CN102041701B - 磁控溅射金属银镀覆纺织面料形成图案的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磁控溅射金属银镀覆纺织面料形成图案的方法，首先将可去除的水溶性基质材料涂敷在纺织面料表面，干燥；然后对纺织面料进行磁控溅射，将金属银溅射到纺织面料表面；最后洗去可去除的水溶性基质材料，在未涂敷可去除的水溶性基质材料的纺织面料表面形成银镀层图案，从而得到带有镀银图案的银镀覆纺织面料。本发明的方法生产效率高、镀层结合力好、工艺简便、易于批量生产，得到的纺织面料不仅在表面带有清晰的银镀层图案，而且具有抗菌、抗紫外线等多种功能。

Description

磁控溅射金属银镀覆纺织面料形成图案的方法

技术领域

本发明涉及纺织面料的金属镀覆领域，更具体地说，涉及一种磁控溅射金属银镀覆纺织面料形成图案的方法。

背景技术

随着金属镀层产品逐渐应用到内衣、家庭纺织品、特种服装以及医疗、体育、部队装备等多个领域，国内外市场对金属镀层产品的需求量必将会越来越大。金属镀层工艺主要有化学镀和真空热蒸镀。化学镀工艺生产效率低、成本高、污染严重，生产过程要受到环保部门的严格限制，因此，在倡导环保绿色纺织的今天，化学镀工艺不是一种好的加工方法。真空热蒸镀也用于加工金属镀层纺织品，但是，这种方法加工的产品存在镀层附着力差、材料浪费严重的缺陷。

金属银在所有金属中是导电、导热性能最强的，是最有效的储存及反射材质，现代医学界已经确认银具有非常有效的广谱抗菌性，目前尚未发现人体对纯银产生过敏或不适的任何报告。银镀覆纺织面料因表面镀了一层纯金属银而具有银的天然金属光泽，并具有良好的抗菌除臭、热传导、热反射、抗静电、防辐射等功能。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种磁控溅射金属银镀覆纺织面料形成图案的方法。

本发明的设计思路是：通过一定的手段将可去除的基质材料涂敷在纺织面料表面不需要镀银的区域，使没有涂敷基质材料的表面部分形成图案，然后利用金属银进行磁控溅射并使其在纺织面料表面沉积，然后水洗去除基质材料以及附着其上的银粒子，从而得到在没有涂敷基质材料的区域形成银镀层图案的银镀覆纺织面料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种磁控溅射金属银镀覆纺织面料形成图案的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1将可去除的水溶性基质材料涂敷在纺织面料表面，干燥；

S2对纺织面料进行磁控溅射，将金属银溅射到纺织面料表面；

S3洗去可去除的水溶性基质材料，在未涂敷可去除的水溶性基质材料的纺织面料表面形成银镀层图案，从而得到带有银镀层图案的银镀覆纺织面料。

在本发明所述的磁控溅射金属银镀覆纺织面料形成图案的方法中，所述步骤S1中，采用丝网印刷在纺织面料表面涂敷可去除的水溶性基质材料。

在本发明所述的磁控溅射金属银镀覆纺织面料形成图案的方法中，所述可去除的水溶性基质材料为阿拉伯树胶与水的混合液，其中阿拉伯树胶和水的质量比为30～90∶100，优选为70∶100。

在本发明所述的磁控溅射金属银镀覆纺织面料形成图案的方法中，所述步骤S2中，在设定的氩气气压和功率条件下对纺织面料进行磁控溅射5～15分钟，优选在氩气气压1.5～2.5Pa、功率10～20W的条件下对纺织面料进行磁控溅射5～15分钟，更优选在氩气气压2Pa、功率17W的条件下对纺织面料进行磁控溅射10分钟。

在本发明所述的磁控溅射金属银镀覆纺织面料形成图案的方法中，所述步骤S3中，在25～40℃温度下，水中漂洗10～40分钟，洗去可去除的水溶性基质材料，优选的是在40℃温度下，水中漂洗10～40分钟。

