CN109972394B - 一种具有保护膜的抗氧化镀银尼龙纤维 - Google Patents

一种具有保护膜的抗氧化镀银尼龙纤维 Download PDF

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Abstract

本发明公开提供一种具有保护膜的抗氧化镀银尼龙纤维，本发明采用的粘合层不仅能稳定和保护内侧的镀银尼龙纤维中的银元素，防止外界人体汗液和空气侵蚀；在真空状态下将尼龙纤维用氢氧化钠溶液预处理，有利于后期银金属沉淀于尼龙纤维表面，尼龙纤维在浸泡银氨溶液中时，使用超声设备震荡，可使银金属均匀沉淀吸附于尼龙纤维表面，粘合层不仅利用了硅胶的粘性可以作为内外层之间良好的连接剂，保证内外层之间稳定，而且能够防止镀银尼龙维在后续的反应中被氧化和消耗，粘合层添加入不同组分的颜料材料使得纤维外表面能够形成不同的颜色，无需纤维外部在进行浸染，防止外部化学物质对银材料的氧化腐蚀。

Description

一种具有保护膜的抗氧化镀银尼龙纤维
技术领域
本发明涉及纤维制造领域，尤其涉及一种具有保护膜的抗氧化镀银尼龙纤维。
背景技术
随着生活水准的提升，人类在居家环境与个人卫生条件上的要求也越益提高。日常生活中许多具有抗菌功效的商品纷纷出笼，各类产品的抗菌功能性，更是受到瞩目且各界业者正不断开发与创新中，银会破坏细菌之细胞膜，使其细胞坏死，因此具有防止细菌繁殖以及杀菌的功能。另外，银抑菌剂相比于有机抗菌剂具有毒性低，抑菌效能长等优点，因此，许多日常生活用品中，例如口罩，纱布，衣物等，都以银纤维来制作以达到抗菌与杀菌的效果；然而，将银纤维制成纺织品时，需经过繁复且冗长的加工与洗涤等处理程序，而这些处理程序中所使用的化学品或环境可能使银纤维氧化，硫化或受到其他作用破坏，或者是使银离子溶解于洗剂中，如此一来，银纤维可能会发生色变，导电性降低以及抗菌能力降低等问题，而影响银纤维织品的美观与功能。
而现有技术中所谓的镀银纤维既是在尼龙丝表面上镀一层金属银，虽然能够吸收静电，在外部辐射照射的时候产生一定的磁场，吸收或者反射外部辐射，对人体也有一定的保护作用，但是这种镀银纤维，其纤维表面的金属银暴露在外，容易和空气中的氧化物和硫化物反应，还和人体汗液的浸蚀，洗涤剂等接触，都极易将金属银氧化并形成银的化合物，不仅使金属银层脱落、其表面颜色改变，更严重的影响银纤维的导电和电磁屏蔽效果，也容易破坏布料和纱线的颜色均匀性和美观性。
PVB胶膜可广泛应用于建筑夹层玻璃，汽车夹层玻璃，太阳能光伏玻璃，防弹玻璃，隔音玻璃等，具有很好的安全性，防止玻璃由于外力作用下破碎而碎片溅起伤人。另外它具有隔音性，防紫外线，可以做成彩色或高透明的。
中国专利申请公布号CN202055072U，公告日为2011-11-30，名称为“一种镀银纤维布”，公开提供了一种能提供除臭、抗菌、抗辐射、防静电且具有保温、促进血液循环功效的镀银纤维布，但是他的实施方式只是在这纺织纤维布上下表面上敷设金属银层，整体设计覆银方式太过简单，覆银的最终效果不能保障，银材料容易脱落，并且银材料容易于人体汗水和空气中的氧化性物质反应，使用寿命短，防护效果不好。
