[發明專利]一種合金纖維絲的表面改性方法

有效

• 申請號: 201110341797.8
• 申請日: 2011-11-02
• 公開（公告）號: CN102409328A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 李旭暉;司海娟;周建軍;王運波;閆森智;柏海燕;吳忠軍;呂沖;徐明輝;孫振
• 申請（專利權）人: 甘肅藍科石化高新裝備股份有限公司;上海藍濱石化設備有限責任公司;蘭州藍亞石油化工裝備工程有限公司;機械工業蘭州石油鉆采煉油化工設備質量檢測所有限公司
• 主分類號: C23C22/24
• 分類號: C23C22/24;C23C22/83
• 代理公司: 北京萬科園知識產權代理有限責任公司 11230
• 代理人: 張亞軍;劉俊玲

技術領域

本發明是關于一種合金纖維絲的表面改性方法，更確切地說是關于一種用化學的手段進行合金纖維絲表面改性的方法。

背景技術

合金纖維絲是新型工業材料，因其具有強度高、耐高溫、耐腐蝕等特性，廣泛應用于石油化工、造紙、環保等行業的相分離和近年來迅速發展的液膜傳質領域。采用有效的表面改性方法進一步提高合金纖維絲的耐蝕性、改善其表面親水性，有利于延長其使用壽命、有效提高油水兩相的分離和傳質效率。

美國專利US5196272利用激光束將含有一定比例Cr、Ni、Mo等成分的涂層材料熔化于不銹鋼表面，在不銹鋼表面形成了含有大量Cr元素的覆層，從而大大提高了不銹鋼的耐蝕性能。

美國專利US6977016B2提供了一種能有效提高不銹鋼、特別是FeCrAl合金的表面改性方法。該方法在合金熱處理前，在合金表面使用一層含Ca的連續涂層，使之在熱處理過程中形成Al和Ca的混合氧化物，從而提高合金在高溫下的耐蝕性。

上述兩種方法一方面均未提及處理前后合金材料表面親水性的變化，另一方面也不能用于大量合金纖維絲的表面改性處理。

華東理工大學學報(自然科學版)，31(4)，460-465(2005)中報道了用低頻RF-等離子體提高醫用不銹鋼表面親水性的方法。吉林大學學報，36(5)，719-722(2006)中報道了應用激光精細加工技術在不銹鋼表面形成非光滑單元體點陣，以增加液體與金屬表面的實際接觸面積，從而改善其表面親水性的不銹鋼表面改性方法。但這兩種方法操作難度較大，且同樣不適用于工業上合金纖維絲的表面處理。

現有的合金表面改性方法有的以提高材料的耐蝕性能為目的，有的則以改善合金材料的表面親水性為目的。迄今未見可以同時提高合金耐蝕性能和表面親水性、且可用于大量合金纖維絲表面改性的方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種可同時提高合金纖維絲耐蝕性能和表面親水性的表面改性方法。

本發明的上述目的是通過以下技術方案實現的：

提供一種合金纖維絲的表面改性方法，是按照下列步驟進行的：

(1)將待處理的合金纖維絲放入脫脂液中脫脂1～10min；所述的脫脂液是含有以下重量百分比的組分的水溶液：氫氧化鈉1％～10％、碳酸鈉0.5％～5％、十二烷基苯磺酸鈉0.5％～5％和OP-10?0.1％～1％；

(2)將步驟(1)脫脂后的合金纖維絲用清水沖洗干凈，然后將其浸入溫度為50～90℃的化學氧化液中，控制氧化時間為5～20min；所述的化學氧化液按重量百分比計，是含有10％～40％硫酸和5％～20％三氧化鉻的水溶液；在化學氧化液組成一定的條件下，隨著氧化時間的延長，氧化后合金纖維絲依次呈現出褐色、藍色、黑色、金黃色、紫紅色和綠色，其中處理后纖維絲為藍色或黑色時，其耐蝕性能和表面親水性為佳；

(3)將步驟(2)氧化后的合金纖維絲用清水沖洗干凈，然后將其浸入溫度為50～80℃的堅膜液中，浸泡處理1～10min；所述的堅膜液按重量百分比計，是含有0.5％～5％重鉻酸鉀和0.1％～1％氫氧化鈉的水溶液；

(4)將步驟(3)堅膜處理后的合金纖維絲用清水沖洗干凈，然后將其浸入60～100℃的封閉液中，浸泡處理1～10min；所述的封閉液是重量百分比濃度為0.05％～5％的硅酸鈉水溶液。

(5)將步驟(4)封閉處理后的合金纖維絲用清水沖洗干凈并烘干。

步驟(1)所述的脫脂液優選含有以下重量百分比的組分：氫氧化鈉5％～10％、碳酸鈉3％～5％、十二烷基苯磺酸鈉3％～5％和OP-10?0.1％～1％。

步驟(2)所述的化學氧化液優選含有20％～35％的硫酸和10％～20％的三氧化鉻。

步驟(3)所述的堅膜液優選含有3％～5％的重鉻酸鉀和0.1％～1％的氫氧化鈉。

步驟(4)所述的封閉液優選重量百分比濃度為0.1％～1％的硅酸鈉水溶液。

步驟(1)所述的脫脂時間優選3～5min。

步驟(2)所述的化學氧化液溫度優選60～80℃；氧化時間優選5～10min。

步驟(3)所述的堅膜液溫度優選50～70℃；浸泡時間優選3～5min。

步驟(4)所述的封閉液溫度優選80～100℃；浸泡時間優選3～5min。