应用于纺织品彩色渐变磁控溅射卷绕镀覆的方法
【专利摘要】一种应用于纺织品彩色渐变磁控溅射卷绕镀覆的方法，在纺织品上采用溅射镀覆金属膜的时尚装饰印染技术；它包括如下的步骤：准备靶材，采用JPL-650磁控溅射卷绕镀膜机进行镀覆，镀覆温度设置范围180～280℃，设置铜靶、钛靶、不锈钢靶和银靶进行多靶位或者单靶位的溅射镀覆；其中铜靶、钛靶和不锈钢靶的磁控镀覆电流为：0.1～9A,银靶的磁控镀覆电流为：0.1～2A；镀膜车速为0.1～15米/分钟，溅射间隔时间是0.1～10分钟，纺织品镀覆幅宽0.1～0.7米，采用同步离子源电流：0.03～0.5A。本发明属于无水无污染的印染工艺，其镀覆涂层厚度仅为15～300纳米之间，保证了纤维原有的刚柔性、服用性、可裁剪和缝纫性等，是可规模化应用于纺织品的印染技术。
【专利说明】应用于纺织品彩色渐变磁控派射卷绕锻覆的方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及一种应用于纺织品彩色渐变磁控姗射卷绕锻覆的方法，它属于纺织印 染行业环保型无水印染【技术领域】，特别是在纺织品上采用姗射锻覆金属膜的时尚装饰印染 技术。
【背景技术】：
[0002] 采用磁控姗射技术目前被广泛的使用在玻璃制品，或者其它质地相对比较硬的材 料上。
[0003] 而纺织品的印染目前有两种方式，一种是水印染，另一种是无水少水印染。由于传 统的水印染工艺属于污染比较严重的技术，因此急需无污染的生态环保型印染技术。
[0004] 采用磁控姗射技术对纺织品表面处理是未来新型功能纺织品的一种极为有应用 前景与发展前途的方法，纺织品表面经磁控姗射锻覆处理后，不仅未改变纤维原有的刚柔 性、服用性、可裁剪和缝効性等特征，同时增加新的功能（如，抗菌、电磁屏蔽、防紫外线、自 清洁等）和装饰效果（如，金属感和色彩感，可W呈现图案花纹等），可W极大拓展到纺织 品的适用领域。磁控姗射技术理论上可W应用于纺织品染整，在纺织品面料的改性与整理、 纺织品设计和纺织品实用性上有新的发展空间，将成为可持续发展之绿色环保技术。但就 现有技术来说，纺织品表面通过磁控姗射连续卷绕式锻覆的工业化应用还处于探索起步阶 段，尤其在实现其颜色色谱的多样化装饰效果方面还未见有相关的研究和工业化应用，因 为纺织品和现有利用磁控姗射方式进行锻覆的玻璃等硬质材料不同，首先具有一定的柔初 性，另外如丝網面料等非常轻薄，所W在进行磁控姗射时，对工艺和参数控制要求与上述的 硬质材料将完全不同，工艺参数和程序的确定，直接影响到磁控姗射技术获得多色彩装饰 质量和效果。否则不但锻覆效果达不到预期，还会影响到纺织织物原本的品质，既会改变纤 维原有的刚柔性、服用性、可裁剪和缝効性等。
[0005] 由于上述原因，现有的磁控姗射技术不能直接实现纺织品彩色渐变或渐变可留白 装饰效果，必须有新的工艺和参数，才能在保证不改变纤维原有的刚柔性、服用性、可裁剪 和缝効性等基础上，利用真空磁控姗射卷绕锻膜机实现纺织品表面多种颜色渐变或渐变可 留白装饰效果。
【发明内容】
：
[0006] 本发明的目的是提供一种利用真空磁控姗射卷绕锻膜机实现纺织品表面多种颜 色渐变或渐变可留白装饰效果的应用于纺织品彩色渐变磁控姗射卷绕锻覆的方法。
[0007] 本发明是该样实现的：
[0008] -种应用于纺织品彩色渐变磁控姗射卷绕锻覆的方法，其特征在于它包括如下的 步骤：
