一种电磁屏蔽织物电刷镀镍生产设备及方法与流程

1.本发明涉及电镀技术领域，具体是一种电磁屏蔽织物电刷镀镍生产设备及方法。


背景技术：

2.电子技术在给人们工作和生活带来空前的便利的同时，电磁波已成为一种不容忽视的电磁污染。长期、过量的电磁辐射会对人体造成直接伤害，并且能诱发心血管疾病、糖尿病、癌突变等。此外，电磁辐射也对信息安全造成隐患，威胁到国家的政治、经济、军事的安全。各种电磁屏蔽材料便应运而生，防电磁屏蔽织物就是其中的一种。
3.电磁波屏蔽织物既具有良好的导电性能，又能保持织物原有的某些特性，因而可以进行粘接、缝制，易于制成不同的几何形状对辐射源进行屏蔽，是理想的电磁屏蔽材料。按照生产制备技术的不同，目前，电磁屏蔽织物主要有金属丝和服用纱线混编织物、共混纺丝织物、真空镀金属织物、硫化铜织物、金属涂层织物和化学镀金属织物。其中尤以化学镀金属织物柔软、透气性好、屏蔽效能高等优异特点而被广泛应用。
4.目前，电磁屏蔽用织物一般经除油、粗化、活化、敏化、化学镀铜、再电镀铜或银或镍等，其工艺流程长，生产效率较低。一条电镀生产线，其生产速度一般为每分钟厘米数量级长度的电磁屏蔽用织物。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术中采用电磁屏蔽织物电镀生产效率低下的不足，本发明提供一种电磁屏蔽织物电刷镀镍生产设备及方法，不仅可大大提高屏蔽电镀织物电镀的生产效率，而且设备简单，电镀液循环利用环保压力小。
6.为实现上述目的，本发明提供一种电磁屏蔽织物电刷镀镍生产设备，包括电镀槽、输送组件与电镀组件，所述电镀槽内具有电镀液；
7.所述输送组件包括坯料卷轴与接收卷轴，坯料的一端缠绕在所述坯料卷轴上，另一端经过所述电镀槽的上方后与所述接收卷轴相连；
8.所述电镀组件包括阳极板、阴极板、导流管、电镀器以及电镀液循环泵，所述阳极板、所述阴极板间隔设在所述电镀槽的上方，且所述阴极板与所述坯料接触相连，所述阳极板与所述坯料之间具有间隙；
9.所述导流管的一端位于所述电镀槽内，所述电镀器的一端与所述导流管的另一端相通，所述电镀器的另一端设有连续的喷注缝，所述喷注缝朝向所述间隙，所述电镀液循环泵设在所述导流管上。
10.在另一个实施例中，所述输送组件还包括第一传送辊，所述第一传送辊设在所述电镀槽的上方，且所述第一传送辊与所述坯料接触相连；
11.所述电镀组件还包括固定杆与柔性垫，所述固定杆固定设在所述电镀槽上方，所述柔性垫的一端与所述固定杆相连，所述阴极板设在所述柔性垫的另一端，所述坯料夹持在所述阴极板与所述第一传送辊之间。
12.在另一个实施例中，所述电镀组件还包括设在所述间隙内的隔离物，所述喷注缝朝向所述隔离物，所述隔离物采用透水且不导电的材料制成。
13.在另一个实施例中，所述电镀器为中空的多边形棱柱，所述喷注缝开设在所述多边形棱柱的一条棱边上，所述多边形棱柱的棱面上或端面上设置有能够与导流管相连的管接头。
14.在另一个实施例中，所述电镀槽内设置有能够将电镀槽分隔为第一槽腔与第二槽腔的隔板；
15.所述隔板上开设有能够连通所述第一槽腔与所述第二槽腔的通孔，且所述通孔上设置有电镀液过滤结构；
16.所述阴极板、所述阳极板、所述电镀器均位于所述第一槽腔的上方，所述导流管的一端位于所述第二槽腔内，另一端与所述电镀器相连。
17.在另一个实施例中，电磁屏蔽织物电刷镀镍生产设备还包括主盐调节系统，所述主盐调节系统包括主盐容器、主盐喷嘴与压缩气源；
18.所述主盐喷嘴的出口端位于所述第二槽腔内电镀液的液面下，所述主盐喷嘴的入口端位于所述第二槽腔内电镀液的液面上，且所述主盐喷嘴的入口端通过第一软管与所述主盐容器相连，所述主盐喷嘴的入口端通过第二软管与所述压缩气源相连。
