專利名稱：人造纖維及紡織品化學鍍和電鍍銅方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種對人造纖維及紡織品進行化學鍍和電鍍銅的方法。采用這種方法可以獲有良好導電性能而又有良好鍍層結(jié)合力、具磁屏蔽和導電圖形的紡織品。屬于化學鍍和電鍍技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在剛性非金屬材料表面獲得銅、鎳、銀等化學鍍層已經(jīng)是公知的技術(shù)。并且一直是電子產(chǎn)品外殼等獲得電磁屏蔽性能的技術(shù)方案之一。但是，由于剛性材料不可能隨意變形，因而在需要隨意變形的場合，難以應用。因而在柔性非金屬材料例如人造纖維(包括俗稱尼龍的綿綸、俗稱的確良的滌綸等)表面獲得可以導電的電磁屏蔽金屬鍍層，成為近年電子屏蔽材料開發(fā)的重點。已經(jīng)有采用真空鍍方法和某種化學鍍方法在這類人造纖維材料表面獲得的金屬鍍層的方法公開，其中用于印制板的在柔性纖維膠板上鍍銅也有技術(shù)公開。真空鍍技術(shù)需要復雜的真空鍍技術(shù)設備，受鍍面積受到設備限制，且無法進行連續(xù)鍍覆生產(chǎn)，其生產(chǎn)效率較低。而一些已經(jīng)公開的化學鍍方法，基本上采用的是在剛性材料表面獲得金屬鍍層結(jié)晶的方法，例如塑料電鍍的方法，其鍍層結(jié)晶晶粒較大，用在柔性材料表面，與基體難以獲得良好的鍍層結(jié)合力，從而使獲得的鍍層容易從人造纖維表面脫落，無法承受使用中的經(jīng)常變形，更無法承受水洗等過程。從而限制了其實用價值，尤其是難以在需要經(jīng)常清潔表面的服裝類紡織品中的應用。特別是可制備電子線路的服裝，需要有較厚的鍍銅層，用傳統(tǒng)和公知的方法，難以獲得。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上缺陷，本發(fā)明提供了一種在人造纖維表面獲得良好結(jié)合力和較厚厚度的鍍銅層的方法。這種方法不是采用傳統(tǒng)的和公知的非金屬材料表面化學鍍的工藝。而是采用表面清潔、表面調(diào)質(zhì)、敏化、活化、化學鍍銅和電鍍銅的方法。用這種方法在人造纖維表面獲得的鍍銅層，有良好的導電性，其表面電阻在0.2 Q/cm以下；鍍層與纖維及其紡織品有良好的結(jié)合力，可以經(jīng)多次水洗而保持其導電性能。
具體實施例方式為了實現(xiàn)這一方法，本發(fā)明采用了下述方案I、表面清潔對人造纖維及其紡織品表面進行表面清潔，是為了去除表油污、灰塵等不潔凈物，從而使表面有較好的親水性。本方案采用堿類加表面活性劑的方法。比如氫氧化鈉或碳酸鈉5 50g/L，0P-10或其它表面活性劑I 10ml/l，在溫度50 80°C，進行10 30min的清潔處理，然后充分水洗干凈。2、表面調(diào)質(zhì)表面調(diào)質(zhì)是本方案的技術(shù)關(guān)鍵之一。這是采用具有氧化作用的化學物質(zhì)，對纖維材料表面進行氧化處理，從而使具穩(wěn)定有機物大分子結(jié)構(gòu)的纖維表面的長鏈分子中的有些鏈斷開，呈現(xiàn)出可以與其后化學處理液中的有效化學基團連接的狀態(tài)。這種過程與剛性非金屬材料表面粗化的物理結(jié)合不同，是一種化學基團間的化學結(jié)合力，從而可以提高鍍層與柔性纖維材料表面的結(jié)合力?？梢赃M行表面調(diào)質(zhì)的化學處理液為氧化性酸例如硫酸、氧化性鹽例如高錳酸鉀等氧化劑。一個實用的例子為硫酸或鹽酸或其他氧化性酸10 100ml/L，高錳酸鉀或其他酸性氧化劑、兩性氧化劑5 100g/L，溫度30 80°C，處理時間15 90min。然后充分水洗干凈。3、敏化敏化是讓纖維表面獲得具還原能力的基團。其典的配方為氯化亞錫10 50g/L，鹽酸20 80ml/L，溫度20 40°C，處理時間3 30min。然后多次水洗干凈，最后一次采用去離子水洗。
4、活化活化是為了在已經(jīng)敏化的纖維表面獲得有金屬結(jié)晶晶核，使其后的化學鍍銅層能在晶核上進一步長大而獲得鍍銅層。一個典型的活化配方為硝酸銀5g/L，氨水10ml/L。先用蒸餾水溶解硝酸銀，然后將氨水邊加邊攪拌，至活化液透明為止。也可以用鈀鹽做活化齊U?；罨蟮谋砻嬉浞智逑锤蓛?，不讓殘余活化液帶入化學鍍液中，以防止化學鍍的自催化失效。5、化學鍍和電鍍銅化學鍍銅和電鍍銅也是本方案的特點之一。這是銅離子在已經(jīng)有貴金屬活化晶核的纖維表面還原和長大為金屬銅的過程，并且再經(jīng)電鍍處理后，獲得具有電磁屏蔽能力或能用于制作線路圖形的鍍銅纖維布料。為了達到這一目的，化學鍍銅液中使用了強配位劑、還原劑、表面活性劑；電鍍銅采用沉積速度快的酸性鍍銅工藝。典型的化學鍍銅為硫酸銅5 10g/L，N，N，N，N-四(2-羥丙基)乙二胺(商品名EDTP)或酒石酸鉀鈉15 80g/L，甲醛或其他還原劑10 100g/L，用氫氧化鈉調(diào)整鍍液pH為11 12，溫度20 50°C，時間30 90min。典型的酸性鍍銅工藝為硫酸銅60 200g/L,硫酸60 100ml/L,印制板酸性鍍銅用商業(yè)光亮劑0. I 5ml/L，溫度室溫，時間10 30min，或視對厚度的要求而規(guī)定電鍍時間。陽極采用含磷0.002% 0. 1%的商業(yè)銅陽極。也可以用焦磷酸鍍銅工藝加厚化學鍍層。實施例I針織尼龍纖維化學鍍銅和電鍍銅表面清潔碳酸鈉10g/L
