CN104032344A - 一种镀银纱线的氯化银连续电镀设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种镀银纱线的氯化银连续电镀设备，包括电镀槽、负极和正极，负极为一设置于电镀槽内的负极电极板，正极为能驱动镀银纱线在电镀槽内移动的正极导电辊，该正极导电辊具有至少三根，每根正极导电辊均横向布置于负极电极板的同一侧，且正极导电辊在电镀槽内自上而下布置，以使自上而下处于不同位置的正极导电辊距离负极电极板的距离逐渐减小。本发明中的镀银纱线随着正极导电辊的转动而离负极电极板越来越近，纱线先经过距离负极电极板较远的正极导电辊进行初级修饰，随着镀银纱线离负极电极板越来越近，氯化银修饰的程度逐步加强，当镀银纱线到达最靠近负极电极板的正极导电辊时，氯化银修饰到达最强，从而实现氯化银的精确控制修饰。

Description

一种镀银纱线的氯化银连续电镀设备
技术领域
本发明涉及用于制作柔性心电电极的纱线的处理设备领域，具体指一种镀银纱线的氯化银连续电镀设备。
背景技术
心脑血管疾病近年来成为人类健康的首要威胁，其有效的应对方法之一是对心脑血管系统进行长期监护并及时预警，搭载柔性结构心电电极的可穿戴监护系统为人体生理信号低生理负荷、长时间连续动态监护的最佳方式。目前，在柔性纺织电极的纱线材料制作中，常用的纱线材料包括镀银及镀其它金属纱线、纯金属或者其氧化物纱线以及金属、炭黑等导电材料分散填充纤维材料纱线，这些纱线再经过纺织成型技术制成柔性心电电极，但是，在实际心电测试中，由于材料的极化电阻高，容易造成电极与皮肤之间的阻抗高，从而使得测试的心电信号数据不稳定、噪音大，特别是在动态测试的情况下，同时，制作工艺复杂，成本高。
银-氯化银作为电极的常用材料，具有较低的极化电阻，以此材料制作的电极，可以降低了皮肤与电极之间的阻抗，是心电电极的最佳电极材料之一，目前商用的粘胶式心电电极大部分采用镀银-氯化银金属薄片，性能较好，但是不具有柔性可穿戴特性，不适合于长时间心电监测使用。镀银-氯化银的纱线既具有优良的心电信号采集性能，又可以通过后道纺织加工，制作柔性心电电极，但是，现有的镀银纱线氯化银修饰大多采用实验室静态电镀，进行小批量间歇式生产；由于难以实现在连续的动态环境下，精确控制电镀环境并对纱线进行连续修饰，所以没有较为稳定可靠的纱线镀银-氯化银生产工艺及其设备出现，特别是连续化生产设备。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种镀银纱线的氯化银连续电镀设备，该设备能实现氯化银的精确控制修饰。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种镀银纱线的氯化银连续电镀设备，包括电镀槽、负极和正极，其特征在于：所述的负极为一设置于电镀槽内的负极电极板，所述的正极为能驱动镀银纱线在电镀槽内移动的正极导电辊，该正极导电辊具有至少三根，每根所述正极导电辊均横向布置于负极电极板的同一侧，且所述的正极导电辊在电镀槽内自上而下布置，以使自上而下处于不同位置的正极导电辊距离负极电极板的距离逐渐减小。
作为本发明的进一步改进，所述的正极导电辊优选为四根，四根正极导电辊在电镀槽中自上而下呈“之”字形排列。采用这样的结构，在使每根正极导电辊离负极电极板距离不同的同时，增加了相邻两正极导电辊之间的距离，从而可以通过调节正极导电辊的速度差，更好的控制纱线表面的张力，实现了导电液体进入纱线内部的速率差，从而可以根据需要控制氯化银修饰的程度。