在本发明所述的磁控溅射金属银镀覆纺织面料形成图案的方法中，所述纺织面料为天然纤维面料、化学合成纺织面料或天然纤维与化学合成纺织材料形成的混纺面料，比如棉、毛、麻、丝、涤纶、粘胶、聚酯、腈纶中的一种或多种。

实施本发明的磁控溅射银镀覆纺织面料的方法，具有以下有益效果：本发明采用磁控溅射技术，具有生产效率高、镀层结合力好、重复性好、工艺简便、易于批量生产的特点，从而克服了化学镀和真空热蒸镀工艺的不足，而且得到的银镀覆纺织面料不仅具有抗菌、抗紫外线、拒水等多种功能特性，还具有清晰的银镀层图案。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1将阿拉伯树胶与水按质量比70∶100混合充分溶解后，使用设计好的丝网图案在棉布的表面印刷，形成无色透明的图案形状；然后将棉布在氩气气压2Pa、功率17W的条件下进行直流磁控溅射10分钟，把金属银溅射到纺织面料表面；溅射完成后，将棉布在40℃的水中漂洗20分钟，将阿拉伯树胶及镀覆在阿拉伯树胶上的银洗掉，从而得到带有银镀层图案的银镀覆棉布。

银镀覆棉布的具体性能表现如下：

1.去除基质材料后棉布的色彩效果：

L*

a*

b*

C*

h

布样原色	83.598	-0.174	0.45	0.482	111.139
						银镀覆色	66.543	0.199	9.026	9.028	88.74

表格中为两种不同颜色模型的参数值，其中，CIE L^*a^*b^*颜色模型中，L^*表示明度值，a^*表示红/绿以及b^*表示黄/蓝值；CIE LCH颜色模型采用了同L^*a^*b^*一样的颜色空间，但它采用L表示明度值，C表示饱和度值及h表示色调角度值的柱形坐标。由图中数据可以看出得到的镀银图案非常清晰。

2.抗紫外性能：

	棉布	银镀覆棉布
			抗紫外值(UPF)	20.857	89.325
抗紫外评级	好	非常好

抗紫外值越高，表明棉布对紫外线的反射或者吸收越强，从而紫外线对棉布的透过率越低，抗紫外等级也就越高。

3.拒水性能：

	棉布	银镀覆棉布
			接触角(°)	0	129.2

接触角是指气、液、固三相交界处的气液界面或固液界面之间的夹角，是润湿程度的量度。若接触角小于90°，则固体是亲液的，即液体可润湿固体，其角越小，润湿性越好；若接触角大于90°，则固体是憎液的，即液体不润湿固体，容易在表面上移动，不能进入毛细孔。由上面数据可以看出，银镀覆棉布的拒水性能良好。

4.抗静电性能：

电荷的半衰期越短，表明电荷存在时间越短，抗静电性能就越好。

5.抗菌性能：

参考AATCC测试方法(100-2004)对银镀覆棉布的抗菌性能进行了定量测试：根据ATCC No.11229标准对大肠杆菌进行抗菌测试，根据ATCC No.6538标准对金黄色葡萄球菌进行抗菌测试，结果表明对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有效率分别是99.7％和99.8％。

实施例2将阿拉伯树胶与水按质量比70∶100混合充分溶解后，使用设计好的丝网图案在丝绸布的表面印刷，形成无色透明的图案形状；然后将丝绸布在氩气气压2Pa、功率17W的条件下进行直流磁控溅射10分钟，把金属银溅射到丝绸布的表面；溅射完成后，将丝绸布在40℃的水中漂洗20分钟，将阿拉伯树胶及镀覆在阿拉伯树胶上的银洗掉，从而得到带有银镀层图案的银镀覆丝绸布。

