一种锦纶纤维表面化学镀钛的方法

摘要

本发明涉及功能纺织品领域，公开了一种锦纶纤维表面化学镀钛的方法，包括：1）选取表面光滑的锦纶低捻纱；2）用氢氧化钠、磷酸钠、苯磺酸钠、OP乳化剂等配制除油液，用除油液浸泡纱线，除去纤维表面的油渍和污垢；3）用丙三醇、乙萘酚、氨磺酸、丙烯酸乙酯、聚乙二醇、十二烷基苯磺酸钠、硝酸银等配制活化液，将锦纶纤维活化；4）用硫酸钛、硫酸镍、次磷酸钠、酒石酸钠、氢氧化钠、硫代硫酸钾、十二烷基苯磺酸钠、EDTA标准溶液等配制镀钛液，给锦纶纤维表面镀上一层钛膜。该方法步骤少，容易操作，可以给长丝纤维镀上一层均匀的钛镀层。

说明书

技术领域

本发明涉及功能纺织品领域，尤其涉及一种锦纶纤维表面化学镀钛的方法。

背景技术

锦纶纤维是一种物化性能十分优异的化学纤维，其耐磨性是所有化学纤维中最好的，得益于这项优势，锦纶纤维的应用领域极为广泛，不仅在普通纺织品中的应用量非常大，而且许多的防护用纺织品、产业用纺织品也都会用到锦纶纤维。锦纶纤维性能突出，且价格便宜，如果能使其具有一些特殊性能，如导电性、抗化学腐蚀性等，则可进一步扩大锦纶纤维的应用范围，甚至将其应用到高科技产品中。

镀钛是一种较为常见的镀层工艺，钛镀层不仅能起到保护与改善外观的作用，而且能在一定程度上提高原产品的各方面性能，如抗氧化性、抗腐蚀性、耐晒性、耐久性等。但是要在纤维表面镀钛并不容易，因为要保证镀层连续均匀才能使纤维具备较好的导电性，而这与镀钛液的配方以及纤维的活化紧密相关。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种锦纶纤维表面化学镀钛的方法。本发明选取了一种表面光滑的低捻锦纶长丝纱线，先用氢氧化钠、磷酸钠、苯磺酸钠、OP乳化剂配制除油液，除去锦纶纤维表面的油渍与污垢。再用丙三醇、乙萘酚、氨磺酸、丙烯酸乙酯、聚乙二醇、十二烷基苯磺酸钠及硝酸银配制活化液，将锦纶纤维充分活化。最后用硫酸钛、硫酸镍、次磷酸钠、酒石酸钠、氢氧化钠、硫代硫酸钾、十二烷基苯磺酸钠、EDTA标准溶液等配制镀钛液，用其给锦纶纤维镀上一层均匀的钛镀层。该方法较为简单，且易操作，镀钛效果好。

本发明的具体技术方案为：一种锦纶纤维表面化学镀钛的方法，采用如下步骤：

1）准备表面光滑的锦纶低捻纱。

选取的锦纶纤维为表面光滑的低捻纱线，这种纱线拉伸断裂强力高，耐磨性好，不易扯断，有一定的弹性，纤维表面没有短纤毛羽，能使镀层更加均匀沉积于纤维表面，形成良好的镀层。

2）称取氢氧化钠、磷酸钠、苯磺酸钠、OP乳化剂，分别用去离子水溶解，再加去离子水，将混合液搅拌，制得除油液。

3）将所述除油液倒入容器中，封口，置于水浴中，将锦纶低捻纱放入除油液中，浸泡处理；取出，先用无水乙醇超声清洗，再用去离子水清洗，烘干。

该除油步骤可以充分去除纱线在生产过程中沾染的油渍和污垢，有利于活化步骤与镀钛步骤的顺利进行。

4）取180-220mL丙三醇，倒入容器中，称取0.5-0.6g乙萘酚和1.0-1.4g氨磺酸，先后加入丙三醇中，搅拌15-25min。量取14-16mL丙烯酸乙酯，倒入滴液漏斗中，以每秒1~2滴的速度滴加至容器中，滴完以后，用8-12mL丙三醇漂洗滴液漏斗，且将漂洗液加入容器中，轻轻搅拌混合液至均匀；称取2.2-2.6g聚乙二醇和8-12mg十二烷基苯磺酸钠，先后加入容器中，搅拌20-28小时；称取3.3-2.5g硝酸银，用180-220mL去离子水溶解，将硝酸银溶液倒入前述容器中，搅拌15-25min，制得活化液。