所述正极导电辊上连接有转速调节器，以便于根据需要调节正极导电辊的转速。
更进一步的，所述电镀槽内设置有一温度控制装置，该温度控制装置包括温度感应器及与温度感应器相连接的温度调节器。采用该结构，可以使电镀槽内电镀液的温度控制在一定范围内，当温度低于该范围时，温度感应器将感知到的信号传输给温度调节器，温度调节器对电镀液加热，当温度处于设定的温度范围内时，温度感知器将信号传输给温度调节器，停止加热；从而确保电镀液的温度维持在设定的范围内，达到最好的电镀效果。
较好的，所述电镀槽内设置有电解液搅拌器，以使电镀槽内各处的电镀液浓度一致，进一步确保氯化银修饰的均匀性。
在上述各方案中，所述电镀槽内设置有电解质浓度监测装置；所述电镀槽上分别开设有供电解液补给与排出的进液管和出液管。采用上述结构，当电解质浓度监测装置检测到电解质浓度低于或高于设定值时，可通过进液管和出液管排出部分电解液、补充部分新的电解液，从而使电镀槽内的电解液浓度维持在设定范围内，以达到最优的电镀效果。
与现有技术相比，本发明的优点在于：采用一电极板作为负极，采用兼具导纱作用的导电辊作为正极，并设置了多根自上而下排列的正极导电辊，每根正极导电辊距离负极电极板的距离不同，且镀银纱线随着正极导电辊的转动而转动至离负极电极板越来越近，在设备运行进行氯化银的修饰时，纱线先经过距离负极电极板较远的正极导电辊并实现较为微弱的初级修饰，随着镀银纱线离负极电极板越来越近，氯化银修饰的程度逐步加强，当镀银纱线到达最靠近负极电极板的正极导电辊时，氯化银修饰到达最强；
若直接一次性对镀银纱线进行氯化银修饰，容易导致氯化银层在纤维表面修饰的不均匀，从而影响修饰的一致性；而采用本发明的设备，先对镀银纱线进行初级修饰，然后逐级增强氯化银的修饰作用，从而实现氯化银的精确控制修饰，使得到的镀银-氯化银纱线修饰均匀，性能优异。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例中镀银纱线的SEM图；
图3为本发明实施例中镀银纱线经氯化银修饰后的SEM图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，本实施例的镀银纱线的氯化银连续电镀设备包括电镀槽1、负极和正极，本实施中的负极为一设置于电镀槽1底部的负极电极板2，本实施例中的正极为能驱动镀银纱线4在电镀槽内移动的正极导电辊3，正极导电辊3具有至少三根，本实施例中优选为四根，四根正极导电辊3位于负极电极板2的上方，并自上而下，呈“之”字形横向布置于电镀槽1中，将正极导电辊3采用这样的曲折排列方式，使得每根正极导电辊3离负极电极板2距离不同，也增加了相邻两正极导电辊3之间的距离，镀银纱线4随着正极导电辊3的转动而移动并离负极电极板2越来越近，在设备运行进行氯化银的修饰时，镀银纱线4先经过距离负极电极板2较远的正极导电辊3a、3b之间，并在此实现较为微弱的氯化银初级修饰，然后经过离负极电极板2距离更近的3b、3c之间，由于相较于3a、3b之间，此处离负极电极板2更近，化学反应强度更大，因此镀银纱线4可以在此处完成氯化银中级修饰，随着镀银纱线4离负极电极板2越来越近，在到达正极导电辊3c、3d之间时，化学反应强度达到最大，镀银纱线4在此处完成最强的氯化银修饰。
本实施例中的电镀原理为：
各正极导电辊3之间的镀银纱线失去电子变为银离子，与电镀液中的氯离子结合形成氯化银层，其化学方程为：
Ag→Ag++e
Ag++Cl-→AgCl
