彩色高强度纤维材料的制法及其成品的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种纤维制品，尤指一种彩色高强度纤维材料的制法及其成品。
【背景技术】
[0002]一般高强度的复合材料纤维多为深色，例如:碳纤维便呈黑色，受其原色以及材料特性的影响，高强度的复合材料纤维较难染色。
[0003]为制造出具有不同外观颜色的复合材料纤维，可在其工艺中添加色母，但这样的方法则会受到原材料底色的限制，例如:芳纶纤维染色后的颜色限制为蓝色、红色、黑色或橘色等，虽然通过添加色母可进行染色，但工艺成本却偏高。
[0004]另一方面，无机纤维如玻璃纤维或是玄武岩纤维等，则会因表面复合度的困难，必须利用染料进行表面的加工上色，无法利用色母染色，然而，由于颜色仅存在于表面，故容易在经过塑形加工、或是温度升高后导致退色。
【发明内容】
[0005]为解决现有高强度的复合材料纤维的染色后容易退色且染色成本偏高的缺点，本发明的主要目的在于提出一种可解决现有技术问题的彩色高强度纤维材料的制法及其成品O
[0006]本发明解决先前技术问题所提出的一种彩色高强度纤维材料的制法，其包括有:
[0007]染色前处理:将高强度纤维材料以溶剂进行表面处理，并进行高强度纤维材料表面的破坏，便可得前处理后基材；
[0008]电镀染色:将该前处理后基材进行电镀处理，以金属离子填补前处理后基材的表面，便可得到染色后基材；以及
[0009]染色后处理:将该染色后基材进行表面清除，以去除电镀染色步骤中残留的药剂，便形成彩色高强度纤维材料。
[0010]所述的彩色高强度纤维材料的制法，其中
[0011]于染色前处理步骤中，将该高强度纤维材料进行酸性脱脂以及有机溶剂脱脂，接着以水洗清洗表面溶剂，再进行电解脱脂，并再度水洗清洗表面溶剂，接着再度浸酸并水洗，便得到该前处理后基材；
[0012]于电镀染色步骤中，将该前处理后基材进行酸碱中和，再将中和后的前处理后基材进行第一电镀，使该前处理后基材的表面可进行离子交换的填补工作以染色，接着并水洗后浸酸、再水洗，接着再进行第二电镀染色，便得到该染色后基材；以及
[0013]于染色后处理步骤中，将该染色后基材进行水洗、光泽浸溃、转化膜处理、水洗等过程进行表面清除，再添加表面耦合剂并干燥，便形成该彩色高强度纤维材料。
[0014]所述的彩色高强度纤维材料的制法，其中电镀染色步骤中的第一电镀与第二电镀是以水溶液为电解液。
[0015]所述的彩色高强度纤维材料的制法，其中
[0016]于染色前处理步骤中，将该高强度纤维材料洗净并进行底涂，便得到该前处理后基材；
[0017]于电镀染色步骤中，于真空中烘烤加热欲镀的金属，使其在空间中形成蒸气，并于该前处理后基材的表面生成金属薄膜，便生成该染色后基材；以及
[0018]于染色后处理步骤中，将该染色后基材进行水洗并烘干，便形成该彩色高强度纤维材料。
[0019]本发明解决先前技术问题所提出的一种彩色高强度纤维材料，其包括有:
[0020]一纤维材料基材；
[0021 ] 一着色层，其电镀结合于该纤维材料基材外侧。
[0022]所述的彩色高强度纤维材料，其中该纤维材料基材可为碳纤维、玻璃纤维或是芳纶纤维所制成。
[0023]本发明的技术手段可获得的功效增进为:以电镀技术工艺进行高强度纤维材料的表面染色，使高强度纤维材料更容易具有多彩的颜色外观，且由于是直接在纤维材料的表面进行金属离子交换以形成所需色彩，故不必在纤维材料的工艺中加入色母，便可以有效减少染色的成本，另外，由于是以金属离子直接结合于高强度纤维材料表面，故染色后不易退色，因此，可同时兼顾多彩颜色外观、低廉的制造成本以及染色后的品质等优点，使高强度纤维材料具有高附加价值等优势，并可提升其相关商品的多样化应用。
【附图说明】
[0024]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中:
[0025]图1是本发明的第一较佳实施例的制法流程示意图。
[0026]图2是本发明的第二较佳实施例的制法流程示意图。
[0027]图3是本发明较佳实施例制出的彩色高强度纤维材料的剖面示意图。
[0028]附图标号说明:
[0029]10纤维材料基材20着色层
【具体实施方式】
[0030]为能详细了解本发明的技术特征及实用功效，并可依照说明书的内容来实现，兹进一步以如图式所示的较佳实施例，详细说明如后:
[0031]本发明提供的制法是利用电镀技术进行高强度纤维材料的染色，电镀技术是一种电沉积过程，其是使金属离子附着于基材的表面，使基材表面镀有金属镀层，以改变基材的表面性质。
[0032]电镀技术可用于赋予基材具有金属表面的光泽外观或是高磨耗特性等，而本发明乃以增加高强度纤维材料的外观颜色为目的，而高强度纤维材料如碳纤维或是芳纶纤维等纤维材料，本发明采用真空蒸着镀金(Vacuum plating)或无电镀法(Electrolessplating)进行高强度纤维材料的染色。
[0033]请参阅图1所示，本发明提出的无电镀法的工艺包括:
