[发明专利]一种导电纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及是一种在化纤表面连续化镀覆铜和银的方法，属于低电阻导电纤维的制备技术。

背景技术

表面镀银的化纤具有优良的导电性和抗菌性，已经被应用于抗菌、导电等功能性纺织面料的生产。但银属于贵金属，因此镀银纤维的价格昂贵。目前，化纤镀银的方法大多采用化学镀银的方法，生产方式采用间歇性的加工方式，生产成本高，效率低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种在保证导电性的前提下有效地降低成本，并提高生产效率的导电纤维的制备方法。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，所述的导电纤维及其制备方法，它是将纤维采用连续行进方式进行化学镀铜再电镀银，即纤维整齐地排列卷绕成轴，然后丝条退解依次通过活化、化学镀、电镀等工序制成银包铜导电纤维。

本发明所述的制备方法包括如下具体步骤：

第一步、选择聚酯或聚酰胺或腈纶或维纶长丝，用清洗剂溶液清洗除去油剂和污物；

第二步、化纤长丝排列整齐卷绕成轴；

第三步、化纤长丝活化，采用浸轧活化液的方式在化纤长丝表面形成一层含贵金属的树脂层，活化液为含有金属银或钯的纳米颗粒、聚乙烯醇或聚吡咯烷酮、聚氨酯或聚丙烯酸酯、表面活性剂的分散体系，活化液含固量为1～10％，活化液温度为10～60℃，轧余率40～120％，用烘箱干燥，干燥温度为100～200℃；

活化液的配制是先将贵金属盐、聚乙烯醇或聚吡咯烷酮、聚氨酯或聚丙烯酸酯、表面活性剂配成混合水溶液，然后加入还原剂水溶液使贵金属离子还原成原子态并以纳米颗粒的形态稳定分散于溶液中。贵金属盐选自硝酸银、醋酸银、氯化钯、硝酸钯、硫酸钯。还原剂选自甲醛、葡萄糖、酒石酸盐、肼、次磷酸钠、烷基胺硼烷、硼氢化盐。表面活性剂选自JFC、平平加O、TX-10、司潘系列、吐温系列、烷基苯磺酸钠。

第四步、化学镀铜，镀铜厚度0.1～15μm，化学镀铜选择两种方案，一是以次磷酸钠为还原剂，pH7～10，镀液温度20～70℃，浸镀时间15秒～1小时，镀液中含有：

硫酸铜               5～50g/L

硫酸镍               0.1～5g/L

柠檬酸               5～50g/L

硼酸                 5～50g/L

次磷酸钠             10～50g/L

硫脲或2-巯基苯并噻唑 0.1～50mg/L

二是以甲醛为还原剂，pH10～13，镀液温度10～60℃，浸镀时间15秒～1小时，铜镀液中含有：

硫酸铜                          5～50g/L

酒石酸钾钠                      10～100g/L

EDTA                            10～100g/L

氢氧化钠或碳酸钠                2～40g/L

甲醛(37～40％)                  10～50g/L

α，α’-联吡啶或2-巯基苯并噻唑 0.1～50 mg/L

第五步、电镀银，镀银厚度0.05～4μm，阴极电流0.1～2A/dm²，pH4～7，镀液温度10～40℃，浸镀时间10秒～20分钟，镀液中含有：

银盐                      30～80g/L

硫代硫酸钾或硫代硫酸铵    150～300g/L

焦亚硫酸钾或亚硫酸钾      30～100g/L

添加剂                    5～25mL/Lg/L

其中银盐选自氯化银、溴化银、硝酸银，添加剂为市售商品。

第六步、涂覆保护层，烘干，保护层选择聚氨酯、聚丙烯酸酯、丁腈树脂、丁苯树脂；

第七步、长丝卷绕成筒子或切断成短纤维。

本发明对化纤采用先化学镀铜再电镀银的方法，并采用连续行进方式进行加工，即纤维整齐地排列卷绕成轴，然后丝条退解依次通过活化、化学镀、电镀等各浸渍槽。现行的化学镀工艺，纤维需要粗化、敏化、活化等工序，工艺过程长，不易控制。本发明采用独特的浸轧含贵金属的活化液一步法，工序简单，后续的金属镀层与纤维结合牢度高。由于铜具有优良的电导率，价格相对较低，而银具有银白色的外观，性质稳定，导电性好，抗菌性优，因此本发明制备的纤维具有镀银纤维的性能但价格大幅度下降。

具体实施方式