19.在另一个实施例中，电磁屏蔽织物电刷镀镍生产设备还包括加热槽，所述加热槽内设置加热用水以及加热器，所述电镀槽支撑设在所述加热槽内，以对所述电镀槽内的电镀液进行水浴加热。
20.在另一个实施例中，电磁屏蔽织物电刷镀镍生产设备还包括清洗水槽，所述坯料依次经过所述电镀槽的上方、所述清洗水槽的上方后与所述接收卷轴相连；
21.所述清洗水槽的上方固定设置有清洗水泵与清洗喷嘴，所述清洗喷嘴的出口端朝向被电刷镀后织物的上下两侧面，所述清洗喷嘴的入口端通过输水管与所述清洗水泵相连。
22.在另一个实施例中，电磁屏蔽织物电刷镀镍生产设备还包括中空的干燥箱，所述干燥箱设在所述清洗喷嘴与所述接收卷轴之间的位置；
23.所述干燥箱内设有加热系统，且所述干燥箱两端开设有仅能所述坯料通过的缝隙，所述坯料穿过所述干燥箱后与所述接收卷轴相连。
24.为实现上述目的，本发明还提供一种电磁屏蔽织物电刷镀镍生产方法，采用上述电磁屏蔽织物电刷镀镍生产设备，选用坯料为聚合物纤维织物，且经化学镀或磁控溅射使所述坯料两侧表面或单侧表面覆盖铜或镍金属层，所述坯料的厚度不大于0.1mm，所述方法具体包括如下步骤：
25.制备电镀液，参数为：硫酸镍280-340g/l、羧酸20-40g/l、氨基乙酸40g/l、水余量；
26.设置阳极板与阴极板之间的电流密度为5-12a/dm2，接收卷轴的收卷线速度为8-12m/min，电镀液温度为30-60℃，ph值为0.6-1.2；
27.根据电流大小和电流效率计算主盐的添加速度，定时以坯料镀后与镀前的质量差进行主盐添加量的校核来调整主盐添加速度，并定时对电镀液的ph值进行滴定调制，其中，电流效率的取值范围为93-96％。
28.与现有技术相比，本发明提供的一种电磁屏蔽织物电刷镀镍生产设备及方法，具
有如下有益技术效果：
29.1、采用电刷镀形式进行电镀，可大大提高屏蔽电镀织物电镀的生产效率；
30.2、采用相对封闭的干燥系统，可大大降低热的损耗，提高干燥效率；
31.3、采用压缩空气喷嘴喷出主盐，可极大加快主盐的溶解，起到稳定主盐浓度和空气搅拌的双重效果；
32.4、采用水浴加热方式，电镀液温度恒温性能好，有利于获得质量稳定的织物镀层；
33.5、在电镀槽中采用电镀液过滤结构处理刷镀后的电镀液，可快速去除电镀液中的有害杂质、夹杂沉淀，降低电镀液的维护频率，提高生产效率；
34.6、采用单一主盐的电镀液配方，降低了电镀液镍离子浓度精准调控的难度。
附图说明
35.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
36.图1为本发明实施例中电磁屏蔽织物电刷镀镍生产设备的结构示意图；
37.图2为本发明实施例中主盐系统的结构示意图。
38.附图标号：电镀槽1、电镀液101、第一槽腔102、第二槽腔103、隔板104、电镀液过滤结构105；坯料卷轴201、接收卷轴202、第一传送辊203、第二传送辊204；阳极板301、阴极板302、导流管303、电镀器304、电镀液循环泵305、固定杆306、柔性垫307、隔离物308；主盐喷嘴401、主盐容器402、压缩气源403、第一软管404、第二软管405；加热槽5、加热用水501以及加热器502、支柱503；清洗水槽6、清洗水601；清洗水泵701、清洗喷嘴702；干燥箱801、加热系统802；坯料9。
39.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
40.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
