织物表面金属化处理的方法及其设备与产品

摘要

本发明提供了在纺织生产中对织物作表面金属化处理的方法、所用设备及所制得的产品，特点为织物轧光后再经低温等离子体和高温真空烘燥，随后镀铝膜。铝膜外涂有本色或彩色保护层，或在铝膜上印花。专用设备采用单独或合二为一的介质阻挡等离子体处理机和真空烘燥机。制得的产品包括纺织基布、与基布紧密结合的铝膜和本色或彩色的保护涂层。本发明优点是基布与铝膜结合牢固、色彩艳丽，可用于服装、装饰、产业织物各领域。

说明书

本发明涉及纺织工业生产中对织物表面进行金属化处理的一种功能性整理方法及其所用设备，和用这种方法制得的镀金属织物产品。

目前织物表面金属化处理多采用气相沉积、真空镀铝技术。采用这种方法能使织物表面产生理想的金属化效果，一般工艺流程为：织物轧光→真空镀铝→施加保护层。织物经轧光后表面平整光洁，通过热压阻塞了织物的经纬交织网点，经真空镀铝在织物表面形成反射率较高的连续铝膜，真空镀铝后再涂复一层保护膜便完成了金属化处理的全过程。采用上述工艺的缺点是：

1.铝膜易脱落。

由于铝膜与织物的结合完全是靠物理气相沉积的机理作用，所以结合极其微弱，虽然通过施加保护层提高了一定的结合牢度，但仍很不理想，产品使用受到了很大限制。

2.成膜过程不稳定。

织物由于含水形成的放气量相当大，致使真空镀铝时不易控制真空度，严重影响镀铝质量。

3.品种单一。

采用真空镀铝方法毹将银子般夺目光泽转移到织物上，但只能产生金属化光泽效应，而不能产生金属化彩色效应，使产品在装饰业、服装业等领域的用途受到限制。

本发明的目的是对上述真空镀铝方法及所用设备进行改进，以期提高铝膜与织物的结合牢度，稳定真空镀铝质量，并制取产生特殊的金属化彩色效应的镀铝织物。

本发明方法在采用原有工艺流程：织物轧光→真空镀铝膜→施加保护层的同时，作了如下改进，特征是：在织物轧光以后对织物作低温等离子体处理，处理后织物表面产生刻蚀作用，以期提高织物与铝膜的结合牢度；低温等离子体处理后，真空镀铝前对织物作高温真空烘燥处理，以期除去织物上的游离水、吸附水和部分结合水，使织物相对干燥，提高镀铝时织物的真空度，增强铝膜的附着力；施加保护层时，在保护层所用浆料中加入各种颜料，即施加彩色保护层，或在真空镀铝后采用常规工艺在铝膜上印花，使镀铝织物表面产生艳丽多彩的珠光效应。采用上述特征的金属化处理方法时，织物轧光、真空镀铝、施加保护层的工艺参数与现有技术的参数保持不变；低温等离子体采用电极式介质阻挡放电发生，对织物处理的参数为：等离子体发生功率5～20kw，温度30～100℃，织物运行速度5～15m/min；高温真空烘燥的真空度50～250Pa，温度80～100℃，织物运行速度10～20m/min；真空镀铝的工艺参数为：真空度(1.3～6.7)×10^-2Pa，送铝丝速度0.1～0.5m/min，加热钳锅蒸发舟温度1000～1500℃，织物运行速度10～50m/min；施加彩色保护层时，可在保护层所用浆料中视色泽根据需要增加颜料，加入量为织物重量的0.1～8％。

采用上述方法所用的各种设备中，织物轧光机、涂层机均为现有技术设备。低温等离子体处理机(图1)包括由张力辊、防止织物卷边的吸边器和喂入辊组成的织物喂入装置、保证各单元运行同步的传动系统、由通风管和排气扇组成的去除等离子区产生的臭氧的通风排气系统、等离子体区及织物输出卷绕装置五部分。等离子体区设置等离子体发生器及放电极板两部分，发生器产生的高频高压脉冲电源，施加到放电极板上，在极板之间产生等离子体，织物经过等离子体区经受处理。

高温真空烘燥机(图2)为本发明真空镀膜前对织物进行处理的专用设备，主要由真空抽气系统、真空室、设于真空室内的织物收放系统、电热烘燥辊筒四大部分组成，织物打卷后送入该机的卷绕机构，在卷绕的同时对织物作高温真空烘燥，快速排除织物内部水分，并起熨烫作用。

