涤纶纤维与织物表面镀银工艺及性能研究

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涤纶纤维因具有优良的物理机械性能及化学稳定性而被广泛应用于各领域中,但其因无法导电的原因,而限制了其在某些方面的应用。金属银因其优异的导电性、抗菌性、延展性以及催化活性而被广泛应用于材料的表面处理中。将金属银镀覆在涤纶表面,因其同时具有涤纶及金属银的各种优良性能,并且材料能获得一定的金属光泽和装饰效果而具有较大应用前景。本文首先进行了涤纶纤维的连续化化学镀银工艺研究,讨论了相关工艺参数对连续制备镀银纤维的影响;其次,连续制备的纤维表面银层较薄以致耐久性较差故对化学镀银纤维进行无氰电镀银实验,研究了镀液组成、电镀参数对电镀银纤维镀层性能的影响;最后采用激光镀法在涤纶织物上制备纳米银粒子,并利用该银粒子作为活化种催化化学镀铜反应,讨论了相关工艺参数对银粒子形貌影响。其具体内容如下:(1)探讨了无活化化学镀银工艺,实验表明涤纶纤维在化学镀银前处理时无需活化即可进行化学镀银实验,且制得的镀银纤维具有优良的导电性能,并讨论了相关反应机理。(2)在化学镀银工艺基础上设计了连续化化学镀银装置,并结合机器对静态化学镀银前处理以及镀覆工艺参数加以改进以完成连续化制备,确定了相关前处理及镀银工艺参数,成功地实现了镀银纤维的连续制备;讨论了连续制备条件对化学镀银的影响,结果表明在动态连续制备下,纤维能够与反应离子充分反应,银粒子的沉积速率会加快:连续化化学镀制得的镀银纤维表面镀层连续且致密,纤维电阻率为1.5x10-2Ω·cm。(3)因连续化镀银装置的局限性导致制得的纤维表面的银层牢固度较差,所以以其为阴极材料进行无氰电镀银实验,实验采用磺基水杨酸电镀银体系进行电镀,讨论了相关工艺参数对电镀银纤维的影响并对纤维进行相关测试。该实验最终工艺参数为:恒电压供电方式,电镀电压为1.5-2.0 V,电镀时间为4 min,电镀温度为室温;纤维经电镀银后表面镀层明显增厚,纤维的导电性能以及耐久性能得到显著提高。(4)实验以浸润PVP/AgNO3胶体溶液的涤纶织物为材料基体,使用激光镀方法在织物上诱导金属银粒子沉积,并以该银粒子作为活化种进行化学镀铜实验,讨论了PVP在激光辐照过程中的作用,分析了织物表面金属粒子形貌,结果表明激光诱导法成功的制备了纳米银粒子,并利用其催化活性在织物上成功的进行化学镀铜,PVP在反应中起到保护粒子及辅助还原作用。
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