41.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
42.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
43.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是
电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
44.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
45.如图1-2所示为本实施例公开的一种电磁屏蔽织物电刷镀镍生产设备，主要包括电镀槽1、输送组件与电镀组件。其中，电镀槽1内具有电镀液101，电镀液101的成分为硫酸镍280-340g/l、羧酸20-40g/l、氨基乙酸40g/l、水余量。
46.输送组件包括坯料卷轴201与接收卷轴202，坯料9的一端缠绕在坯料卷轴201上，另一端经过电镀槽1的上方后与接收卷轴202相连。坯料9为聚合物织物，且坯料9为经化学镀或磁控溅射铜或镍于织物单面或双面表层的复合纤维织物，坯料9宽度不小于1000mm。坯料卷轴201采用塑料制成，且坯料卷轴201附设有阻尼装置，以使得坯料9在输送过程中保持张紧状态。接收卷轴202采用聚合物材料或金属结构材料制成。本实施例中，输送组件的运行采用变频电机驱动，变频电机与接收卷轴202传动相连，控制方式采用接收卷轴202的导电织物线速度恒定的控制方式，实现织物由坯料卷轴201
→
电镀槽1
→
清洗水槽6
→
接收卷轴202的传送路线。
47.在具体实施过程中，电磁屏蔽织物电刷镀镍生产设备还包括支架，坯料卷轴201与接收卷轴202分别通过轴承转动连接在支架的两侧，且坯料卷轴201与接收卷轴202的轴线平行，电镀槽1则位于坯料卷轴201与接收卷轴202之间的位置。其中，电镀槽1可以是与支架固定连接的，也可以是外置的。
48.电镀组件包括电源、阳极板301、阴极板302、导流管303、电镀器304以及电镀液循环泵305，阳极板301为采用石墨或其它惰性导电材料制成的矩形板，且与电源的正极电连接。阴极板302为铜片或铜箔，与电源负极连接，铜片或铜箔长度不小于坯料9织物宽度。电源采用直流电源或脉冲电源，电源电流的大小大于阳极板301面积与电镀工艺所需电流密度之乘积。阳极板301、阴极板302间隔设在电镀槽1的上方，且阴极板302与坯料9接触相连，阳极板30与1坯料9之间具有间隙。阳极板301与坯料9织物之间处于平行关系，坯料9织物与阳极板301之间间隙的厚度为5-20mm，优选为10mm，且与阳极板301相比织物的位置较低。导流管303的一端位于电镀槽1内，电镀器304的一端与导流管303的另一端相通，电镀器304的另一端设有连续的喷注缝，喷注缝朝向阳极板301与坯料9之间的间隙，电镀液循环泵305为耐酸泵，且电镀液循环泵305设在导流管303上。在具体实施过程中，电镀器304采用聚合物或聚合物基复合材料制成，电镀器304为中空的多边形棱柱，如三棱柱；喷注缝开设在多边形棱柱的一条棱边上，喷注缝的宽度不大于2mm，长度不小于阳极板301的长度。多边形棱柱的棱面上或端面上设置管接头，管接头采用软管外接电镀液循环泵305的压力出水口，电镀液循环泵305的入水口则与导流管303相接。
49.本实施例中，阳极板301、阴极板302、导流管303、电镀器304以及电镀液循环泵305均固定设置在支架上，也可选择将阳极板301在长度方向的两端固定于电镀槽1。进一步具体地，输送组件还包括第一传送辊203，第一传送辊203通过轴承转动连接在支架上且位于电镀槽1的上方，且第一传送辊203与坯料9接触相连。电镀组件还包括固定杆306与柔性垫