本实施例中的负极电极板2、正极导电辊3均采用惰性导电材料制成，例如可以为碳、贵金属，当然不限于碳、贵金属。
现有技术中，直接一次性对镀银纱线进行氯化银修饰，容易导致氯化银层在纤维表面修饰的不均匀，从而影响修饰的一致性；而采用本实施例的设备，先对镀银纱线4进行初级修饰，然后逐级增强氯化银的修饰作用，从而实现氯化银的精确控制修饰；并且，通过调节不同正极导电辊3上的电压大小可以实现镀银纱线在电镀液中连续电镀的目的；同时，正极导电辊3上连接有转速调节器，可调节不同正极导电辊3的转动速度，实现镀银纱线表面张力的调节，控制导电液体进入镀银纱线内部的速率差，从而根据需要控制氯化银修饰的程度；调节正极导电辊3的行进速度可以调整镀银纱线在电镀液中的停留时间，从而可以精确控制氯化银的修饰时间，控制银与氯化银的比例，以达到最佳电镀效果。
在本实施例中，电镀槽1内设置有一温度控制装置5，该温度控制装置5包括温度感应器及与温度感应器相连接的温度调节器，采用该结构，可以使电镀槽1内电镀液的温度控制在一定范围内，当温度低于该范围时，温度感应器将感知到的信号传输给温度调节器，温度调节器对电镀液加热，当温度处于设定的温度范围内时，温度感知器将信号传输给温度调节器，停止加热；从而确保电镀液的温度维持在设定的范围内；电镀槽1内还设置有电解液搅拌器6，以使电镀槽1内各处的电镀液浓度一致，进一步确保氯化银修饰的均匀性。
如图1所示，电镀槽1内设置有电解质浓度监测装置7，电镀槽1上分别开设有供电解液补给与排出的进液管11和出液管12，采用上述结构，当电解质浓度监测装置7检测到电解质浓度低于或高于设定值时，可通过进液管11和出液管12排出部分电解液、补充部分新的电解液，从而使电镀槽1内的电解液浓度维持在设定范围内，以达到最优的电镀效果。
图2、3分别为镀银纱线和镀银纱线表面经氯化银修饰后的SEM图，可见，镀银-氯化银纱线表面的氯化银层在纱线表面修饰均匀，具有较好的一致性。

Claims (8)

1.一种镀银纱线的氯化银连续电镀设备，包括电镀槽、负极和正极，其特征在于：所述的负极为一设置于电镀槽内的负极电极板，所述的正极为能驱动镀银纱线在电镀槽内移动的正极导电辊，该正极导电辊具有至少三根，每根所述正极导电辊均横向布置于负极电极板的同一侧，且所述的正极导电辊在电镀槽内自上而下布置，以使自上而下处于不同位置的正极导电辊距离负极电极板的距离逐渐减小。
2.根据权利要求1所述的镀银纱线的氯化银连续电镀设备，其特征在于：所述的正极导电辊在电镀槽中自上而下呈“之”字形排列。
3.根据权利要求2所述的镀银纱线的氯化银连续电镀设备，其特征在于：所述正极导电辊上连接有转速调节器。
4.根据权利要求2所述的镀银纱线的氯化银连续电镀设备，其特征在于：所述的正极导电辊为四根。
5.根据权利要求2所述的镀银纱线的氯化银连续电镀设备，其特征在于：所述电镀槽内设置有一温度控制装置，该温度控制装置包括温度感应器及与温度感应器相连接的温度调节器。
6.根据权利要求1～5中任一权利要求所述的镀银纱线的氯化银连续电镀设备，其特征在于：所述电镀槽内设置有电解液搅拌器。
7.根据权利要求1～5中任一权利要求所述的镀银纱线的氯化银连续电镀设备，其特征在于：所述电镀槽内设置有电解质浓度监测装置。
8.根据权利要求1～5中任一权利要求所述的镀银纱线的氯化银连续电镀设备，其特征在于：所述电镀槽上分别开设有供电解液补给与排出的进液管和出液管。
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