5）将所述活化液放置于35-45℃水浴中，将步骤3）烘干后的锦纶低捻纱放入活化液中，浸泡后取出纱线，先后用无水乙醇和去离子水清洗纱线，并烘干。

锦纶纤维经活化液浸泡之后，纤维表面能形成一些催化活性中心，能保证后续的镀钛过程中能镀上镀层。

6）称取10-14g硫酸钛、0.8-1.2g硫酸镍、8-12g次磷酸钠、40-50g酒石酸钠、6-7g氢氧化钠、1.5-2.5g硫代硫酸钾、18-22mg十二烷基苯磺酸钠，将上述固体药品分别用去离子水配成溶液，依次将硫酸钛溶液、硫酸镍溶液、次磷酸钠溶液、酒石酸钠溶液倒入500mL容量瓶中，之后加入氢氧化钠溶液调节pH，再量取28-32mL EDTA标准溶液加入容量瓶中，最后倒入硫代硫酸钾溶液和十二烷基苯磺酸钠溶液，加入去离子水至500mL，将混合液搅拌8-12min，制得镀钛液；

7）将所述镀钛液倒入容器中，封口，将容器置于水浴中，将步骤5）烘干的锦纶低捻纱放入容器中，浸泡后取出，先后用无水乙醇和去离子水清洗纱线，再烘干备用。

经除油和活化后的锦纶纤维经步骤7）后，能在纤维表面镀上一层均匀的钛镀层，使得该纤维具有导电性，可应用到多种导电产品中。

本发明选取了一种表面光滑的低捻锦纶长丝纱线，先用氢氧化钠、磷酸钠、苯磺酸钠、OP乳化剂配制除油液，除去锦纶纤维表面的油渍与污垢。再用丙三醇、乙萘酚、氨磺酸、丙烯酸乙酯、聚乙二醇、十二烷基苯磺酸钠及硝酸银配制活化液，将锦纶纤维充分活化。最后用硫酸钛、硫酸镍、次磷酸钠、酒石酸钠、氢氧化钠、硫代硫酸钾、十二烷基苯磺酸钠、EDTA标准溶液等配制镀钛液，用其给锦纶纤维镀上一层均匀的钛镀层。该方法较为简单，且易操作，镀钛效果好。

作为优选，步骤2）中，所述氢氧化钠、磷酸钠、苯磺酸钠、OP乳化剂的浓度分别为8-12g/500mL，12-16g/500mL，5-6g/500mL，0.6-1.0g/500mL，搅拌时间为10min。

作为优选，步骤3）中，所述水浴温度为55-65℃，浸泡时间为25-35min，超声清洗时间为10-20min。

作为优选，步骤5）中，浸泡时间为50-70min。

作为优选，步骤7）中，水浴温度为45-55℃，浸泡时间为85-95min。

与现有技术对比，本发明的有益效果是：

1）可以用化学镀方法给长丝纤维表面镀上一层钛膜，在常用的真空镀钛工艺之外提供一种的镀钛方法，这种新方法简便，易操作，工艺流程短，耗费时间少，且镀钛效果好。

2）该方法步骤较少，且各个步骤使用的溶液都比较容易配制，没有十分难或稍有偏差就会导致失败的操作。

3）用到的药品都不具有较大的危险性，实验过程较为安全。

4）该方法使用的药品价格较为便宜，成本低但效果很好。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1

一种锦纶纤维表面化学镀钛的方法，采用如下步骤：

1）准备10根左右20cm长的锦纶长丝纱线，要求为表面光滑的低捻纱，。

2）称取10g氢氧化钠、14g磷酸钠、5.4g苯磺酸钠、0.8gOP乳化剂，分别用少量去离子水溶解，再将氢氧化钠溶液、磷酸钠溶液、苯磺酸钠溶液、OP乳化剂依次加入500mL容量瓶中，加入去离子水至500mL。将混合液电磁搅拌10min，制得除油液。