应此需要设计一款能够既能够保证纤维起到静电防护、电磁屏蔽的效果的导电纤维，而且银材料不与外界接触，防腐蚀，防氧化的新的纤维材料，提高银纤维的使用寿命，纤维面料始终能够保持高效的导电率和放屏蔽能力。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有纤维中的不足之处，提供了一种能够保证纤维起到静电防护、电磁屏蔽的效果的导电纤维，而且银材料不与外界接触，防腐蚀，防氧化的新的纤维材料，提高银纤维的使用寿命，纤维面料始终能够保持高效的导电率和放屏蔽能力的具有保护膜的抗氧化镀银尼龙纤维。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种具有保护膜的抗氧化镀银尼龙纤维及其制造方法，由内到外依次为中芯层、粘合层和保护层，所述中芯层为镀银尼龙纤维，所述粘合层内侧与中芯层粘合，所述粘合层外侧与保护层粘合，所述保护层包括聚乙烯醇缩丁醛材料；本发明在镀银尼龙的表面上设置粘合层和保护层，极大的保护了镀银纤维材料，粘合层不仅能稳定和保护内侧的镀银尼龙纤维中的银元素，而且粘合层黏连住外侧保护层，保护层能够防止外界人体汗液和空气侵蚀。
所述抗氧化镀银尼龙纤维的制造方法：
在5-15摄氏度下真空环境中，将直径为0.15-0.25厘米的尼龙纤维，浸泡氢氧化钠溶液进行预处理，在经过水洗、热风烘干后，再将尼龙纤维置于银氨溶液中15-60分钟，同时使用频率在35～45赫兹之间、功率为300～500瓦之间的超声设备辅助镀膜，经化学反应，使银沉淀吸附于尼龙纤维表面，然后取出干燥，制得镀银尼龙纤维；在真空状态下将尼龙纤维用氢氧化钠溶液预处理，有利于后期银金属沉淀于尼龙纤维表面，尼龙纤维在浸泡银氨溶液中时，使用超声设备震荡，可使银金属均匀沉淀吸附于尼龙纤维表面，制得镀银尼龙纤维。
粘合层：按重量份数比取80-90份硅胶材料真空中干燥，250-290摄氏度加热回流60-180分钟，然后加入20-30份的颜料，充分混合后形成粘合原液；采用涂覆加工方法将粘合原液涂覆在尼龙纤维表面，静置于150-210摄氏度下烘干成型，形成黏合层；粘合层不仅利用了硅胶的粘性可以作为内外层之间良好的连接剂，保证内外层之间稳定，而且能够防止镀银尼龙维在后续的反应中被氧化和消耗，粘合层添加入不同组分的颜料材料使得纤维外表面能够形成不同的颜色，无需纤维外部在进行浸染，防止外部化学物质对银材料的氧化腐蚀。
保护层:按重量份数比取60-70份聚乙烯醇缩丁醛材料加热，加入30-35可塑剂，3-5份稳定剂，加工温度60-80摄氏度，形成聚乙烯醇缩丁醛薄膜溶液，采用直接涂覆加工方法，使聚乙烯醇缩丁醛膜溶液能进行缩合反应而形成部分自交联膜，膜溶液成膜后涂覆厚度为3-5微米。薄膜的材料为聚乙烯醇缩丁醛，单纯的聚乙烯醇缩丁醛其软化温度60-65摄氏度，在本发明中增加了一定量的的可塑剂和稳定剂，不仅扩大和提高了混合后材质的可塑性，而且稳定剂使其软化温度的可控范围更广，容易成膜塑形，便于涂覆操作。
作为优选，所述的颜料为色浆、珠光粉、珍珠粉中的至少一种。颜料成分选取为自然材料，避免化学颜料对于镀银尼龙纤维的侵蚀。
作为优选，所述黏合层的厚度为6-8微米。
作为优选，所述镀银尼龙纤维为尼龙6或尼龙66。
作为优选，其中往尼龙纤维中按1：50-100g/ml料液比加入银氨溶液，同时使用频率为40赫兹，功率为350瓦的超声设备进行辅助镀膜。
作为优选，所述硅胶材料由硅酮胶、硫硅橡胶、增粘树脂、表面活性剂混合后熔融并注入模腔内之后冷却得到。
作为优选，所述硅胶加热回流温度为250摄氏度。
作为优选，所述可塑剂为乙酰单酸甘油乙酯。乙酰单酸甘油乙酯不仅可以作为可用作食品添加剂，具有可生物降解的特性，对人体皮肤也无多少伤害，是较安全的塑化剂。
