本發(fā)明專利技術(shù)涉及纖維表面非全包覆鍍納米金屬工藝及其制品，基體為化纖無紡布、純棉無紡布或聚乳酸纖維無紡布，工藝包括：(1)真空度10Pa～1.0×10-4Pa，加熱溫度60℃～120℃，進(jìn)行基體真空除水脫氣處理；(2)采用陰極離子鍍膜設(shè)備，以氬氣或氮氣作為保護(hù)氣體，真空度為1.0×10-1Pa～1.0×10-4Pa，溫度為-10℃～-30℃，基體運(yùn)行速度0.5～10.0m/min，對基體進(jìn)行等離子體表面清潔處理，以金屬為靶材，產(chǎn)生金屬離子和納米粒子，金屬離子和納米粒子密度為0.1～2.0g/m2，在基體表面進(jìn)行離子鍍納米金屬，納米金屬鍍層的納米粒子的粒度小于100nm。本發(fā)明專利技術(shù)具有納米金屬鍍層的納米粒子分布窄、納米金屬鍍層均勻性好、納米金屬表面活性高和無雜質(zhì)等優(yōu)點，并實現(xiàn)了僅在基體纖維的半面鍍上納米金屬。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于功能性紡織材料領(lǐng)域，具體涉及一種纖維表面非全包覆鍍納米金屬工藝及其制品。
技術(shù)介紹
納米金屬(銀、銅、鋅、鎳合金等)是利用先進(jìn)的納米技術(shù)將金屬材料納米化，所述的金屬納米化粒子平均主要尺寸是小于10nm的單獨粒子或粒子聚集體。納米金屬可產(chǎn)生各種優(yōu)異性能(如導(dǎo)電性、電磁屏蔽性、防靜電性、絕熱性、殺菌抗菌性等)，納米銀具有強(qiáng)大和持久的殺菌抑菌作用，可在數(shù)分鐘內(nèi)殺死650多種細(xì)菌，廣譜殺菌且無任何的耐藥性和毒副刺激作用。纖維材料上離子鍍納米金屬存在一些核心技術(shù)問題，一種是納米金屬粒子數(shù)量不足和鍍層附著力不強(qiáng)，而使材料的各種優(yōu)異功能不夠持久和充足；另一種是納米金屬鍍層其納米粒子分布范圍難控、納米粒子分布不均勻，使納米級金屬鍍層變成為亞微米級甚至是微米級的金屬鍍層，而微米級金屬層的表面性能與納米級金屬層的性能(如比表面積、表面效應(yīng)、體積效應(yīng)和量子尺寸效應(yīng)等)有巨大差別；另外，關(guān)鍵是纖維表面被金屬鍍層全部包覆成為“金屬絲”，使纖維失去了纖維本身應(yīng)有的性能。在真空離子鍍納米金屬工藝中，如果纖維基體含水含氣率高，也會直接影響納米金屬鍍層的質(zhì)量。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于，提供一種纖維表面非全包覆鍍納米金屬工藝及其制品，使鍍層的納米粒子分布窄且分布均勻，鍍層附著力強(qiáng)，并僅在纖維的半面進(jìn)行離子鍍納米金屬。為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供的纖維表面非全包覆鍍納米金屬工藝，其特征在于，基體為化纖無紡布、純棉無紡布或聚乳酸纖維無紡布，所述工藝包括以下步驟:(I)所述基體在真空室內(nèi)，真空度為1Pa?1.0X 10_4Pa，加熱溫度為60°C?120°C，加熱時間20?60分鐘，進(jìn)行基體真空除水脫氣處理；(2)采用陰極離子鍍膜設(shè)備，以氬氣或氮氣作為保護(hù)氣體，真空度為1.0XKT1Pa ?1.0Xl(T4Pa，溫度為 _10°C ?_30°C，基體運(yùn)行速度 0.5 ?10.0m/min，對基體進(jìn)行等離子體表面清潔處理，以金屬為靶材，產(chǎn)生金屬離子和納米粒子，金屬離子和納米粒子密度為0.1?2.0g/m2，在基體表面進(jìn)行離子鍍納米金屬，納米金屬鍍層的納米粒子的粒度小于10nm ；(3)將上述材料分切、計量、真空封裝。