银镀覆丝绸布的具体性能如下：

1.去除基质材料后丝绸布的色彩效果：

	L*	a*	b*	C*	h
						布样原色	81.496	-0.129	0.617	0.63	101.768
银镀覆色	75.737	-0.156	7.233	7.235	91.235

表格中为两种不同颜色模型的参数值，其中，CIE L^*a^*b^*颜色模型中，L^*表示明度值，a^*表示红/绿以及b^*表示黄/蓝值；CIE LCH颜色模型采用了同L^*a^*b^*一样的颜色空间，但它采用L表示明度值，C表示饱和度值及h表示色调角度值的柱形坐标。由图中数据可以看出得到的镀银图案非常清晰。

2.抗紫外性能：

	丝绸布	银镀覆丝绸布
			抗紫外值(UPF)	19.771	68.747
抗紫外评级	好	非常好

抗紫外值越高，表明丝绸布对紫外线的反射或者吸收越强，从而紫外线对丝绸布的透过率越低，抗紫外等级也就越高。

3.拒水性能：

	丝绸布	银镀覆丝绸布
			接触角(°)	0	124

接触角是指气、液、固三相交界处的气液界面或固液界面之间的夹角，是润湿程度的量度。若接触角小于90°，则固体是亲液的，即液体可润湿固体，其角越小，润湿性越好；若接触角大于90°，则固体是憎液的，即液体不润湿固体，容易在表面上移动，不能进入毛细孔。由上面数据可以看出，银镀覆丝绸布的拒水性能良好。

4.抗菌性能：

参考AATCC测试方法(100-2004)对银镀覆棉布的抗菌性能进行了定量测试：根据ATCC No.11229标准对大肠杆菌进行抗菌测试，根据ATCC No.6538标准对金黄色葡萄球菌进行抗菌测试，结果表明对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有效率分别是99.7％和99.8％。

实施例3将阿拉伯树胶与水按质量比70∶100混合充分溶解后，使用设计好的丝网图案在涤纶布的表面印刷，形成无色透明的图案形状；然后将涤纶布在氩气气压2Pa、功率17W的条件下进行直流磁控溅射10分钟，把金属银溅射到涤纶布表面；溅射完成后，将涤纶布在40℃的水中漂洗20分钟，将阿拉伯树胶及镀覆在阿拉伯树胶上的银洗掉，从而涤纶布上显现出银镀层图案。

银镀覆涤纶布的具体性能如下：

1.去除基质材料后涤纶布的色彩效果：

	L*	a*	b*	C*	h
						布样原色	82.68	4.078	-13.83	14.419	286.429
图案色	81.6	3.96	-13.054	13.642	286.874

表格中为两种不同颜色模型的参数值，其中，CIE L^*a^*b^*颜色模型中，L^*表示明度值，a^*表示红/绿以及b^*表示黄/蓝值；CIE LCH颜色模型采用了同L^*a^*b^*一样的颜色空间，但它采用L表示明度值，C表示饱和度值及h表示色调角度值的柱形坐标。由图中数据可以看出得到的镀银图案非常清晰。

2.抗紫外性能：

	涤纶布	银镀覆涤纶布
			抗紫外值(UPF)	89.211	110.468
抗紫外评级	非常好	非常好

抗紫外值越高，表明涤纶布对紫外线的反射或者吸收越强，从而紫外线对涤纶布的透过率越低，抗紫外等级也就越高。

3.拒水性能：

	涤纶布	银镀覆涤纶布
			接触角(°)	0	129.4

接触角是指气、液、固三相交界处的气液界面或固液界面之间的夹角，是润湿程度的量度。若接触角小于90°，则固体是亲液的，即液体可润湿固体，其角越小，润湿性越好；若接触角大于90°，则固体是憎液的，即液体不润湿固体，容易在表面上移动，不能进入毛细孔。由上面数据可以看出，银镀覆涤纶布的拒水性能良好。

