[发明专利]用于纺织品的低温后处理纳米银导电墨水的制备方法及应用

说明书

本发明涉及一种用于纺织品的低温后处理纳米银导电墨水的制备及使用方法。所述的纳米银导电墨水的制备为合成纳米银浆以及调制墨水两个部分组成，制备方法为以硝酸银，七水合硫酸亚铁及柠檬酸钠为主要原料合成纳米银浆；再将配制好的聚苯胺和瓜尔豆胶加入纳米银浆中配制成导电墨水。使用方法为将调制好的导电墨水印制到酸碱预处理后的纺织品基材表面使用热压机烧结。本发明工艺简单，重复率高，生产周期短，采用无毒配方调制墨水，并使用低温处理工艺，节能环保，尤其适合在智能纺织品领域的应用。

技术领域

本发明涉及一种用于纺织品的低温后处理纳米银导电墨水的制备方法及应用，属于导电墨水技术领域。

背景技术

印刷电子技术已经广泛的应用于射频识别、薄膜开关、电池、智能标签、显示器、集成电路等领域。目前，为了满足柔性化和轻量化的要求，电子产业在纺织品上的应用已经越来越受到人们的关注。将导电墨水与织物的结合将大大促进只能纺织品的发展，不仅赋予了纺织品独特的使用功能，也拓宽了纺织品的应用范围，大大提高了其附加值。

世界知识产权局的公开号WO2007/055443 AI公开的纳米导电墨水的制备方法获得了较好的导电效果，电阻率可达到8.98×10^-6Ω·m，但是其250℃条件下30min的高温热处理大大限制其使用。一方面高温增大了工艺难度，能源消耗量大；另一方面，高温限制了基材的选择，不利于该专利在不耐高温的基材上的应用。通常高温有利于纳米金属颗粒相互连接成导电通路，低温处理工艺对导电墨水的制备和使用提出了新的要求。中国专利号CN 101684214 B提出了一种纳米颗粒导电墨水及其制备方法并获得了优异的导电效果，但是该专利未具体提到其在纺织品，尤其是棉等纺织品上的应用。

银具有导电率高，稳定性高的优点。当银处于纳米尺寸时，由于纳米级颗粒固有的比表面积小、活性高的特点，其在较低的温度下即可发生烧结反应，纳米银颗粒之间互连形成导电通路。聚苯胺为一种高分子导电聚合物，此外，纳米银颗粒能够很好的分散在聚苯胺中。瓜尔豆胶作为一种天然增稠剂，具有很高的粘度。加入到导电墨水中以后，能够防止印制到织物上的导电墨水渗化，有利于印制的顺利进行，获得清晰的导电图案。

此外，为了更好地提升导电墨水的性能，本专利先采用配制的酸性或碱性溶液对织物进行粗化前处理，使织物表面刻蚀水解或溶胀，增加微观粗糙程度，提高导电墨水与织物的接触面积。

发明内容

本发明所要解决的是现有导电墨水处理温度高，不适应织物等纺织品的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于纺织品的低温后处理纳米银导电墨水的制备方法，其特征在于，所述纳米银导电墨水选用导电类聚合物作为添加剂，其与织物具有相容性且能提高烧结后的导电性，具体包括以下步骤：

步骤1）：合成纳米银浆；

步骤2）：制备纳米银颗粒溶液；

步骤3）：调制纳米银导电墨水：在超声分散条件下，向步骤2）制得的纳米银颗粒溶液的加入添加浆料，分散均匀得到纳米银导电墨水；其中，纳米银浆占墨水总重量的10%-60%。

优选地，所述步骤2）中纳米银颗粒的粒径为10-50nm。

优选地，所述步骤1）具体为：分别配制7重量份的质量浓度为35%-45%的分散剂溶液和5重量份的质量浓度为25%-35%的七水合硫酸亚铁溶液，将两者混合；将混合液缓慢均匀滴加入5重量份的质量浓度为5%-15%的硝酸银溶液中；30℃恒温搅拌反应45-90min；将反应所得溶液于6000r/min离心15min，将底部沉淀用硝酸钠溶液超声清洗1-3次，每次清洗后于6000r/min离心15min收取底部沉淀，无需干燥即得到纳米银浆。

更优选地，所述分散剂为长链脂肪酸、聚乙烯吡咯烷酮和柠檬酸钠中的任意一种。

更优选地，所述分散剂为柠檬酸钠。