芳纶纤维或无纬织物表面全包覆复合离子镀纳米金属工艺及其制品的制作方法_2

文档序号:8509619阅读:来源:国知局
镀层,纳米铝镀层的纳米粒子的粒度为I?50nm。得到的制品在基体上镀有纳米金属镀层,纳米金属镀层的纳米粒子的粒度为I?50nm。通过控制等离子体电源的功率和放卷速度,可以调节镀层的厚度。
[0024](3)按要求将上述材料分切,计量,真空封装。
[0025]本发明在步骤(I)中,真空度可以在1Pa至3.0X10_4Pa范围内选择,加热温度可以在60°C至180°C范围内选择,加热时间控制在10至60分钟。步骤(I)能有效除去基体上的水分、气泡和杂质,为后续的镀膜做好准备,可以使镀层附着力强,不易脱落。在步骤⑵中,保护气体可以是氩气或氮气,真空度为1.0 X 1-1Pa至3.0 X 10_4Pa,温度为_10°C至-30 °C,基体运行速度3.0至10.0m/min,产生的金属离子和纳米粒子密度为1.0至10.0g/m2。纳米金属镀层的纳米粒子的粒度小于lOOnm,相应地,得到的制品的纳米金属镀层的纳米粒子的粒度小于lOOnm。纳米金属镀层的纳米粒子的粒度在I?50nm为优选,纳米粒子分布范围窄、纳米粒子分布均匀,镀层附着力更强、度量更好。
[0026]复合离子镀膜方式为电弧离子镀膜和磁控溅射镀膜这两种镀膜方式相结合,该方式能很好地控制产生的金属离子和纳米粒子的密度和二者间的比例,使镀层附着力更强、均匀性更好。金属为金、银、铝、铜、锌、铁、镍、钛、铂、钯、钴、钽、稀土金属及其混合物与合金、以及这些金属的混合物与合金,前述列出的金属为或的关系。最优先的是贵金属,其他的金属对本领域技术人员来说是显而易见的。
[0027]本发明所述的全包覆,当基体为由芳纶纤维制成的无玮织物时,是指纳米金属镀层把无玮织物所镀的表面全部覆盖,若是单面镀,纳米金属镀层则覆盖无玮织物的一个面;若是双面镀,纳米金属镀层则覆盖无玮织物的两个面。使用无玮织物单面镀或双面镀所得到的制品,采用多种具体方法制作具体产品,仅使无玮织物被纳米金属镀层覆盖的面暴露在外,能够从根本上阻断了水分、紫外线侵入芳纶纤维的通道,使芳纶纤维在湿环境、紫外线照射环境中也不会受到影响,尤其对纤维力学性能的影响。当基体为由芳纶纤维时,全包覆是指纳米金属镀层把芳纶纤维的表面完全覆盖,使用镀上纳米金属镀层的芳纶纤维,可以编织或制作成各种产品。
[0028]本发明从根本上阻断了水分侵入纤维的通道,使芳纶纤维在湿环境中也不会受到影响,尤其对纤维力学性能的影响。从根本上避免了紫外光(UV)对芳纶纤维皮层结构的伤害,使芳纶纤维的耐紫外能力提高,解决了芳纶纤维的老化问题。制品具有良好的防水、透气、导电、抗静电、电磁屏蔽、抗紫外和防红外等功能,使芳纶纤维或无玮织物成为功能材料,应用领域更加宽广。具有纳米金属镀层的纳米粒子分布窄、纳米金属镀层均匀性好、纳米金属表面活性高和无杂质等优点,可连续化生产,成品率高、质量好、性能优异稳定且无污染。
【主权项】
1.芳纶纤维或无玮织物表面全包覆复合离子镀纳米金属工艺,其特征在于,基体为芳纶纤维或由芳纶纤维制成的无玮织物,所述工艺包括以下步骤: (1)所述基体在真空室内,真空度为1Pa?3.0 X 10_4Pa,加热温度为60°C?180°C,加热时间10?60分钟,进行基体真空除水脱气处理; (2)采用阴极离子镀膜设备,以氩气或氮气作为保护气体,真空度为1.0X KT1Pa?3.0X 10_4Pa,温度为-10°C?-30°C,基体运行速度3.0?10.0m/min,对基体进行等离子体表面清洁处理,以金属为靶材,采用复合离子镀膜方式产生金属离子和纳米粒子,金属离子和纳米粒子密度为1.0?10.0g/m2,在基体表面全包覆地镀上了纳米金属镀层,纳米金属镀层的纳米粒子的粒度小于10nm ; (3)将上述材料分切、计量、真空封装。