3）将2）所述除油液倒入800mL烧杯中，用保鲜膜覆盖于烧杯口，烧杯放置于水浴锅中，设置温度为60℃。待温度上升以后，将锦纶低捻纱放入除油液中，浸泡30min。取出锦纶低捻纱，放入200mL烧杯中，倒入150mL无水乙醇，超声清洗15min。再用去离子水清洗1~2次，烘干。

4）取200mL丙三醇，倒入500mL烧杯中。称取0.56g乙萘酚和1.2g氨磺酸，先后加入丙三醇中，电磁搅拌20min。量取15mL丙烯酸乙酯，倒入滴液漏斗中，以每秒1~2滴的速度滴加至烧杯中，滴完以后，用10mL丙三醇漂洗滴液漏斗，且将漂洗液加入烧杯中，用玻璃棒轻轻搅拌混合液至均匀。称取2.4g聚乙二醇和10mg十二烷基苯磺酸钠，先后加入烧杯中，电磁搅拌24小时。称取3.4g硝酸银，用200mL去离子水溶解，将硝酸银溶液倒入前述烧杯中，电磁搅拌20min，制得活化液。

5）将4所述活化液放置于水浴锅中，设置温度为40℃，待温度上升后，将3）所述烘干后的锦纶低捻纱放入活化液中，浸泡1小时后取出纱线，先后用无水乙醇和去离子水清洗纱线1次，并烘干。

6）称取12g硫酸钛、1g硫酸镍、10g次磷酸钠、45g酒石酸钠、6.4g氢氧化钠、2g硫代硫酸钾、20mg十二烷基苯磺酸钠，将以上固体药品分别用去离子水溶解。依次将硫酸钛溶液、硫酸镍溶液、次磷酸钠溶液、酒石酸钠溶液倒入500mL容量瓶中，之后加入氢氧化钠溶液调节pH，再量取30mLEDTA标准溶液加入容量瓶中，最后倒入硫代硫酸钾溶液和十二烷基苯磺酸钠溶液，加入去离子水至500mL。将混合液电磁搅拌10min，制得镀钛液。

7）将6）所述镀钛液倒入600mL烧杯中，用保鲜膜覆盖住烧杯口，将烧杯放置于水浴锅中，设置温度为50℃。待温度上升之后，将5）所述烘干的锦纶低捻纱放入烧杯中。90min后取出纱线，先后用无水乙醇和去离子水清洗纱线1次，再烘干备用。

实施例2

一种锦纶纤维表面化学镀钛的方法，采用如下步骤：

1）准备10根左右20cm长的锦纶长丝纱线，要求为表面光滑的低捻纱，。

2）称取12g氢氧化钠、16g磷酸钠、6g苯磺酸钠、1gOP乳化剂，分别用少量去离子水溶解，再将氢氧化钠溶液、磷酸钠溶液、苯磺酸钠溶液、OP乳化剂依次加入500mL容量瓶中，加入去离子水至500mL。将混合液电磁搅拌15min，制得除油液。

3）将2）所述除油液倒入800mL烧杯中，用保鲜膜覆盖于烧杯口，烧杯放置于水浴锅中，设置温度为65℃。待温度上升以后，将锦纶低捻纱放入除油液中，浸泡35min。取出锦纶低捻纱，放入200mL烧杯中，倒入150mL无水乙醇，超声清洗20min。再用去离子水清洗1~2次，烘干。

4）取200mL丙三醇，倒入500mL烧杯中。称取0.7g乙萘酚和1.5g氨磺酸，先后加入丙三醇中，电磁搅拌25min。量取20mL丙烯酸乙酯，倒入滴液漏斗中，以每秒1~2滴的速度滴加至烧杯中，滴完以后，用15mL丙三醇漂洗滴液漏斗，且将漂洗液加入烧杯中，用玻璃棒轻轻搅拌混合液至均匀。称取2.8g聚乙二醇和12mg十二烷基苯磺酸钠，先后加入烧杯中，电磁搅拌28小时。称取3.6g硝酸银，用200mL去离子水溶解，将硝酸银溶液倒入前述烧杯中，电磁搅拌25min，制得活化液。

