CN108149471A - 一种生态着色的碳纤维 - Google Patents
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Abstract
一种生态着色的碳纤维，其包括基布和色膜层，所述色膜层采用真空沉积技术形成，靶材包括Ti、Fe、Al、Zn、Cu、W、Mg、Au、Ag、Cr、Ni、V、Co、C、N、O、Si、Pt中的一种或几种元素。该产品利用真空沉积法，在碳纤维表面形成多种色膜层，使碳纤维表面着色。
Description
技术领域
本发明属于纺织品领域，尤其涉及一种生态着色的碳纤维。
背景技术
目前，染色技术不能在碳纤维上着色，其原因主要是由于碳纤维的结构特性，其表面呈现化学惰性，缺乏具有较高反应活性的化学基团，与染料分子间的低化学键合作用，使其极难染色，这极大的限制了碳纤维的应用领域。
为了在碳纤维表面着色，人类迫切需要一种新着色原理和方法。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种生态着色的碳纤维，该产品利用真空沉积法，在碳纤维表面形成多种色膜层，使碳纤维表面着色。
本发明的技术解决方案是：
一种生态着色的碳纤维，其包括基布和色膜层，所述色膜层采用真空沉积技术形成，靶材包括Ti、Fe、Al、Zn、Cu、W、Mg、Au、Ag、Cr、Ni、V、Co、C、N、O、Si、Pt中的一种或几种元素。
优选的，所述色膜层为单层或多层。
优选的，所述真空沉积技术包括真空热蒸发沉积、电子束沉积、离子镀膜、磁控溅射。
一种上述生态着色的碳纤维的制备方法，其包括：
对碳纤维进行前处理，去除表面污渍；
碳纤维上卷进放卷室，保证放卷室真空度保持在0.5-1E-9Pa区间；
碳纤维进加热室，使碳纤维温度上升到2-180℃，加热室真空度保持在0.5-1E-9Pa区间；
碳纤维进预真空室，室内真空度保持在0.5-1E-9Pa；
当镀膜室真空度到达1E-3Pa以上时，基布进镀膜室，采用真空沉积法使基布上形成色膜层，靶材包括Ti、Fe、Al、Zn、Cu、Mg、Au、W、Ag、Cr、Ni、V、Co、C、N、O、Si、Pt中的一种或几种元素，功率为50-38000W；
碳纤维进收卷室，保证收卷室真空度保持在0.5-1E-9Pa区间；
取出成品布，取样检测；
整个过程为流水线式操作，布匹运行速度为0.3m/min至100m/min。
本发明的有益效果为：
相比现有技术的染色方法，本发明所述一种能使碳纤维着色的方法，能在碳纤维表面形成多种色膜层，使碳纤维呈现多种颜色，从而符合GB/T 2660-2017的标准。
附图说明
图1是本发明工艺流程图。
图2是本发明织物结构示意图。
附图标记：1-色膜层，2-碳纤维。
具体实施方式
下面将结合附图对实施方式进行详细说明。
实施例1
如图1所示，一种生态着色的碳纤维的制备方法，其包括：
对碳纤维进行前处理，去除表面污渍；
碳纤维上卷进放卷室，保证放卷室真空度保持在1-1.8E-1Pa区间；
碳纤维进加热室，使碳纤维温度上升到45℃，加热室真空度保持在1-1.8E-1Pa区间；
碳纤维进预真空室，室内真空度保持在4-5E-2Pa；
当镀膜室真空度到达1E-3Pa以上时，碳纤维进镀膜室，靶材为Ti，功率为800w，在碳纤维表面溅射出色膜层，期间真空度维持在1-1.8E-1Pa区间，碳纤维能呈现赤橙黄绿青蓝紫的多种颜色；
碳纤维进收卷室，保证收卷室真空度保持在0.5-2.5E-1Pa区间；
取出成品布，取样检测；
整个过程为流水线式操作，布匹运行速度为45m/min至50m/min。
实施例2
如图1所示，一种生态着色的碳纤维的制备方法，其包括：
对碳纤维进行前处理，去除表面污渍；
碳纤维上卷进放卷室，保证放卷室真空度保持在0.5E-1Pa区间；
碳纤维进加热室，使碳纤维温度上升到23℃，加热室真空度保持在0.5E-1Pa区间；
碳纤维进预真空室，室内真空度保持在3E-2Pa；
当镀膜室真空度到达1E-3Pa以上时，碳纤维进镀膜室，靶材分别为Cu、ZnO，功率分别为1500w、4000w，在碳纤维表面溅射出色膜层，期间真空度维持在0.5E-1Pa区间，碳纤维能呈现赤橙黄绿青蓝紫的多种颜色；
碳纤维进收卷室，保证收卷室真空度保持在0.5E-1Pa区间；
取出成品布，取样检测；
整个过程为流水线式操作，布匹运行速度为67m/min至72m/min。
实施例3