氫氧化鈉2 g/L
OP-IO3ml/L
溫度60°C
時間30min鹽酸 40ml/L
次氯酸鈉10g/L表面調(diào)質(zhì)
溫度 60°C
時間 60min 氯化亞錫20g/L
鹽酸 40ml 敏化
溫度室溫
時間 IOmin活化氯化鈀 0. 5g/L鹽酸5ml/L
硫酸銅 7g/L
酒石酸鉀鈉20g/L甲醛 20ml化學鍍
氫氧化鈉4g/L
溫度室溫
時間 60min
硫酸銅80g/L
硫酸90ml/L 氯離子50mg/L電鍍銅商業(yè)添加劑
銅陽極含磷0. 003%
陰極電流密度2A/dm2時間 30min各道工序間要有充分的清潔水清洗，敏化和活化后的最后一道清洗為去離子水。電鍍完成后，也要經(jīng)充分清洗后再干燥處理。實施例2滌綸纖維化學鍍銅和電鍍銅表面清潔氫氧化鈉40g/L
0P-10 5ml/L溫度 70 °C時間 30min碳酸鈉 50g/L
次氯酸鈉10g/L表面調(diào)質(zhì)
溫度 60°C
時間 60min氯化亞錫30g/L
鹽酸 50ml敏化
溫度 30°C
時間 IOmin硝酸銀5g/L
氣水 15mi活化
溫度室溫
時間 5min
硫酸銅5g/L
EDTP 12.5g/L
氫氧化鈉3g/L化學鍍銅
甲醛 8ml/L
溫度室溫
時間 60min焦磷酸銅70g/L
焦磷酸鉀300g/L
梓檬酸銨25g/L電鍍銅pH值 9
溫度 40 0C 陰極電流密度I A/dm2 時間 30min各道工序間要有充分的清潔水清洗，敏化和活化后的最后一道清洗為去離子水。電鍍后要充分水洗后再干燥。
權(quán)利要求
1.一種人造纖維及紡織品化學鍍和電鍍銅方法，其特征是通過對人造纖維進行表面清潔、表面調(diào)質(zhì)、敏化和活化、化學鍍銅和電鍍銅，使人造纖維表面獲得導電性和結(jié)合力良好且可用于電子線路圖形制作的金屬鍍層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的人造纖維及紡織品化學鍍和電鍍銅方法，其所涉及的人造纖維及紡織品包括綿綸(尼龍)、滌綸(的確良)等人造纖維制品和以這些材料制成的服裝、襪子、布簾等。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的人造纖維及紡織品化學鍍和電鍍銅方法，其所述的經(jīng)化學鍍銅和電鍍銅后的人造纖維布料，可以用作印制線路板的線路圖形制作。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的人造纖維及紡織品化學鍍和電鍍銅方法，其表面調(diào)質(zhì)的特征在于采用酸性或堿性氧化化學品對人造纖維表面進行調(diào)質(zhì)，使其表面呈現(xiàn)開鏈狀態(tài)，而易于還原性基團的連接，以利于其后金屬鍍層有合適附著力的還原。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的人造纖維及紡織品化學鍍和電鍍銅方法，其化學鍍銅的特征在于采用了有銅鹽如硫酸銅、強力配合作用的配位劑如TDTP、酒石酸鉀鈉，還原作用甲醛。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的人造纖維及紡織品化學鍍和電鍍銅方法，其特征是在化學鍍銅以后再以電鍍的方式在其上進行鍍層厚度的增加，所采用的電鍍工藝為酸性鍍銅或焦磷酸鍍銅。
全文摘要
一種人造纖維及紡織品化學鍍和電鍍銅方法，屬于化學鍍和電鍍技術(shù)領(lǐng)域，用這種方法可以在人造纖維材料表面獲得導電性好、鍍層結(jié)合力良好的鍍銅層。實施這一方案的要點是通過對人造纖維材料表面進行表面清潔、表面調(diào)質(zhì)和敏化、活化、化學鍍銅、電鍍銅，使化學鍍銅層與纖維基體表面有良好的結(jié)合力，且經(jīng)電鍍后增加鍍層厚度?？梢栽谌嗽炖w維布料、服裝、窗簾等需要多次清滌的柔性纖維材料表面獲得具抗電磁幅射的能力和導電性能，也可以在這種有較厚鍍銅層的纖維布料表面制作電子線路圖形。
文檔編號D06M11/76GK102733179SQ20111008553
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月7日
發(fā)明者劉仁志, 曾鵲云 申請人:寧龍仔