5）将4所述活化液放置于水浴锅中，设置温度为45℃，待温度上升后，将3）所述烘干后的锦纶低捻纱放入活化液中，浸泡80min后取出纱线，先后用无水乙醇和去离子水清洗纱线1次，并烘干。

6）称取14g硫酸钛、1.2g硫酸镍、12g次磷酸钠、50g酒石酸钠、7g氢氧化钠、2.4g硫代硫酸钾、25mg十二烷基苯磺酸钠，将以上固体药品分别用去离子水溶解。依次将硫酸钛溶液、硫酸镍溶液、次磷酸钠溶液、酒石酸钠溶液倒入500mL容量瓶中，之后加入氢氧化钠溶液调节pH，再量取35mLEDTA标准溶液加入容量瓶中，最后倒入硫代硫酸钾溶液和十二烷基苯磺酸钠溶液，加入去离子水至500mL。将混合液电磁搅拌15min，制得镀钛液。

7）将6）所述镀钛液倒入600mL烧杯中，用保鲜膜覆盖住烧杯口，将烧杯放置于水浴锅中，设置温度为55℃。待温度上升之后，将5）所述烘干的锦纶低捻纱放入烧杯中。100min后取出纱线，先后用无水乙醇和去离子水清洗纱线1次，再烘干备用。

实施例3

一种锦纶纤维表面化学镀钛的方法，采用如下步骤：

1）准备10根左右20cm长的锦纶长丝纱线，要求为表面光滑的低捻纱，。

2）称取8g氢氧化钠、12g磷酸钠、4.8g苯磺酸钠、0.6gOP乳化剂，分别用少量去离子水溶解，再将氢氧化钠溶液、磷酸钠溶液、苯磺酸钠溶液、OP乳化剂依次加入500mL容量瓶中，加入去离子水至500mL。将混合液电磁搅拌8min，制得除油液。

3）将2）所述除油液倒入800mL烧杯中，用保鲜膜覆盖于烧杯口，烧杯放置于水浴锅中，设置温度为55℃。待温度上升以后，将锦纶低捻纱放入除油液中，浸泡25min。取出锦纶低捻纱，放入200mL烧杯中，倒入150mL无水乙醇，超声清洗10min。再用去离子水清洗1~2次，烘干。

4）取200mL丙三醇，倒入500mL烧杯中。称取0.42g乙萘酚和1g氨磺酸，先后加入丙三醇中，电磁搅拌15min。量取10mL丙烯酸乙酯，倒入滴液漏斗中，以每秒1~2滴的速度滴加至烧杯中，滴完以后，用5mL丙三醇漂洗滴液漏斗，且将漂洗液加入烧杯中，用玻璃棒轻轻搅拌混合液至均匀。称取2g聚乙二醇和8mg十二烷基苯磺酸钠，先后加入烧杯中，电磁搅拌20小时。称取3.2g硝酸银，用200mL去离子水溶解，将硝酸银溶液倒入前述烧杯中，电磁搅拌15min，制得活化液。

5）将4所述活化液放置于水浴锅中，设置温度为35℃，待温度上升后，将3）所述烘干后的锦纶低捻纱放入活化液中，浸泡40min后取出纱线，先后用无水乙醇和去离子水清洗纱线1次，并烘干。

6）称取10g硫酸钛、0.8g硫酸镍、8g次磷酸钠、40g酒石酸钠、5.8g氢氧化钠、1.6g硫代硫酸钾、15mg十二烷基苯磺酸钠，将以上固体药品分别用去离子水溶解。依次将硫酸钛溶液、硫酸镍溶液、次磷酸钠溶液、酒石酸钠溶液倒入500mL容量瓶中，之后加入氢氧化钠溶液调节pH，再量取25mLEDTA标准溶液加入容量瓶中，最后倒入硫代硫酸钾溶液和十二烷基苯磺酸钠溶液，加入去离子水至500mL。将混合液电磁搅拌8min，制得镀钛液。

7）将6）所述镀钛液倒入600mL烧杯中，用保鲜膜覆盖住烧杯口，将烧杯放置于水浴锅中，设置温度为45℃。待温度上升之后，将5）所述烘干的锦纶低捻纱放入烧杯中。80min后取出纱线，先后用无水乙醇和去离子水清洗纱线1次，再烘干备用。

本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。