[0009] 首先，准备好金属祀材如下；铜祀、铁祀、不镑钢祀和银祀，将祀材及仓体用吸尘器 清理干净，祀材的壁厚> 2?3mm、冷却水流量50?lOOmVh，水压> 0. 2MPa、半开回流管的 回流阀，然后开电和开气等，采用JPk650磁控姗射卷绕锻膜机进行锻覆，锻覆温度设置范 围180?28(TC，采用DC/磁控姗射沉积模式锻覆，设置4个祀位，即铜祀、铁祀、不镑钢祀 和银祀进行锻单质金属，既单独运行其中的铜祀或铁祀或不镑钢祀或银祀进行锻覆；其中 铜祀、铁祀和不镑钢祀的磁控锻覆电流为；〇. 1?9A，银祀的磁控锻覆电流为；0. 1?2A ;工 作气体氮气流量为60?170Sccm，氧气流量为30?leOSccm ;真空锻膜压强为8 X 1〇-中a? 8X 1〇-中a,锻膜工作压强为1 X 1〇-中a?2X l〇-ipa ;工作压力为；> 2X 1〇-中a ;锻膜车速为 0. 1?15米/分钟，纺织品锻覆幅宽0. 1?0. 7米，采用同步离子源电流；0. 03?0. 5A。为 保证纺织品锻膜牢度，相对稳定的等离子源电流强度越大，锻覆基材表面越易被活化和粗 趟化，更有利于提高纺织品表面的锻覆牢度。
[0010] 姗射方法一，W-定的变速即锻膜车速为0. 1?15米/分钟和间隔时间，即0. 1? 10分钟，根据色彩渐变循环单元经向距离需要的尺寸范围，变换在线速度和各个祀的磁控 电流大小。通常在线车速越慢，即锻膜车速为0.1-1.0米/分钟，姗射祀的磁控电流越大， 即铜祀3?9A，铁把3?9A，不镑钢祀3?9A ;银祀1?2A，各个姗射祀的总电流不易超过 10A，锻覆厚度就越厚，锻覆颜色也会深些。反之，在线车速越快即锻膜车速为> 3米/分钟， 姗射祀的磁控电流越小，铜祀0?2A，铁把0?2A，不镑钢祀0?2A，银祀0?0. 5A，同样各 个姗射祀的总电流不易超过10A，可W为零，锻覆厚度就越薄，锻覆颜色也会浅些或者达到 渐变留白的效果。时间间隔变化主要决定于锻覆基材需要各种锻覆色彩渐变过渡经向循环 单元宽窄尺寸的范围，渐变过渡经向循环单元尺寸范围要求窄些，那么时间变化间隔就小， 如0. 1?1分钟，一个彩色渐变循环单元大约在1. 5 + 0. 3米；反之，渐变过渡经向循环单元 尺寸范围要求宽些甚至达到留白效果，那么时间变化间隔就大，如，> 1分钟，依据要求锻 覆基布渐变留白经向循环单元尺寸的范围可W进行单元周期长短设计工艺变换参数。采用 氮气为工作气体，流量为60?170Sccm〇
[0011] 姗射方法二，W-定的变速，即锻膜车速为0. 1?15米/分钟，间隔时间为0. 1? 10分钟，变换在线速度和各个祀的磁控电流大小。通常在线车速越慢，即锻膜车速为0. 1? 1. 0米/分钟，姗射祀的磁控电流越大，如铜祀3?9A，铁把3?9A，不镑钢祀3?9A，银祀 1?2A，各个姗射祀的总电流不易超过10A，锻覆厚度就越厚，锻覆颜色也会深些。反之，在 线车速越快，即锻膜车速> 3米/分钟，姗射祀的磁控电流越小，如铜祀0?1A，铁把0? 1A，不镑钢祀0?1A，银祀0?0. 5A，同样各个姗射祀的总电流不易超过10A，可W为零，锻 覆厚度就越薄，锻覆颜色也会浅些或者达到渐变留白的效果。时间间隔变化主要决定于锻 覆基材需要各种锻覆色彩渐变过渡经向循环单元宽窄尺寸的范围，渐变过渡经向循环单元 尺寸范围要求窄些，那么时间变化间隔就小如0. 1?1分钟，一个彩色渐变循环单元大约 在1. 5 + 0. 3米；反之，渐变过渡经向循环单元尺寸范围要求宽些甚至达到留白效果，那么 时间变化间隔就大，如，> 1分钟，依据要求锻覆基布渐变留白经向循环单元尺寸的范围可 W进行单元周期长短设计工艺变换参数。采用工作气体为氮气和氧气，氮气流量为60? 170Sccm，氧气流量为30?leOSccm，工作气体压力为> 2Xl〇-中a。
[0012] 进一步，该纺织品包括；炼白、漂白、染色、涂染、压光和印花过的真丝、涂绝、尼绝、 棉W及混纺或多纤维交织的梭织面料等。
[0013] 依据被锻覆基材的色彩设计要求，进行具体姗射祀位的运行设计，如果需要色彩 复杂，就需要使用多祀位姗射，既同时运行两个W上的祀位进行姗射。如铜祀和铁祀同时进 行姗射，则会产生铜铁合金姗射的效果；若不镑钢祀、铁祀和银祀同时进行姗射，则产生铁 不镑钢银合金的姗射效果。因此采用四个祀位的多祀位组合姗射，可W完成多种合金姗射 效果，实现各种锻覆色彩渐变或者渐变可留白的最终效果，如：古铜色、浅澄红色、杏黄色、 香滨黄色、浅墨绿色、灰蓝色、浅紫青色等色彩渐变。