采用上述工藝制備的制品，其特征在于，包括基體，基體為化纖無紡布、純棉無紡布或聚乳酸纖維無紡布，所述基體上鍍有納米金屬鍍層，納米金屬鍍層的納米粒子的粒度小于10nm。本專利技術(shù)的以化纖無紡布、純棉無紡布或聚乳酸纖維無紡布為基體，先對基體進(jìn)行真空除水脫氣處理，再采用離子鍍膜法鍍納米金屬，具有納米金屬鍍層的納米粒子分布窄、納米金屬鍍層均勻性好、納米金屬表面活性高和無雜質(zhì)等優(yōu)點，通過鍍膜條件，將金屬離子和納米粒子密度控制在0.1?2.0g/m2范圍內(nèi)，實現(xiàn)了僅在基體纖維的半面鍍上納米金屬，制品既保持了纖維對人體皮膚的親和、透氣和吸水等性能，又具有了很強(qiáng)的殺菌和抑菌等作用。進(jìn)一步地，所述納米金屬鍍層的納米粒子的粒度為10?30nm。納米粒子分布范圍窄、納米粒子分布均勻，鍍層附著力更強(qiáng)、度量更好。【具體實施方式】本專利技術(shù)纖維表面非全包覆鍍納米金屬工藝，基體為化纖無紡布、純棉無紡布或聚乳酸纖維無紡布，密度18?180g/m2、幅寬1360mm、厚度0.04?0.50mm,纖維單絲直徑0.010 ?0.018mm、細(xì)度 1.58 ?1.86dtex。實施例1基體為純棉無紡布，密度40g/m2、幅寬1360mm、厚度0.28mm，纖維單絲直徑0.015mm、細(xì)度1.67dtex。工藝步驟包括:(I)將基體放置在真空室內(nèi)，真空度為1.0 X KT1Pa,加熱溫度60?100°C，加熱時間30?50分鐘，進(jìn)行基體真空除水脫氣處理。(2)采用幅寬為1400mm的陰極離子鍍膜設(shè)備，把處理后的基體放置在鍍膜設(shè)備的放卷裝置上，真空度為2.8X KT1Pa,溫度為-10°C，基體運(yùn)行速度為4.0m/min,以99.9%的氬氣作為保護(hù)氣體，流量為1000ml/min，進(jìn)行基體等離子體表面清潔處理，以99.99%高純度銀作為靶材，磁控電壓460?880V，電流12?20A，產(chǎn)生銀離子和納米粒子，在基體表面實現(xiàn)離子鍍納米銀，產(chǎn)生的銀離子和納米粒子密度為0.1?1.0g/m2，納米金屬鍍層的納米粒子的粒度為10?30nm。得到的制品在基體上鍍有納米金屬鍍層，納米金屬鍍層的納米粒子的粒度為10?30nm。通過控制等離子體電源的功率和放卷速度，可以調(diào)節(jié)鍍層的厚度。(3)按要求將上述材料分切，計量，真空封裝。得到的制品以純棉無紡布為基體，在基體上鍍上了納米金屬鍍層，納米金屬鍍層的納米粒子的粒度為10?30nm。實施例2基體為聚乳酸纖維無紡布，密度30g/m2、厚度0.22mm、幅寬1380mm、纖維單絲直徑0.016mm、細(xì)度1.68dtex。工藝步驟包括:(I)將基體放置在真空室內(nèi)，真空度為1.0 X KT1Pa,加熱溫度60?80°C，加熱時間30?50分鐘，進(jìn)行基體真空除水脫氣處理。(2)采用幅寬為1400mm的陰極離子鍍膜設(shè)備，把處理后的基體放置在鍍膜設(shè)備的放卷裝置上，真空度為2.6X KT1Pa,溫度為-15°C，基體運(yùn)行速度為6.0m/min,以99.9%的氬氣作為保護(hù)氣體，流量為1200ml/min，進(jìn)行基體等離子體表面清潔處理，以99.99%高純度銀作為靶材，磁控電壓460?880V，電流12?20A，產(chǎn)生銀離子和納米粒子，在基體表面實現(xiàn)離子鍍納米銀，產(chǎn)生的銀離子和納米粒子密度為0.1?1.0g/m2，納米金屬鍍層的納米粒子的粒度為10?30nm。