[發明專利]一種紡紗線的生態著色方法

在審

• 申請號: 201810120260.0
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN108316012A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 王銀川;余榮沾;張欣;劉瓊溪;尹華平;梁媛
• 申請（專利權）人: 北京納米生色科技有限公司
• 主分類號: D06M11/83
• 分類號: D06M11/83;D06M11/46;D06M11/44;D06M11/49;C23C14/35;D06M101/06
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本發明公開了一種紡紗線的生態著色方法。本發明采用磁控濺射真空沉積方法，在紡紗線上沉積不同的金屬膜層、金屬氧化物膜層、金屬氮化物膜層。各種材料膜層具有不同的光學性質，通過調節各膜層厚度，可以使紡紗線顯示出不同的顏色。在這個過程中，沒有任何的水污染和空氣污染問題，所用材料也都是對人體無害的，所以此方法是完全生態環保的紡織品著色方法。而且磁控濺射真空鍍膜方法是一種快速、連續的膜層沉積生長方式，非常適合工業化大生產。

技術領域

本發明涉及紡織品的印染技術。

背景技術

傳統的印染行業是通過化工染料的配料來對紡織品進行印染上色。其整個過程會造成大量的水污染和空氣污染，我國水污染中有十分之一是來源于印染行業。而且化工染料很多是對人體有危害的，會對人們的健康產生長期的影響。而直接將人體中含有的，對人體無害的金屬，如鈦、鐵、鋁、鋅、鎂、銀等，及其氧化物和氮化物，通過物理方法，如真空蒸鍍、磁控濺射、離子濺射等，沉積在紡織品表面形成納米級薄膜，利用各種材料膜層不同的光學性質，調節各膜層厚度，可以實現各種顏色。在這個過程中，沒有任何的水污染和空氣污染問題，所用材料也都是對人體無害的，所以這些物理方法是完全生態環保的紡織品著色方法。但真空蒸鍍的能量較低，膜層的附著力不夠，會有脫膜掉色的情況；離子槍的能量較高，會使紡織品基底的溫度快速升高而脆化；磁控濺射是一種非常適合的方法，其能量適中，膜層的附著力高，均勻性好，易于工業化大生產。

磁控濺射法對紡織品成膜生色可以有兩種方式：一種是在成品織物上沉積膜層，在較大的面積上形成連續膜層來實現不同的顏色。另一種方式是對基礎的單根紡紗線進行濺射沉積，直接生產出不同顏色的紡紗線。第二種方法的好處是，不同顏色的紡紗線可以通過紡織技術做出各種圖案、花色，而第一種方法很難實現圖案、花色的一次性制作；而且第二種方法可以完全保留經線和緯線的空隙，保證透氣性。

這種通過不同的金屬材料，及其氧化物和氮化物材料組合的復合膜層來生色，是利用了光線在不同膜層中及膜層界面處的折射、反射、散射效果，膜層的設計及各膜層厚度的精確控制是實現不同顏色的基礎。

發明內容

本發明的目的是提供一種紡紗線的生態著色方法，采用磁控濺射技術，在紡紗線上沉積不同的金屬膜層、金屬氧化物膜層、金屬氮化物膜層，通過調節各膜層的厚度，使紡紗線顯示出不同的顏色。這種紡紗線的著色方法過程沒有任何水污染和空氣污染，所用金屬靶材和陶瓷靶材也都是對人體無害的，所以是一種生態環保的紡紗線著色方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

(1)對紡紗線進行前期處理以清除織物表面污垢；

(2)對紡紗線進行紅外加熱處理清除其蘊含的水氣；

(3)紡紗線進入連續的真空濺射腔體，每一個腔體都相對放置兩塊相同的靶材，紡紗線在每個腔室的兩個靶材之間穿過達到均勻鍍膜，所述真空濺射腔體包括金屬膜層濺射腔體，氧化物膜層濺射腔體，氮化物膜層濺射腔體。

所述步驟(3)是真空磁控濺射沉積，紡紗線通過卷繞牽引進入真空區域，其表面自內而外逐層沉積復合膜層，膜層的排列和厚度，由最終需要的顏色來確定。

所述步驟(3)的濺射腔體內裝配的靶材包括金屬靶材和陶瓷靶材，所述的金屬靶材包括金屬鈦靶，金屬鋁靶，金屬銀靶，金屬鋅靶，金屬錫靶，合金鋅錫靶，所述的陶瓷靶材包括氧化鈦陶瓷靶，硅鋁靶，AZO陶瓷靶，氧化鐵陶瓷靶。

所述步驟(3)的真空濺射腔體內的沉積氣氛，包括惰性氣體氬氣或氪氣，反應氣體氧氣或氮氣；在沉積金屬膜層時，氣氛為純氬氣或純氪氣；在沉積金屬氧化物時，沉積氣氛為氧氬比為1％～95％的氧氣和氬氣的混合氣體，優選的氧氬比為6％～70％；在沉積金屬氮化物時，沉積氣氛為氬氮比為1％～85％的氬氣和氮氣混合氣體，優選的氬氮比為30％～50％；濺射腔體內的氣壓為0.1～5Pa，其中金屬膜層濺射腔體的氣壓比氧化物膜層和氮化物膜層濺射腔體的氣壓高。