4.抗菌性能：

参考AATCC测试方法(100-2004)对银镀覆棉布的抗菌性能进行了定量测试：根据ATCC No.11229标准对大肠杆菌进行抗菌测试，根据ATCC No.6538标准对金黄色葡萄球菌进行抗菌测试，结果表明对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有效率分别是99.7％和99.8％。

实施例4将阿拉伯树胶与水按质量比30∶100混合充分溶解后，使用设计好的丝网图案在麻布的表面印刷，形成无色透明的图案形状；然后将麻布在氩气气压1.5Pa、功率10W的条件下进行直流磁控溅射15分钟，把金属银溅射到麻布表面；溅射完成后，将麻布在25℃的水中漂洗40分钟，将阿拉伯树胶及镀覆在阿拉伯树胶上的银洗掉，从而麻布上显现出银镀层图案。

实施例5将阿拉伯树胶与水按质量比90∶100混合充分溶解后，使用设计好的丝网图案在腈纶布的表面印刷，形成无色透明的图案形状；然后将腈纶布在氩气气压2.5Pa、功率20W的条件下进行直流磁控溅射5分钟，把金属银溅射到腈纶布表面；溅射完成后，将腈纶布在40℃的水中漂洗10分钟，将阿拉伯树胶及镀覆在阿拉伯树胶上的银洗掉，从而腈纶布上显现出银镀层图案。

实施例6将阿拉伯树胶与水按质量比70∶100混合充分溶解后，使用设计好的丝网图案在棉涤纶混纺布的表面印刷，形成无色透明的图案形状；然后将棉涤纶混纺布在氩气气压2Pa、功率17W的条件下进行直流磁控溅射10分钟，把金属银溅射到棉涤纶混纺布的表面；溅射完成后，将棉涤纶混纺布在40℃的水中漂洗20分钟，将阿拉伯树胶及镀覆在阿拉伯树胶上的银洗掉，从而棉涤纶混纺布上显现出银镀层图案。

Claims (7)

1.一种磁控溅射金属银镀覆纺织面料形成图案的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1将可去除的水溶性基质材料涂敷在纺织面料表面，采用丝网印刷在纺织面料表面涂敷可去除的水溶性基质材料，干燥，所述可去除的水溶性基质材料为阿拉伯树胶与水的混合液；

S2对纺织面料进行磁控溅射，将金属银溅射到纺织面料表面；

S3洗去可去除的水溶性基质材料，在未涂敷可去除的水溶性基质材料的纺织面料表面形成银镀层图案，从而得到带有银镀层图案的银镀覆纺织面料。

2.根据权利要求1所述的磁控溅射金属银镀覆纺织面料形成图案的方法，其特征在于，所述阿拉伯树胶与水的混合液中阿拉伯树胶和水的质量比为30～90∶100。

3.根据权利要求2所述的磁控溅射金属银镀覆纺织面料形成图案的方法，其特征在于，所述阿拉伯树胶与水的混合液中阿拉伯树胶和水的质量比为70∶100。

4.根据权利要求1所述的磁控溅射金属银镀覆纺织面料形成图案的方法，其特征在于，所述步骤S2中，在设定的氩气气压和功率条件下对纺织面料进行磁控溅射5～15分钟。

5.根据权利要求4所述的磁控溅射金属银镀覆纺织面料形成图案的方法，其特征在于，所述步骤S2中，在设定的氩气气压和功率条件下对纺织面料进行磁控溅射10分钟。

6.根据权利要求1所述的磁控溅射金属银镀覆纺织面料形成图案的方法，其特征在于，所述步骤S3中，在25～40℃的温度下，水中漂洗10～40分钟，洗去可去除的水溶性基质材料。

7.根据权利要求1所述的磁控溅射金属银镀覆纺织面料形成图案的方法，其特征在于，所述纺织面料为天然纤维面料、化学合成纺织面料或者天然纤维与化学合成纺织材料形成的混纺面料。