得到的制品在基體上鍍有納米金屬鍍層，納米金屬鍍層的納米粒子的粒度為10?30nm。通過控制等離子體電源的功率和放卷速度，可以調(diào)節(jié)鍍層的厚度。(3)按要求將上述材料分切，計量，封裝。得到的制品以聚乳酸纖維無紡布為基體，在基體上鍍上了納米金屬鍍層，納米金屬鍍層的納米粒子的粒度為10?30nm。本專利技術(shù)在步驟(I)中，真空度可以在1Pa至1.0X10_4Pa范圍內(nèi)選擇，加熱溫度可以在60°C至160°C范圍內(nèi)選擇，加熱時間控制在10至60分鐘。步驟(I)能有效除去基體上的水分、氣泡和雜質(zhì)，為后續(xù)的鍍膜做好準(zhǔn)備，可以使鍍層附著力強(qiáng)，不易脫落。在步驟⑵中，保護(hù)氣體可以是氬氣或氮氣，真空度為1.0 X 1-1Pa至1.0 X 10_4Pa，溫度為_10°C至-30°C，基體運(yùn)行速度0.5至10.0m/min,金屬離子和納米粒子密度為0.1?2.0g/m2。納米金屬鍍層的納米粒子的粒度小于lOOnm，相應(yīng)地，得到的制品的納米金屬鍍層的納米粒子的粒度小于lOOnm。納米金屬鍍層的納米粒子的粒度在10?30nm為優(yōu)選，納米粒子分布范圍窄、納米粒子分布均勻，鍍層附著力更強(qiáng)、度量更好。金屬為金、銀、鋁、銅、鋅、鐵、鎳、鈦、鉑、鈀、鈷、鉭、稀土金屬及其混合物與合金、以及這些金屬的混合物與合金，前述列出的金屬為或的關(guān)系。最優(yōu)先的是貴金屬，其他的金屬對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。本專利技術(shù)具有納米金屬鍍層的納米粒子分布窄、納米金屬鍍層均勻性好、納米金屬表面活性高和無雜質(zhì)等優(yōu)點，可連續(xù)化生產(chǎn)，成品率高、質(zhì)量好、無污染且性能優(yōu)異穩(wěn)定。本專利技術(shù)通過鍍膜條件，將金屬離子和納米粒子密度控制在0.1?2.0g/m2范圍內(nèi)，實現(xiàn)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
纖維表面非全包覆鍍納米金屬工藝，其特征在于，基體為化纖無紡布、純棉無紡布或聚乳酸纖維無紡布，所述工藝包括以下步驟：(1)所述基體在真空室內(nèi)，真空度為10Pa～1.0×10?4Pa，加熱溫度為60℃～160℃，加熱時間20～60分鐘，進(jìn)行基體真空除水脫氣處理；(2)采用陰極離子鍍膜設(shè)備，以氬氣或氮氣作為保護(hù)氣體，真空度為1.0×10?1Pa～1.0×10?4Pa，溫度為?10℃～?30℃，基體運(yùn)行速度0.5～10.0m/min，對基體進(jìn)行等離子體表面清潔處理，以金屬為靶材，產(chǎn)生金屬離子和納米粒子，金屬離子和納米粒子密度為0.1～2.0g/m2，在基體表面進(jìn)行離子鍍納米金屬，納米金屬鍍層的納米粒子的粒度小于100nm；(3)將上述材料分切、計量、真空封裝。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱家駿，
申請(專利權(quán))人：嘉興中科奧度新材料有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：浙江;33
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。