307，其中，固定杆306采用刚性材料制成，固定杆306固定设在支架上且位于电镀槽1上方，柔性垫307采用橡胶材料制成，柔性垫307的一端与固定杆306相连，另一端黏贴与电源负极相连的铜片或铜箔，坯料9夹持在阴极板302与第一传送辊203之间。在具体实施过程中，第一传送辊203的数量为两个，且两个第一传送辊203之间具有高度差且轴向与坯料卷轴201、接收卷轴202的轴线平行，第一传送辊203采用聚合物或聚合物基复合材料制成，坯料9夹持在阴极板302与高度较高的第一传送辊203之间，即作为阳极板301的铜片或铜箔的中间部分与该第一传送辊203相切。
50.作为优选地实施方式，电镀组件还包括隔离物308，隔离物308位于阳极板301与坯料9之间的间隙内且与阳极板301固定相连、与坯料9接触相连。通过设置隔离物308，使得阳极板301与织物坯料之间的间距为5-20mm，且与阳极板301相比织物的位置较低。喷注缝正对阳极板301与坯料9之间的隔离物308，隔离物308采用透水且不导电的材料制成，例如采用动物毛发制成的织物或毛刷、无纺布、聚合物织物制成隔离物308。
51.本实施例中，电镀槽1内设置有能够将电镀槽1分隔为第一槽腔102与第二槽腔103的隔板104，阴极板302、阳极板301、电镀器304均位于第一槽腔102的上方，导流管303的一端位于第二槽腔103内，另一端与电镀器304相连。隔板104上开设有能够连通第一槽腔102与第二槽腔103的通孔，通孔距两边槽底均不小于20mm，且通孔上设置有电镀液过滤结构105，电镀液过滤结构105采用滤网或活性炭或滤网和活性炭两者兼有的形式，用于处理刷镀后的电镀液101，可快速去除电镀液101中的有害杂质、夹杂沉淀，降低电镀液101的维护频率，提高生产效率。
52.本实施例中，电磁屏蔽织物电刷镀镍生产设备还包括主盐调节系统，以实现镍离子浓度的稳定。具体地，主盐调节系统包括主盐容器402、主盐喷嘴401与压缩气源403，其中，压缩气源403可以采用空气压缩机或高压气瓶，主盐容器402与压缩气源403均可固定设在支架上。主要喷嘴采用卡箍连接或螺栓连接等机械方式固定于电镀槽1的内壁上，且主盐喷嘴401的出口端位于第二槽腔103内电镀液101的液面下，主盐喷嘴401的入口端位于第二槽腔103内电镀液101的液面上，且主盐喷嘴401的入口端通过第一软管404与主盐容器402相连，主盐喷嘴401的入口端通过第二软管405与压缩气源403相连，第一软管404与第二软管405均由聚合物材料或聚合物基复合材料制成。主盐容器402内具有硫酸镍颗粒，且颗粒的最大尺寸不大于0.2mm，使得主盐以硫酸镍的颗粒形式添加，采用压缩空气喷嘴喷出主盐，可极大加快主盐的溶解，起到稳定主盐浓度和空气搅拌的双重效果。在具体实施过程中，主盐容器402内主盐的最高位置与主要喷嘴入口端的高度差不大于50mm，主盐喷嘴401的出口尖端采用聚合物材料制成。需要注意的是，主盐的添加速度根据电源的电流大小和电流效率计算所得，定时以织物镀后与镀前的质量差进行主盐添加量的校核来调整添加速度，以及定时对电刷镀液的ph值进行滴定调整。其中，主盐的添加速度的计算方式为所属领域的常规技术手段，因此本实施例中不再对其进行赘述。
53.本实施例中，电磁屏蔽织物电刷镀镍生产设备还包括加热槽5，加热槽5内设置加热用水501以及加热器502，电镀槽1支撑设在加热槽5内，以对电镀槽1内的电镀液101进行水浴加热，采用水浴加热方式，使得电镀液101温度恒温性能好，有利于获得质量稳定的织物镀层。其中，加热器502为电加热棒，且加热槽5外包覆有保温材料。在具体实施过程中，加热槽5采用聚合物或聚合物基复合材料制成，电镀槽1采用数量若干的支柱503立于加热槽5