如图1所示，一种生态着色的碳纤维的制备方法，其包括：
对碳纤维进行前处理，去除表面污渍；
碳纤维上卷进放卷室，保证放卷室真空度保持在2.5E-1Pa区间；
碳纤维进加热室，使碳纤维温度上升到34℃，加热室真空度保持在2.5E-1Pa区间；
碳纤维进预真空室，室内真空度保持在8E-2Pa；
当镀膜室真空度到达1E-3Pa以上时，碳纤维进镀膜室，靶材分别为不锈钢、CuO、TiCN，功率分别为11000w、5500w、4000w，在碳纤维表面溅射出色膜层，期间真空度维持在2.5E-1Pa，碳纤维能呈现赤橙黄绿青蓝紫的多种颜色；
碳纤维进收卷室，保证收卷室真空度保持在2.5E-1Pa区间；
取出成品布，取样检测；
整个过程为流水线式操作，布匹运行速度为89m/min至94m/min。
实施例4
如图1所示，一种生态着色的碳纤维的制备方法，其包括：
对碳纤维进行前处理，去除表面污渍；
碳纤维上卷进放卷室，保证放卷室真空度保持在2E-1Pa区间；
碳纤维进加热室，使碳纤维温度上升到34℃，加热室真空度保持在2E-1Pa区间；
碳纤维进预真空室，室内真空度保持在5E-2Pa；
当镀膜室真空度到达1E-3Pa以上时，碳纤维进镀膜室，靶材分别为TiO2、Zn、CuO、AlTiN，功率分别为1000w、3000w、2500w、8800w，在碳纤维表面溅射出色膜层，期间真空度维持在2E-1Pa，碳纤维能呈现赤橙黄绿青蓝紫的多种颜色；
碳纤维进收卷室，保证收卷室真空度保持在2.5E-1Pa区间；
取出成品布，取样检测；
整个过程为流水线式操作，布匹运行速度为14m/min至20m/min。
着色实验
按照GB/T 2660-2017，本发明所述的碳纤维在耐水色牢度、耐汗渍色牢度、耐摩擦色牢度、耐皂洗色牢度、耐干洗色牢度、耐光色牢度均符合GB/T 2660-2017的标准。
实施例1-4所述靶材包括Ti、Cu、ZnO、不锈钢、CuO、TiCN、TiO2、Zn、CuO、AlTiN，但不限于实施例1-4所述靶材，实施例1-4所述靶材用于证明本发明所述织物的着色性能；本领域技术人员应理解为，靶材包括Ti、Fe、Al、Zn、Cu、W、Mg、Au、Ag、Cr、Ni、V、Co、C、N、O、Si、Pt中的一种或几种元素。
本发明做了详细说明并引证了实施例，但本领域技术人员根据上述实施例做出显而易见的各种方案、修改、改动，这些方案、修改、改动都应该属于本发明的权利要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种生态着色的碳纤维，其包括基布和色膜层，其特征在于，所述色膜层采用真空沉积技术形成，靶材包括Ti、Fe、Al、Zn、Cu、W、Mg、Au、Ag、Cr、Ni、V、Co、C、N、O、Si、Pt中的一种或几种元素。
2.如权利要求1所述一种生态着色的碳纤维，其特征在于，所述色膜层为单层或多层。
3.如权利要求1所述一种生态着色的碳纤维，其特征在于，所述真空沉积技术包括真空热蒸发沉积、电子束沉积、离子镀膜、磁控溅射。
4.如权利要求1所述一种生态着色的碳纤维的制备方法，其特征在于，其包括：
对碳纤维进行前处理，去除表面污渍；
碳纤维上卷进放卷室，保证放卷室真空度保持在0.5-1E-9Pa区间；
碳纤维进加热室，使碳纤维温度上升到2-180℃，加热室真空度保持在0.5-1E-9Pa区间；
碳纤维进预真空室，室内真空度保持在0.5-1E-9Pa；
当镀膜室真空度到达1E-3Pa以上时，基布进镀膜室，采用真空沉积法使基布上形成色膜层，靶材包括Ti、Fe、Al、Zn、Cu、Mg、Au、W、Ag、Cr、Ni、V、Co、C、N、O、Si、Pt中的一种或几种元素，功率区间为50-38000W；
碳纤维进收卷室，保证收卷室真空度保持在0.5-2E-9Pa区间；
取出成品布，取样检测；
整个过程为流水线式操作，布匹运行速度为0.3m/min至100m/min。
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| WO2019242594A1 (zh) * | 2018-06-22 | 2019-12-26 | 广东欣丰科技有限公司 | 一种织物的着色方法及着色织物 |
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2018
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