2.根据权利要求1所述的芳纶纤维或无玮织物表面全包覆复合离子镀纳米金属工艺,其特征在于,所述复合离子镀膜方式为电弧离子镀膜和磁控溅射镀膜这两种镀膜方式相结入口 ο
3.根据权利要求2所述的芳纶纤维或无玮织物表面全包覆复合离子镀纳米金属工艺,其特征在于,所述纳米金属镀层的纳米粒子的粒度为I?50nm。
4.根据权利要求3所述的芳纶纤维或无玮织物表面全包覆复合离子镀纳米金属工艺,其特征在于,所述金属为金、银、铝、铜、锌、铁、镍、钛、铂、钯、钴、钽、稀土金属及其混合物与合金、以及这些金属的混合物与合金。
5.根据权利要求4所述的芳纶纤维或无玮织物表面全包覆复合离子镀纳米金属工艺,其特征在于,所述基体为对位芳纶纤维1414、间位芳纶纤维1313或由前述两种或任意一种芳纶纤维制成的无玮织物。
6.根据权利要求5所述的芳纶纤维或无玮织物表面全包覆复合离子镀纳米金属工艺,其特征在于,所述基体为由对位芳纟仑纤维1414制成的无玮织物,纤度1.65dtex,强度18?22cN/dtex,初始模量 ^ 400cN/dtex。
7.根据权利要求5所述的芳纶纤维或无玮织物表面全包覆复合离子镀纳米金属工艺,其特征在于,所述基体为由间位芳纟仑纤维1313制成的无玮织物,纤度2.2dtex,强度3.5?5.0cN/dtex,初始模量 30 ?70cN/dtex。
8.采用权利要求1所述工艺制备的制品,其特征在于,基体为芳纶纤维或由芳纶纤维制成的无玮织物,采用复合离子镀膜方式在所述基体上镀有纳米金属镀层,纳米金属镀层的纳米粒子的粒度小于lOOnm。
9.根据权利要求8所述的制品,其特征在于,所述复合离子镀膜方式为电弧离子镀膜和磁控溅射镀膜这两种镀膜方式相结合。
10.根据权利要求9所述的制品,其特征在于,所述纳米金属镀层的纳米粒子的粒度为I ?50nmo
【专利摘要】本发明涉及芳纶纤维或无纬织物表面全包覆复合离子镀纳米金属工艺,基体为芳纶纤维或由芳纶纤维制成的无纬织物,工艺包括:(1)基体在真空度为10Pa~3.0×10-4Pa、加热温度60℃~180℃的真空室内除水脱气处理;(2)采用阴极离子镀膜设备,以氩气或氮气作为保护气体,真空度为1.0×10-1Pa~3.0×10-4Pa,温度为-10℃~-30℃,基体运行速度3.0~10.0m/min,对基体进行等离子体表面清洁处理,以金属为靶材,采用复合离子镀膜方式产生密度为1.0~10.0g/m2的金属离子和纳米粒子,在基体表面全包覆地镀上了粒度小于100nm的纳米金属镀层;(3)将上述材料分切、计量、真空封装。本发明大大降低了水分和紫外线对芳纶纤维的影响,极大地保护了芳纶纤维的优异力学性能。
【IPC分类】C23C14-32, D06M101-36, D06M11-83, C23C14-20
【公开号】CN104831527
【申请号】CN201510150098
【发明人】朱家骏
【申请人】嘉兴中科奥度新材料有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年3月31日
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