[發明專利]一種木材表面化學鍍銅的方法

無效

• 申請號: 201110361743.8
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN102363879A
• 公開（公告）日: 2012-02-29
• 發明（設計）人: 王立娟;李堅;孫麗麗;馮昊
• 申請（專利權）人: 東北林業大學
• 主分類號: C23C18/40
• 分類號: C23C18/40;C23C18/30
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 韓末洙

技術領域

本發明涉及化學鍍銅的方法。

背景技術

木材是一種重要的可再生材料，廣泛應用于建筑、包裝、家具及室內裝飾領域。木材 具有強重比高、花紋美麗、隔音、保溫等特性。但絕干的木材是電的絕緣體。

化學鍍是非金屬金屬化的重要途徑，具有鍍層均勻、無需大的設備和外加電能，易于 適應復雜形狀和表面結構的特點。木材表面化學鍍銅的一般方法是采用膠體鈀活化劑活 化，鍍液中以甲醛為還原劑。趙廣杰等采用該方法在木材表面化學鍍銅，其工藝過程：工 藝流程為：基材處理-尺寸穩定處理-清洗-敏化-活化-化學鍍。鍍液成分為：硫酸銅、 甲醛、EDTA、穩定劑、光亮劑等。但是甲醛在施鍍過程中會溢出到環境中，污染環境并 危害工作人員的身體健康。為了克服取代甲醛，王立娟等開展了次亞磷酸鈉作為還原劑的 木材表面化學鍍銅。但所得銅鍍層顏色暗，金屬感很差。離子態鈀活化液不含亞錫離子， 且是真溶液，可長時期使用而不沉降分離，使用壽命長，穩定性好。但鈀為貴重金屬，成 本極高。為了降低成本，簡化流程，增加過程的可控性，采用活性鎳代替金屬鈀。

黃金田研究木材的化學鍍鎳工藝包括以下工藝流程：

楊木單板→打磨→除塵→水洗→冷熱水抽提物去除處理→水洗→干燥→表面處理→ 干燥→活化處理→水洗→化學鍍鎳→干燥→性能測定。

其研究的鎳活化方法包括以下兩種：

(1)理想常溫鎳活化液組分參數和活化時間參數為：硫酸鎳濃度15g·L^-1，硼氫化鈉 15g·L^-1，氫氧化鈉10g·L^-1，鹽酸10g·L^-1，A液中活化的時間在9min，B液中活化的時間 為90s。

(2)理想高溫鎳活化液組分參數和活化時間參數為：乙酸鎳濃度70g·L^-1，次磷酸鈉 濃度70g·L^-1，浸漬溫度40℃，浸漬時間5min，活化時間30min，活化溫度170℃。

這些無鈀活化方法，活化液成分復雜，過程復雜，鍍層性能可控性差，且甲醇、鹽酸 等的揮發性，會有一定的毒性，對環境有一定的污染，可操作性不高，不適合大規模生產。

發明內容

本發明要解決現有的無鈀活化化學鍍銅方法中活化液及活化過程復雜的技術問題，而 提供一種木材表面化學鍍銅的方法。

本發明的一種木材表面化學鍍銅的方法按以下步驟進行：

一、以濃度為2g·L^-1～4g·L^-1的氫氧化鈉水溶液做溶劑，按NaBH₄的濃度為3g·L^-1～4g·L^-1將NaBH₄加入到氫氧化鈉水溶液中，混合均勻，得到堿性NaBH₄溶液；

二、按硫酸銅的濃度為15～25g/L、硫酸鎳濃度為0.5～0.6g/L、乙二胺四乙酸二鈉的 濃度為35～45g/L、乙醛酸的濃度為7～11g/L、2，2′-聯吡啶的濃度為8～12mg/L、亞鐵氰 化鉀的濃度為10～15mg/L將硫酸銅、硫酸鎳、乙二胺四乙酸二鈉、乙醛酸、2，2′-聯吡 啶和亞鐵氰化鉀加入到水中，混合均勻，并調節pH值至11～13，得到化學鍍液；

三、將木材浸于步驟一制備的堿性NaBH₄溶液中保持4min～12min，然后將木材取出 靜置0.5～1min，再將木材浸于步驟二制備的化學鍍溶液中保持0.5h～1h，完成木材表面化 學鍍銅。

本發明利用木材表面潤濕性強且具有天然多孔的性質，無需除油、粗化的預處理，達 到活化與施鍍同步進行，操作過程簡化，易于操作。首先將木材單板浸于堿性NaBH₄的 溶液中，使木材吸附NaBH₄溶液，取出放置，使NaBH₄溶液向木材內部擴散，然后將吸 附有NaBH₄溶液的木單板浸于化學鍍溶液中，NaBH₄會與鍍液中的Ni²⁺發生反應產生Ni， 進而催化化學鍍銅反應的進行，其反應原理如下：

1、活化過程原理：