的槽底。电镀槽1的下部及槽底采用玻璃制成，玻璃上端的高度高于水浴加热水位的高度，电镀槽1的上部采用聚合物材料制成，电镀槽1的上下部分之间采用胶接方式实现连接。
54.本实施例中，电磁屏蔽织物电刷镀镍生产设备还包括清洗水槽6、清洗系统与与干燥系统，清洗水槽6用于回收清洗系统在清洗过程中留下的清洗水601。其中，清洗水槽6采用聚合物或聚合物基复合材料制成，设在与电镀槽1或加热槽5相邻的位置，或者可以直接将部分加热槽5作为清洗水槽6。坯料9依次经过电镀槽1的上方、清洗水槽6的上方后与接收卷轴202相连。在具体实施过程中，清洗水槽6上方设置有两个第二传送辊204，两个第二传送辊204均通过轴承与支架转动相连，且两个第二传送辊204之间具有高度差且轴向与坯料卷轴201、接收卷轴202的轴线平行，第二传送辊204同样采用聚合物或聚合物基复合材料制成。清洗系统设置在第一个第二传送辊204与第二个第二传送辊204之间的位置，用于对电刷镀后的坯料9织物进行清洗处理；干燥系统则设置在第二个传送辊与接收卷轴202之间的位置，用于对清洗后的坯料9织物进行干燥处理。
55.本实施例中，清洗系统包括固定设置在清洗水槽6上方的清洗水泵701与清洗喷嘴702，清洗水泵701与清洗喷嘴702均固定设置在支架上，且清洗喷嘴702的出口端朝向被电刷镀后织物的上下两侧面，清洗喷嘴702的入口端通过输水管与清洗水泵701的出水端相连，清洗水泵701的水源采用经处理后的清洗织物用水。
56.本实施例中，干燥系统包括中空的干燥箱801以及设在干燥箱801内部的加热系统802，干燥箱801固定设在支架上且位于第二个第二传送辊204与接收卷轴202之间的位置。干燥箱801两端开设有仅能坯料9通过的缝隙和/或操作窗口，加热系统802为设在干燥箱801内的热风扇，以能为坯料9织物上下面同时采用电热风形式进行干燥处理，坯料9经由缝隙穿过干燥箱801后与接收卷轴202相连。采用该相对封闭的干燥系统，可大大降低热的损耗，提高干燥效率。
57.需要注意的是，本实施例中的坯料卷轴201、接收卷轴202、第一传送辊203与第二传送辊204也可直接采用轴承固定于电镀槽1或清洗槽外部的轴承座上，轴承座与电镀槽1、或清洗槽内腔之间采用动挡板隔离电镀液101和清洗水，且安装位置均高于槽内液面的高度。
58.在上述电磁屏蔽织物电刷镀镍生产设备的基础上，本实施例还公开了一种电磁屏蔽织物电刷镀镍生产方法，采用上述电磁屏蔽织物电刷镀镍生产设备，选用坯料9为聚合物纤维织物，且经化学镀或磁控溅射使坯料9两侧表面或单侧表面覆盖铜或镍金属层，坯料9的厚度不大于0.1mm，该方法具体包括如下步骤：
59.制备电镀液101，参数为：硫酸镍280-340g/l、羧酸20-40g/l、氨基乙酸40g/l、水余量；
60.设置阳极板301与阴极板302之间的电流密度为5-12a/dm2，接收卷轴202的收卷线速度为8-12m/min，电镀液101温度为30-60℃，ph值为0.6-1.2；
61.根据电流大小和电流效率计算主盐的添加速度，定时以坯料9镀后与镀前的质量差进行主盐添加量的校核来调整主盐添加速度，并定时对电镀液101的ph值进行滴定调制，其中，电流效率的取值范围为93-96％。
62.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用
在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。