[發明專利]一種銀金屬牢固附著附著芳香族特種纖維長絲的連續生產工藝

有效

• 申請號: 202110868147.2
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113512877B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 孫海通;馬騻
• 申請（專利權）人: 銅陵蔚屹新材料有限公司
• 主分類號: D06M11/83
• 分類號: D06M11/83;C23C18/16;C23C18/38;C23C28/02;C25D5/12;C25D7/06;D06M101/30;D06M101/36
• 代理公司: 合肥廣源知識產權代理事務所(普通合伙) 34129
• 代理人: 李俊

本發明公開了一種使銀金屬牢固附著附著芳香族特種纖維長絲的連續性生產工藝，本發明是一種連續24小時不間斷生產如芳綸，PBO纖，聚酰亞胺等芳香族特種纖維鍍銀的方法，它首先解決了高強度纖維金屬化不能走出實驗室，不能生產穩定的參數一致長纖維絲一次生產幾千米以上的問題；同時由于生產速度以及各種化學電鍍的參數可控性，解決了纖維絲相同長度，要求的導電性能不同以及鍍層厚度不同的難題；在解決了量產化問題的同時又兼顧了生產出的芳香族特種纖維鍍銀金屬鍍層的耐摩擦、耐老化技術及纖維可焊接的難題。

技術領域

本發明屬于特種纖維金屬化技術領域，尤其是一種使銀金屬牢固附著附著芳香族特種纖維長絲的連續性生產工藝。

背景技術

芳香族纖維通常是指在主鏈上含有芳環的一系列纖維的統稱。芳香族纖維主要包括芳香族聚酰胺纖維、芳香族聚酯纖維以及芳香族雜環類纖維等。由于這些纖維大多是剛性鏈結構，所以具有較高的強度、模量和較好的耐熱性能，在軍事、航天、航空、阻燃、防火和民用等方面都發揮著重要作用。例如，芳綸1414有極高的強度，是優質鋼材的5-6倍，模量是鋼材或玻璃纖維的2-3倍，韌性是鋼材的2-3倍，而密度不到鋼材的1/5，它的連續使用范圍極寬，在-196℃到204℃范圍內可以長期正常運行，在150℃下的收縮率為0，在560℃的高溫下不融化不分解，具有良好的抗腐蝕性，生命周期很長。PBO纖維作為21世紀超性能纖維，具有十分優異的物理機械性能和化學性能，其強力、模量為芳綸1414纖維的2倍并兼有間位芳綸耐熱阻燃的性能，而且物理化學性能完全超過迄今在高性能纖維領域處于領先地位的芳綸1414纖維。一根直徑為1毫米的PBO細絲可吊起450千克的重量，其強度是鋼絲纖維的10倍以上。耐熱溫度達到600℃，極限氧指數68，在火焰中不燃燒、不收縮，耐熱性和難燃性高于其它任何一種有機纖維。聚酰亞胺纖維是醚類均聚纖維強度4～5cN/dtex，伸長率5%～7%，模量10～12GPA在300℃經100h后強度保持率為50%～70%，極限氧指數44，耐射線好；酮類共聚纖維具有近似中空的異形斷面，強度3.8cN/dtex，伸長率32%，模量35cN/dtex，密度1.41g/cm，沸水和250℃收縮率各小于0.5%和1%?，F有的纖維金屬化的各種專利技術方法，都存在很多問題，無法應用到實際量產化階段，技術條件參數模糊，鍍層結合力極差，纖維強度破壞嚴重或者產出金屬化纖維參數無法定制管控等等。例如：中國專利CN106498715A，使用丙酮溶液清洗，10-60min，利用混合有機極性溶劑溶脹1-4小時，硝酸銀溶液浸漬1-2小時，然后還原0.5-1小時，制備過程中使用丙酮，易燃易爆，易揮發，會對人的中樞神經系統造成麻醉作用，長期接觸會引起皮炎，整個制備時間太長，而且利用銀鏡反應制備的鍍銀芳綸，完全沒有附著力，不具備實際產出能力；中國專利CN105133301A、CN104894846A、CN104894539A等在上述CN106498715A處理的基礎上進行化學鍍鎳依然解決不了鍍層附著力的問題，同時時間太長無法做到連續量產化。中國專利CN101705614B使用二甲基亞砜與氫化鈉混合物進行粗化，這兩種物質混合極易引發燃燒或爆炸，尤其是在制備鍍銀芳綸過程中會遇到水，危險性非常高，稍有不慎就會引發火災爆炸等危險性事故，而且這種粗化方式會極大的破壞芳綸纖維的強度。中國專利CN101705615B使用20%的硫酸進行粗化，完全無法對芳綸纖維造成任何的表面處理，形成不了微孔或裂紋，從而無法達到金屬與纖維基材的結合，而且進行的每一步都要停頓較長時間，無法做到連續性生產，而且后續的化學鎳與化學銅的上鍍在光滑的纖維表面形成不了牢固的復合層，無法達到實際應用要求。天諾光電專利CN103668944B，制備的鍍銀芳綸纖維的電阻率≤10⁵Ω×cm，電阻率太大無法在實際應用中起到應有的作用。中國專利CN104532553A此種方法制備的鍍銀芳綸，結合力依然是達不到實際應用要求，且制備時間超過3小時，無法連續生產，形成產量。本領域技術人員亟待開發出一種使銀金屬牢固附著附著芳香族特種纖維長絲的連續性生產工藝，滿足現有的性能要求和市場需求。

發明內容

針對上述問題，本發明旨在提供一種使銀金屬牢固附著附著芳香族特種纖維長絲的連續性生產工藝。