[0014] 本发明采用了彩色渐变或渐变可留白磁控姗射卷绕锻覆加工工艺，不会产生H废 排放问题；纺织品表面经磁控姗射卷绕锻覆处理后，其锻覆涂层厚度仅为15?300纳米之 间，所W不会改变纤维原有的刚柔性、服用性、可裁剪和缝効性等，在赋有多种渐变色彩的 同时，局部还可W呈现有金属光泽视觉感，是其它传统染色印花方式W及现代数码印花和 转移印花方式都无法实行的。本发明为环保型绿色纺织品后整理无水染整技术，且加工工 艺简单，生产方便，易于实现大规模的工业化生产。
【专利附图】
【附图说明】：
[00巧]图1为本发明实施例1中真丝锻覆前的织物SEM图
[0016] 图2为本发明实施例1中真丝锻覆Ag后的织物SEM图
[0017] 图3为本发明实施例1中真丝锻覆Ss后的织物沈M图 [001引图4为本发明实施例1中真丝锻覆化后的织物沈M图
[0019] 图5为本发明实施例1中真丝锻覆Ti后的织物SEM图
[0020] 图6为本发明实施例1中涂绝锻覆前的织物SEM图
[0021] 图7为本发明实施例1中涂绝锻覆Ag后的织物SEM图 [002引图8为本发明实施例1中涂绝锻覆Ss后的织物SEM图 [002引图9为本发明实施例1中涂绝锻覆化后的织物沈M图 [0024] 图10为本发明实施例1中涂绝锻覆Ti后的织物SEM图
[00巧]图11为本发明实施例1真丝织物锻Ag/Ss/Ti/化XRD衍射结晶峰数据图
[0026] 图12为本发明实施例2中棉布锻覆前的织物SEM图
[0027] 图13为本发明实施例2中棉布锻覆Ag后的织物SEM图 [002引图14为本发明实施例2中棉布锻覆Ss后的织物SEM图
[0029] 图15为本发明实施例2中棉布锻覆Cu后的织物沈M图
[0030] 图16为本发明实施例2中棉布锻覆Ti后的织物SEM图
[0031] 图17为本发明实施例1中真丝织物锻覆合金的彩色渐变装饰效果图
[0032] 图18为本发明实施例1中涂绝织物锻覆合金的彩色渐变装饰效果图
[0033] 图19为本发明实施例2中棉织物锻覆单质铜的彩色渐变装饰效果图
[0034] 图20为本发明实施例2中棉织物锻覆单质不镑钢的彩色渐变装饰效果图
【具体实施方式】：
[00巧]本发明的具体操作工艺流程如下：
[0036] 第一；准备
[0037] 准备铜祀、铁祀、不镑钢祀和银祀作为本发明的祀材，然后清洁所有祀，祀壁厚 > 2?3mm ;冷却水流量；50?lOmVh，水压> 0. 2MPa ;半开冷却培回流阀，保证水管畅通， 开电和气；预热；开维持粟约2?3分钟后，开扩散粟约2小时后加热到25CTC左右
[0038] 第二；采用JPk650磁控姗射卷绕锻膜机进行锻覆；卸准备被姗射织物卷，上织物 卷，进姗射仓；
[0039] 第H ;抽真空
[0040] 粗抽真空；扩散粟加垫到25(TC，深冷制冷温度《-12(TC启动旋片粟，拉开粗抽 阀，并开启真空计电源，真空压强达70化后，开罗茨粟继续粗抽。
[0041] 精抽真空；真空压强达4化后，开前置阀，达3化后关闭粗抽阀，开精抽阀。达到预 定真空锻膜压强，可向真空室充入工作气体，工作压强稳定后，启动主親使收卷、放卷及水 冷親低速运转。
[0042] 第四；磁控姗射锻膜
[0043] 逐个打开祀电源炼祀约3?5分钟，电压稳定辉光无火花方可微调增大电流，适当 加速，调到所需的工作电流后，W-定的变速间隔时间变换在线速度和各个祀的磁控电流 大小，依据设计要求，确定单祀位姗射或者多祀位姗射，即可进行颜色渐变或渐变留白的磁 控姗射锻膜。
[0044] 第五；停机
