[发明专利]高性能导电纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明提供一种高性能导电纤维的制备方法，该方法通过在普通纤维表面镀覆金属导电薄层从而使纤维具有抗静电和防辐射功能。

背景技术

随着社会生产力的不断提高和科技水平的飞速发展，城市的现代化和工业化的进程也越来越快，由此带来的环境污染问题也日渐突出，电器化时代的到来，使电磁辐射污染逐渐成为水污染，空气污染，噪声污染之后又一污染源。危机与机遇并存，在电子产品的普及之后，各种抗电磁屏蔽的产品也相应诞生。而作为与人们日常生活最密切的穿着衣物，自然成为研究的首要对象，于是各种具有抗电磁屏蔽性能的导电纤维不断出现。目前导电性能最好的金属导电纤维，其制备方法主要有以下几种。1)传统的电镀方法：这种方法需要耗费很大的电力资源，并且含氰电镀对环境的污染很严重；2、无氰电镀法：这种方法深镀能力和均镀能力都有待提高；3)真空溅射镀膜法：这种方法需要比较精密的实验仪器，不利于大型工业化生产的普及，且真空镀膜后还需要经过电镀步骤。申请人认为，上述三种方法均不是最理想的纤维镀金属方法。

发明内容

本发明要解决的就是现有的金属导电纤维的制备方法所存在的上述缺陷，提供了一种新的金属覆盖导电纤维的制备方法。

本发明是通过对基体纤维(指涤纶纤维和尼龙纤维)洗涤去除灰尘油污等杂质，粗化使表面改性并增加表面附着力，敏化活化使纤维表层产生催化作用的金属薄层利于后续反应，然后利用化学镀方法在纤维表面镀覆金属铜镍，最后涂覆保护层而得到高导电性的导电纤维，具体技术方案如下：

第一步：预处理及洗涤，用洗涤液除去纤维表面杂质；

第二步：粗化，采用粗化剂浸泡纤维，对纤维表面结构进行改性，使其表面粗糙并利于吸附金属离子；

第三步：敏化，首先用氯化亚锡或者氯化镉溶液浸泡纤维1 0～20分钟，使纤维表面吸附一层锡离子或镉离子；

第四步：活化：用氯化钯溶液浸泡纤维10～20分钟使钯胶体取代锡离子或镉吸附在纤维表面，从而形成一层金属催化层；

第五步：化学镀铜：

1)用下列物质和水配制镀铜反应液，每升反应液中各物质的含量为：

硫酸铜：        5～20g/L

EDTA二钠：      20～40g/L

酒石酸钾钠：    20～40g/L

氢氧化钠：      5～15g/L

甲醛：          30～60mL/L

2)调节反应液的pH值至10～11.5，将纤维浸入反应液中，80℃下反应90～100分钟，得到表面镀覆有铜的导电纤维；

第六步：固化：用草酸溶液浸泡后烘干后即得半成品；

第七步：敏化，用二氯化锡溶液对镀覆有铜的纤维进行浸泡处理5～15分钟，使表面形成很薄的金属催化层；

第八步：活化，用氯化钯溶液浸泡镀铜纤维3～10分钟使钯胶体取代锡离子或镉吸附在纤维表面，从而形成一层金属催化层；

第九步：化学镀镍

方法一：

1)用下列物质和去离子水配制反应液，每升反应液中各物质的含量为：

硫酸镍：        20～50g/L

柠檬酸钠：      10～30g/L

氯化铵：        20～40g/L

氢氧化钠：      5～15g/L

次亚磷酸钠：    20～60g/L

2)调节反应液的pH值到9～9.5，将纤维浸入反应液中，50℃下反应120～180分钟，得到铜表面镀覆有镍的导电纤维；

方法二：

1)用下列物质和去离子水配制反应液，每升反应液中各物质的含量为：

氯化镍：        25～50g/L

酒石酸钾钠：    10～30g/L

柠檬酸钠：      10～30g/L

氢氧化钠：      5～15g/L

水合肼：        80～200mL/L

2)调节反应液的pH值到10～10.5，将纤维浸入反应液中，95℃下反应60～120分钟，得到铜表面镀覆有镍的导电纤维；

方法三：

1)用下列物质和去离子水配制反应液，每升反应液中各物质的含量为：

硫酸镍：      20～50g/L

柠檬酸钠：    8～20g/L

醋酸钠：      10～25g/L

次亚磷酸钠：  20～50g/L

2)调节反应液的pH值到4～5，将纤维浸入反应液中，85℃下反应60～120分钟，得到铜表面镀覆有镍的导电纤维；