[0034]染色前处理:将高强度纤维材料置入第一筒槽或真空舱中进行酸性脱脂以及有机溶剂脱脂，接着以水洗清洗表面溶剂，再进行电解脱脂，并再度水洗清洗表面溶剂，接着再度浸酸并水洗，便可得到前处理后基材，其中，经由前处理过后的高强度纤维材料，由于表面附着的耦合剂及油剂已被去除，且亦以浸酸进行表面细微的破坏，故后续的染色过程便可较易上色。
[0035]电镀染色:将该前处理后基材置入第二筒槽或真空舱中进行酸碱中和，以避免表面前处理残留的溶剂影响染色，再将中和后的基材置入第三筒槽或真空舱中进行第一电镀，该第三筒槽或真空舱中含有金属离子、氧化金属或化学药剂等颜色来源，使该前处理后基材的表面可进行离子交换的填补工作以染色，接着并水洗后浸酸、再水洗，接着再进行第二电镀染色，便可得到染色后基材，较佳的是，第一电镀与第二电镀是以水溶液为电解液，其中，利用无电镀法的工艺可用来产生镍、钴、钯、钼、铜、金、银和含所述金属合金的镀层，便可使染色后基材呈现所述金属合金镀层的颜色，而利用过程中施予功率的增减，便可控制离子附着于该前处理后基材的表面的厚薄，以达到控制该染色后基材的颜色深浅的效果;
[0036]染色后处理:将该染色后基材进行水洗、光泽浸溃、转化膜处理、水洗等过程进行表面清除，以去除电镀染色步骤中残留的药剂，接着添加表面耦合剂并干燥，便形成彩色高强度纤维材料。
[0037]请参阅图2所示,本发明提出的真空蒸着镀金法的工艺包括:
[0038]染色前处理:将高强度纤维材料洗净并进行底涂，便得到前处理后基材；
[0039]电镀染色:于真空中烘烤加热欲镀的金属，使其在空间中形成蒸气，并于该前处理后基材的表面生成金属薄膜，便生成染色后基材；
[0040]染色后处理:将该染色后基材进行水洗并烘干，便形成彩色高强度纤维材料。
[0041]请参阅图3所示，经由本发明提出的无电镀法或真空蒸着镀金法进行染色的彩色高强度纤维材料包括一纤维材料基材10以及一着色层20,其中，该纤维材料基材10可为碳纤维、玻璃纤维或是芳纶纤维所制成，该着色层20电镀结合于该纤维材料基材10外侧，该着色层20的厚度可通过电镀染色过程中给予的功率不同而控制。
[0042]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种彩色高强度纤维材料的制法，其特征在于，包括有: 染色前处理，将高强度纤维材料以溶剂进行表面处理，并进行高强度纤维材料表面的破坏，得如处理后基材； 电镀染色，将所述前处理后基材进行电镀处理，以金属离子填补前处理后基材的表面，得到染色后基材；以及 染色后处理，将所述染色后基材进行表面清除，以去除电镀染色步骤中残留的药剂，形成彩色高强度纤维材料。
2.如权利要求1所述的彩色高强度纤维材料的制法，其特征在于， 于所述染色前处理的步骤中，将所述高强度纤维材料进行酸性脱脂以及有机溶剂脱月旨，接着以水洗清洗表面溶剂，再进行电解脱脂，并再度水洗清洗表面溶剂，接着再度浸酸并水洗，得到所述前处理后基材； 于所述电镀染色的步骤中，将所述前处理后基材进行酸碱中和，再将中和后的前处理后基材进行第一电镀，使所述前处理后基材的表面进行离子交换的填补工作以染色，接着并水洗后浸酸、再水洗，接着再进行第二电镀染色，得到所述染色后基材；以及 于所述染色后处理的步骤中，将所述染色后基材进行水洗、光泽浸溃、转化膜处理、水洗等过程进行表面清除，再添加表面耦合剂并干燥，形成所述彩色高强度纤维材料。
3.如权利要求2所述的彩色高强度纤维材料的制法，其特征在于，所述电镀染色的步骤中的第一电镀与第二电镀以水溶液为电解液。
4.如权利要求1所述的彩色高强度纤维材料的制法，其特征在于， 于所述染色前处理的步骤中，将所述高强度纤维材料洗净并进行底涂，得到所述前处理后基材； 于所述电镀染色的步骤中，于真空中烘烤加热欲镀的金属，使其在空间中形成蒸气，并于所述前处理后基材的表面生成金属薄膜，生成所述染色后基材；以及 于所述染色后处理的步骤中，将所述染色后基材进行水洗并烘干，形成所述彩色高强度纤维材料。
5.一种利用权利要求1的制法制成的彩色高强度纤维材料，其特征在于，包括有: 一纤维材料基材； 一着色层，其电镀结合于所述纤维材料基材外侧。
6.如权利要求5所述的彩色高强度纤维材料，其特征在于，所述纤维材料基材为碳纤维所制成。
7.如权利要求5所述的彩色高强度纤维材料，其特征在于，所述纤维材料基材为玻璃纤维所制成。
8.如权利要求5所述的彩色高强度纤维材料，其特征在于，所述纤维材料基材为芳纶纤维所制成。
【专利摘要】本发明提供一种彩色高强度纤维材料的制法及其成品，其中，所述制法包括有染色前处理、电镀染色以及染色后处理，其中，将高强度纤维材料以溶剂进行表面处理，并进行高强度纤维材料表面的破坏，便可得前处理后基材，将该前处理后基材进行电镀处理，以金属离子填补前处理后基材的表面，便可得到染色后基材，将该染色后基材进行表面清除，以去除电镀染色步骤中残留的药剂，便形成彩色高强度纤维材料，藉此，本发明可提供一种兼顾高强度纤维材料的多彩颜色外观、低廉的制造成本以及染色后的品质的彩色高强度纤维材料的制法。
【IPC分类】C25D5-54, D06M11-83, C25D7-06
【公开号】CN104562114
【申请号】CN201310517948
【发明人】黄文昌
【申请人】黄文昌
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月28日