[0045] 关磁控电源，减速让速度回零，关闭真空测量计；关工作气体和主机电源；关精抽 和前置阀，关罗茨粟，约60砂后关粗抽粟，按深冷柜除霜，冷热水机组加热到4(TC ;除霜后， 充气听声音至听不到出仓，卸布卷后进仓，关增加粟和扩散粟；过2小时后，关闭维持粟，关 总电源，关气和关水。
[0046] 实施例1
[0047] 本实施例是针对真丝斜纹面料和涂绝斜纹面料的加工。
[0048] 本实施例采用采用JPk650磁控姗射卷绕锻膜机，使用上述的具体操作工艺流 程。
[0049] 本实施例采用多祀位同时姗射，既采用综合利用四个不同的金属祀；铜祀、铁把、 不镑钢祀和银祀，在真空磁控姗射连续式卷绕锻膜机上，通过W-定的变速间隔时间变换 不同祀位金属祀的磁控姗射电流，在只有氮气工作气体条件下、改变工作真空度和实际卷 绕车速进行真空磁控姗射锻覆，具体工艺参数选择见表1和表2。
[0050] 表1磁控姗射卷绕锻覆基布基本信息
[0051]
【权利要求】
1. 一种应用于纺织品彩色渐变磁控溅射卷绕镀覆的方法，其特征在于它包括如下的步 骤： 首先，准备好金属靶材，靶材为铜靶、钛靶、不锈钢靶和银靶，将靶材及仓体用吸尘器清 理干净，靶材的壁厚彡2?3mm、冷却水的流量为50?100m3/h，水压彡0. 2MPa、半开回流 水管的回流阀，然后开电和开气等动力源，采用JPL-650磁控溅射卷绕镀膜机进行镀覆，镀 覆温度设置范围180?280°C，采用DC/磁控溅射沉积模式镀覆，设置4个靶位，既铜靶、 钛靶、不锈钢靶和银靶分别进行单靶位镀覆或者多靶位镀覆；所述的铜靶、钛靶和不锈钢靶 的磁控镀覆电流为：〇. 1?9A，银靶的磁控镀覆电流为：0. 1?2A ;工作气体为氩气，或者 氩气和氧气同时使用，所述的氩气流量为60?170Sccm，氧气流量为30?160Sccm;真空 镀膜压强为8X 10_4Pa?8X 10_3Pa，镀膜工作压强为IX K^Pa?2X 10_中& ;工作压力为： > 2 X K^Pa ;镀膜车速为0. 1?15米/分钟，纺织品镀覆幅宽0. 1?0. 7米，采用同步离 子源电流：〇. 03?0. 5A。
2. 如权利要求1中所述的应用于纺织品彩色渐变磁控溅射卷绕镀覆的方法，其特征在 于所述的镀覆车速为〇. 1-1. 〇米/分钟时，溅射靶的磁控电流如下：铜靶3?9A，钛钯3? 9A，不锈钢靶3?9A，银靶1?2A，各个溅射靶的总电流小于超过10A ;所述的镀膜车速> 3 米/分钟时，溅射靶的磁控电流如下：铜靶〇?2A，钛钯0?2A，不锈钢靶0?2A，银靶0? 0. 5A，各个溅射靶的总电流小于10A，采用氩气为工作气体，流量为60?170Sccm。
3. 如权利要求1中所述的应用于纺织品彩色渐变磁控溅射卷绕镀覆的方法，其特征在 于所述的镀膜车速为〇. 1-1. 〇米/分钟，溅射靶的磁控电流如下：铜靶3?9A，钛靶3? 9A，不锈钢靶3?9A，银靶1?2A，各个溅射靶的总电流小于超过10A ;所述的镀膜车速> 3 米/分钟，溅射靶的磁控电流如下：铜靶〇?1A，钛钯0?1A，不锈钢靶0?1A，银靶0? 〇. 5A，同样各个溅射靶的总电流小于超过10A ;采用氩气和氧气同时作为工作气体：氩气流 量为60?170Sccm，氧气流量为30?160Sccm，工作气体压力为彡2X10^^。
4. 如权利要求1或2或3中所述的应用于纺织品彩色渐变磁控溅射卷绕镀覆的方法， 其特征在于所述的单靶位镀覆为单一运行铜靶或钛靶或不锈钢靶或银靶进行溅射。
5. 如权利要求1或2或3中所述的应用于纺织品彩色渐变磁控溅射卷绕镀覆的方法， 其特征在于所述的多靶位镀覆为同时运行两个以上的靶位进行溅射。
【文档编号】D06M11/83GK104389158SQ201410714517
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】姜绶祥, 江红, 余荣沾 申请人:广东欣丰科技有限公司