[发明专利]一种导电芳纶纤维预处理方法、导电芳纶纤维及其制备方法

说明书

本发明涉及金属化功能纺织品技术领域，尤其涉及一种导电芳纶纤维的预处理方法、导电芳纶纤维及其制备方法。本发明公开了一种导电芳纶纤维的预处理方法，包括以下步骤：将改性剂吸附在芳纶纤维上，得到改性的芳纶纤维；所述改性剂选自植物多酚。该预处理方法使用绿色环保的改性剂，改性剂通过静电相互作用和氢键作用吸附于芳纶纤维表面，形成一层超分子结构膜层，可作为金属镀层与芳纶纤维之间的界面层，可提高金属镀层与芳纶纤维的结合力，且不会对芳纶纤维性能造成任何破坏，克服了传统的预处理方法会造成芳纶纤维的纤维损伤，导致纤维性能劣化，且造成环境污染的缺点。该预处理方法简单易控，绿色环保。

技术领域

本发明涉及金属化功能纺织品技术领域，尤其涉及一种导电芳纶纤维预处理方法、导电芳纶纤维及其制备方法。

背景技术

金属化织物作为新型电磁兼容材料,兼有金属导电、电磁屏蔽和纺织品柔软、透气的特性,是新兴的功能材料之一。芳香族聚酰胺纤维(简称芳纶纤维)独特的结构特征：分子内部苯环交替排列，分子链呈刚性棒状结构，高度取向和结晶，赋予了其高强度、高模量、优异的耐热性、耐腐蚀性和低膨胀系数等一系列优点，被广泛用作高性能的结构和功能材料，正在取代市场上一些金属线和其他无机纤维，应用于航天航空、潜艇、汽车、绳索、防弹衣等领域。芳纶纤维模量与普通金属导体相当，是包覆金属层制备导电纤维的理想基材。芳纶纤维的最大生产商杜邦公司开发出一种导电芳纶纤维(Aracon纤维)。Aracon纤维具有质轻、柔软、可消除静电、电磁屏蔽和传输电信号等多种功能，可以加工成诸如信号传输体、编织电缆和防电磁干扰的基础材料等。

化学镀方法是制备金属化功能芳纶纤维的主要方法之一。在芳纶纤维上进行化学镀传统工艺一般需要如下步骤：除油→粗化(预处理)→敏化→活化→化学镀。粗化的目的一是增强纤维表面的亲水性，从而在后续的活化过程中形成更多的催化中心；二是在纤维表面形成凹坑，来作为基材与金属镀层的铆合点，从而提高镀层的牢固程度。敏化过程是在材料表面吸附大量具有还原性的金属离子，在后续活化过程中，这种金属离子可将活化剂还原成具有催化活性的颗粒结合在基体表面，为后续施镀做准备。活化过程是在敏化后的的试样上通过氧化还原反应吸附具有催化活性的金属颗粒，引发后续的化学镀。但现有的粗化过程均是用强酸、强碱、强氧化剂或等离子体处理方法进行粗化，都会造成纤维损伤(产生表面凹坑)，导致纤维性能劣化，且强酸、强碱和强氧化剂易造成环境污染。

发明内容

本发明提供了一种导电芳纶纤维预处理方法、导电芳纶纤维及其制备方法，解决了现有的导电芳纶纤维预处理会造成纤维损伤，导致纤维性能劣化，且易造成环境污染的问题。

其具体技术方案如下：

本发明提供了一种导电芳纶纤维的预处理方法，包括以下步骤：

将改性剂吸附在芳纶纤维上，得到改性的芳纶纤维；

所述改性剂选自植物多酚。

优选地，所述植物多酚选自单宁酸、茶多酚或海藻多酚，更优选为丹宁酸。

植物多酚是由植物提取出来的天然产物，其特点为结构中具有数量较多的酚羟基，以连苯三酚、邻苯二酚结构的邻位酚羟基为主；分子量较大且分布较宽；具有水溶性。且价格低廉，较为易得。

植物多酚为绿色环保的原料，其中，单宁酸价格在植物多酚中最为低廉，来源广泛，原料易得。

芳纶纤维优选为聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(PPTA)、聚间苯二甲酰对苯二胺纤维纤维(PMIA)、以及分别由这两种芳纶纤维制备的芳纶线和芳纶编织布，本发明实施例中使用的芳纶线是由聚对苯二甲酰对苯二胺纤维加捻而成长纤或短纤。

优选地，所述吸附具体为：将所述芳纶纤维浸泡所述改性剂溶液中，然后依次进行洗涤和干燥。