜；產(chǎn)生的銀離子密度為3.4g/m2;鍍膜后基體表面電阻率 為2.5Q/cm2;
63、 在經(jīng)步驟(2)處理的基體表面涂敷保護(hù)層在KSZX系列真空定型 快速蒸箱上進(jìn)行涂層，涂層劑與基體的重量之比為1:1，涂層溫度11(TC，處 理時(shí)間30min，涂層厚度為0.2mm;
涂層劑的制備將水性聚氨酯在常溫下溶于水中，水性聚氨酯與水的重
量之比為1:35。
4、 將經(jīng)步驟(3)處理的基體用水沖洗45min、反復(fù)4次后，在IO(TC 溫度條件下烘干為鍍銀織物纖維，烘干時(shí)間為1.25h。
本發(fā)明鍍銀織物具有極高的導(dǎo)電性能和柔韌性能，屏蔽效果可達(dá)到40DB 以上，遠(yuǎn)高于當(dāng)前市場的鍍銅鎳的導(dǎo)電布，可用于高檔手機(jī)、PDP-TV、 LCD-TV和技術(shù)含量高的電子技術(shù)產(chǎn)品。本發(fā)明中烘干設(shè)備為HT-8型烘筒烘 燥機(jī)。
權(quán)利要求
1、一種纖維鍍納米金屬的工藝，其特征是包括以下工藝步驟(1)、基體預(yù)處理將基體進(jìn)行清洗、水洗、烘干處理，清洗以漂白水或細(xì)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后，再用水洗20～30min，反復(fù)進(jìn)行2～4次，在80～110℃的溫度條件下烘干20～50min；(2)、預(yù)處理的基體進(jìn)行磁控濺射鍍膜將經(jīng)過預(yù)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(yùn)行速度為0.5～1.48m/min；以氦氣或氬氣作為保護(hù)氣體，施加電壓為100～500V，轟擊靶材產(chǎn)生金屬離子，在基體表面實(shí)現(xiàn)濺射鍍膜；產(chǎn)生的離子密度為0.5～4g/m2；鍍膜后基體表面電阻率為1Ω/cm2～5Ω/cm2；(3)、在經(jīng)磁控濺射鍍膜處理的基體表面上涂敷保護(hù)層在真空定型快速蒸箱上進(jìn)行涂層，涂層劑與基體的重量之比為0.8～1∶1，涂層溫度50～140℃，處理時(shí)間20～40min，涂層厚度為0.1～0.5mm；(4)、將經(jīng)涂敷保護(hù)層處理的基體用水沖洗40～50min、反復(fù)沖洗2～4次后，在80～110℃溫度條件下烘干，烘干時(shí)間為1～1.5h。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種纖維鍍納米金屬的工藝，其特征是所述基 體為單線直徑0.006 0.099m、細(xì)度18dtex 75dtex的天然纖維素纖維或單線 直徑0.005 0.100m、細(xì)度16dtex 100dtex的化學(xué)纖維。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種纖維鍍納米金屬的工藝，其特征是所述耙 材為純度99.99 %，粒徑為50nm的銀粉或鋅粉。
4、 如權(quán)利要求1所述的一種纖維鍍納米金屬的工藝，其特征是所述保 護(hù)氣體的純度為99.9%的氦氣或氬氣，流量為1 1.5L/min。
5、 如權(quán)利要求2所述的一種纖維鍍納米金屬的工藝，其特征是所述天 然纖維素纖為棉纖維或麻纖維；所述化學(xué)纖維為粘膠纖維、氨綸纖維或滌綸 纖維。
6、 如權(quán)利要求1所述的一種纖維鍍納米金屬的工藝，其特征是所述涂層劑的制備將水性聚氨酯在常溫下溶于水中，水性聚氨酯與水的重量之比為1:10 50。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種纖維鍍納米金屬的工藝，特征是基體選用天然纖維或化學(xué)纖維，將基體進(jìn)行清洗、水洗、烘干預(yù)處理后；在經(jīng)預(yù)處理的基體表面實(shí)現(xiàn)濺射鍍膜；在鍍金屬膜后的基體表面涂敷水性聚氨酯保護(hù)層，將經(jīng)涂敷保護(hù)層處理的基體用水沖洗、烘干后為成品。本發(fā)明鍍銀織物具有極高的導(dǎo)電性能和柔韌性能，屏蔽效果可達(dá)到40DB以上，遠(yuǎn)高于當(dāng)前市場的鍍銅鎳的導(dǎo)電布；鍍鋅纖維同時(shí)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(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者吳洪波, 楠 邵 申請人:邵 楠;吳洪波