[发明专利]聚芳基酰胺纤维的间歇镀膜方法

说明书

发明背景

发明领域

本发明涉及聚芳基酰胺纤维的高效、间歇、非电金属镀膜的方法，其中金属牢固地附着在该聚芳基酰胺纤维基质上，并提供高导电性表面。

先有技术回顾

非电镀膜是借助金属离子与化学还原剂在碱性溶液中相互反应而沉积上一层金属膜的过程。广义地说，非电镀膜是熟知的。做到成功的非电镀膜的困难之一一向在于，镀膜基质与镀膜金属之间不易达到良好的附着。虽然仅靠囊封的措施对于某些用途和某些制品而言可能是足够了，而对纤维而言，由于金属镀膜必须足够耐久，以便耐受进一步加工的各种力以及最终使用的应力，镀膜金属对纤维表面的良好附着力就成为关键了。

美国专利5,302,415，1994年4月12日颁予，公开一种采用80～90％(重量)含水硫酸进行预镀膜处理制成聚芳基酰胺的非电镀膜表面的方法。

美国专利，1995年颁予(USSN08/261,074-KB-3910)，公开一种以硝酸或氯磺酸或氟磺酸为预镀膜处理材料的聚芳基酰胺表面镀膜的方法。

美国专利4,042,737公开一种生产卷曲、金属涂层连续长丝纱的方法，适用于通过编织将该纱线制成抗静电织物，该方法包括在纱线上沉积金属涂层，然后再将纱线解编织。该文中指出，尽管沿着纱线的长度该涂层是不均匀的，但就该文所预期的目的而言，其导电性足以提供抗静电的品质。

发明简述

本发明提供一种在聚芳基酰胺纤维的整个表面进行高效、间歇、非电镀膜的方法，生成耐久的金属涂层，该方法包括如下步骤：将聚芳基酰胺纤维浸泡在酸处理液中，用水洗涤浸酸的纤维直至基本上除掉全部的酸，将该聚芳基酰胺纤维编织成稀松的管形材料，使得在编织的管内除去纤维交叉点之外的纤维表面处于暴露的状态，让纤维与敏化溶液接触，将该纤维置于待镀金属阳离子溶液中使得除去管中的纤维交叉点之外的表面镀上膜，将镀膜纤维的管解编织，将镀膜纤维再编织成稀松的管材料，此时未镀膜的纤维交叉点便暴露出来了，然后不进行附加的浸酸，也不进行附加的与敏化溶液接触就对再编织成的管内聚芳基酰胺纤维进行镀膜，于是金属均匀地镀到该聚芳基酰胺纤维的整个表面上。该酸处理液可选自：83～90％(重量)含水硫酸、86～91％(重量)含水硝酸、1～5％(重量)氯磺酸在有机液体中的溶液以及1～5％(重量)氟磺酸在有机液体中的溶液，该处理可在10～100℃之间的温度下进行2～60秒钟。

发明详述

长久以来便存在着对制造具有耐久金属涂层的导电聚芳基酰胺纤维的高效、间歇方法的需要。

从字面一看便知是用于对纤维进行间歇地处理的一种方法是编织-解编织法。据知，它是一种通过在处理前将纤维稀松地编织成管状以间歇的方式来处理纤维的方法。经处理后，可将该管解编织，纤维可以回收而不会发生缠结。按成绞的方式处理纤维常常会因缠结而造成纤维的损失。

直到最近，要给聚芳基酰胺纤维镀上一层牢固地附着在纤维上的耐久金属涂层始终是困难的。而在前面提到的美国专利5,302,415中指出，可以通过先将纤维浸在一种强酸中使金属非电地镀到聚芳基酰胺纤维上去。这样的酸处理太过激烈，因此必须小心地加以控制，以避免造成纤维的不可逆损伤。这种方法的一部分还包括，浸酸后立即让纤维与敏化溶液接触。

在采用编织-解编织法间歇地处理纤维时，总是有一部分纤维对某些处理作用不可达及。在一种编织构造中，存在着若干纤维交叉点，此处彼此接触或靠得很近的相邻纤维互相屏蔽，无法直接暴露于外部的作用。例如，这种屏蔽作用实际上将编织构造中一部分纤维排除在非电金属镀膜过程之外。编织起来的聚芳基酰胺纤维在进行非电镀加工时，其暴露和可直接达及部分的纤维可以满意地镀上金属，然而在纤维交叉点处的纤维则镀不上什么金属。当这样的聚芳基酰胺纤维解编织后，它们在电性能上表现出不连续性，而且其外观也可以看出是部分涂布的材料。本发明人在此想到，可以将这样的聚芳基酰胺纤维再编织起来，然后进行二次镀膜，使第一次镀时漏掉的纤维表面也包上镀层；然而有一点看来很清楚，该聚芳基酰胺纤维恐怕无法经受第二次浸酸而不致损伤到无法使用的地步。另外，看来很可能第二次酸处理会把第一镀膜周期中生成的已镀金属涂层除掉。况且，看来同样清除的是，纤维需要第二次与敏化溶液进行接触，而且即使第二次镀膜能够在裸露的区域镀上一层，它也会在前一次镀上的区域再包上一层，这样一来势必生成一种不均匀的金属涂层。