真空镀膜机(图3)是在现有薄膜真空镀膜机基础上为适应织物镀膜特点略作改进的设备。该机主要有抽真空系统、卷绕系统和蒸发系统三大部分组成。其主要特征在于抽真空系统有两套，即根据不同真空度要求和抽气量要求配置两套不同规格的真空泵、阀门及其管道系统；卷绕系统如现有技术由卷绕机构和收放机构组成，卷绕机构的张力控制和织物运行速度用集成电路控制数字显示，收放机构由放卷辊、若干导向辊、张力辊、冷却镀膜辊、收卷辊等组成；蒸发系统也如现有技术，包括加热钳锅(蒸发舟)和金属丝送入机构两部分。除上述三个主要部分外，还如现有薄膜真空镀膜机一样设有为各系统配套所必须的电气控制、制冷、加热、液压和水冷却系统。

为缩短工艺流程和降低制造成本，可将低温等离子体机与真空烘燥机合二为一，即将低温等离子体处理机构设于真空烘燥机中。称之为织物真空镀膜预处理机(图4)，主要包括真空抽气系统、真空室、织物收放系统、烘燥辊筒、等离子体发生电极五大部分。真空抽气系统的真空泵选用机械增压泵，抽气压强可达10^-1Pa；真空室为一密闭容器，容器上设有一气体引入孔，以调节室内的压强和气氛，可引入氧气或空气；织物收放系统和烘燥辊筒与高温真空烘燥机相同；真空室内设置发生低温等离子体的电极板，电极可接直流、交流或射频电源。    

用所述方法和设备制得的产品主要包括纺织基布、与基布紧密结合的金属膜，即铝膜、涂于铝膜外的本色或彩色装饰保护层，产品可用作反光伞、反光屏、高档时装、旅游帐蓬、汽车车罩等。

本发明的优点是金属膜与织物的结合紧密、牢固，施加彩色保护层或印花后既具有反光效应，又具有鲜艳的色彩，扩大了产品的应用范围，可用于服装、装饰、产业织物各领域。

附图1为低温等离子体处理机结构示意图，附图2为高温真空烘燥机结构示意图，附图3为真空镀膜机结构示意图，附图4为低温等离子体处理与高温真空烘燥机相结合的织物真空镀膜预处理机结构示意图。

图中：1.进布装置   2.等离子体区

3.电极板           4.通风排气系统

5.卷绕装置         6.织物

7.织物收放系统     8.真空室

9.烘燥辊筒         10.冷却辊筒

11.放卷辊          12.上室真空泵系统

13.送金属丝机构    14.钳锅(蒸发舟)

15.下室真空泵系统  16.观察窗

17.收卷辊          18.气体引入孔

以下给出实施例。实施例1。基布用织物：21171尼丝纺。保护层用化工料：丙烯酸酯乳液、增重剂，配方按现有技术常规；根据需要加入颜料。设备：现有二辊或三辊热压轧光机，

本发明低温等离子体处理机，

本发明高温真空烘燥机，

现有织物真空镀膜机，

现有涂层机。工艺流程：织物轧光→低温等离子体处理→高温真空烘燥→真空镀膜→施加保护层。工艺条件：1)轧光参数范围与现有技术同，具体为：

温度：180℃，

压力：400kN，

织物速度：20m/min；

2)低温等离子体处理：

温度：50℃(布面温度)，

功率：10kw，

织物速度：10m/min；

3)高温真空烘燥：

温度：80℃，

织物速度15m/min，

真空度：150Pa；

4)真空镀膜，工艺参数范围如常规，具体为：

蒸发舟温度：1200℃，

织物速度：30m/min，

送铝丝速度：0.2m/min，

真空度：1.33×10^-2Pa；

5)施加保护层，所用丙烯酸酯浆料配方如常规，

加入颜料：占织物重量0.1％的涂料绿，

涂刮浆料后烘干温度110℃，

焙烘温度：160℃，

织物速度：20m/min。实施例2。基布用织物：同例1。保护层用化工料：同例1。设备：现有二辊或三辊热压轧光机，同例1，

本发明低温等离子体处理与高温真空烘燥结合的织物真空镀膜

预处理机，

织物真空镀膜机，同例1，

涂层机，同例1。工艺流程：织物轧光→织物真空镀膜预处理机处理→真空镀膜→施加保护层。工艺条件：1)轧光：

温度175℃，

压力：380kN，

织物速度：22m/min；

2)织物真空镀膜预处理机处理：

温度：80℃，

织物速度：15m/min，

真空度：150Pa，

等离子体发生功率：10kw；

3)真空镀膜：

蒸发舟温度：1300℃，

织物速度：20m/min，

送铝丝速度：0.3m/min，

真空度：1.5×10^-2Pa；

4)施加保护层：

加入颜料：占织物重量0.5％的涂料黄，

涂刮浆料后烘干温度：115℃，

焙烘温度：170℃，

织物速度：18m/min。