作为优选，所述稳定剂为硬脂酸镁、硬脂酸铝、或硬脂酸钾其中一种或一种以上之原料所制成。
本发明的有益效果：相较于传统的只在纤维表面镀银的方式，本发明采用的粘合层不仅能稳定和保护内侧的尼龙纤维中的银元素，防止外界人体汗液和空气侵蚀。在真空状态下将尼龙纤维用氢氧化钠溶液预处理，有利于后期银金属沉淀于尼龙纤维表面，尼龙纤维在浸泡银氨溶液中时，使用超声设备震荡，可使银金属均匀沉淀吸附于尼龙纤维表面，制得镀银尼龙纤维。
粘合层不仅利用了硅胶的粘性可以作为内外层之间良好的连接剂，保证内外层之间稳定，而且能够防止镀银尼龙维在后续的反应中被氧化和消耗，粘合层添加入不同组分的颜料材料使得纤维外表面能够形成不同的颜色，无需纤维外部在进行浸染，防止外部化学物质对银材料的氧化腐蚀；在本发明中增加了一定量的的可塑剂和稳定剂，不仅扩大和提高了混合后材质的可塑性，而且稳定剂使其软化温度的可控范围更广，容易成膜塑形，便于涂覆操作。颜料成分选取为自然材料，避免化学颜料对于镀银尼龙纤维的侵蚀；乙酰单酸甘油乙酯不仅可以作为可用作食品添加剂，具有可生物降解的特性，对人体皮肤也无多少伤害，是较安全的塑化剂。
附图说明
图1为本发明的截面结构示意图；
图中：中芯层1、粘合层2、保护层3。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明做进步一说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1-5中所述抗氧化镀银尼龙纤维的制造方法：
在10摄氏度下真空环境中，取5根线长100cm直径为0.16厘米的尼龙66线，首先浸泡氢氧化钠溶液进行预处理，在经过水洗、热风烘干后，再将尼龙纤维置于银氨溶液中45分钟，同时使用频率在40赫兹之间、功率为350瓦的超声设备辅助镀膜，经化学反应，使银沉淀吸附于尼龙纤维表面，然后取出干燥，制得镀银尼龙纤维；
粘合层组分见表1，通过改动硅胶组分，以及颜料配比来考察其对于镀银尼龙纤维杀菌清洁效果的影响；
保护层组分见表2，通过改动增塑剂和稳定剂含量，来检测保护膜的防护效果。
表1粘合层组分
Figure GDA0003103042510000061
表2保护层组分
Figure GDA0003103042510000071
实施例1-5的保护层涂覆方法：获取聚乙烯醇缩丁醛薄膜溶液后，采用直接涂覆加工方法，使聚乙烯醇缩丁醛膜溶液能进行缩合反应而形成部分自交联膜，膜溶液成膜后涂覆平均厚度为4微米。
实施例6中，所述抗氧化镀银尼龙纤维的制造方法：
在10摄氏度下真空环境中，将直径为0.16厘米的尼龙纤维，浸泡氢氧化钠溶液进行预处理，在经过水洗、热风烘干后，再将尼龙纤维置于银氨溶液中45分钟，同时使用频率在40赫兹之间、功率为350瓦的超声设备辅助镀膜，经化学反应，使银沉淀吸附于尼龙纤维表面，然后取出干燥，制得镀银尼龙纤维；
实施例4为镀银尼龙纤维外涂覆保护层材料，无粘合层粘连；
实施例5为镀银尼龙纤维外涂覆粘合层材料，无保护层薄膜；
实施例6为纯镀银尼龙纤维，外层不覆盖其他材料；
A.测试方法：抗菌清洁能力测试，
该测试包括将滤过菌液的具有保护膜的抗氧化镀银尼龙纤维的各个实施例产品置于100mL的无菌水中，密封并浸泡，漂洗24小时后，此称为洗涤液，抗菌能力则是计算原始菌液与水洗液间的菌数差异，残余细菌数量占原始菌液的百分比，
B.测试方法：防腐蚀能力测试：
该测试包括将被测材料在同等温度25±5摄氏度的、H2S气体含量为2％的环境中，放置一小时，然后取出，洗净干并燥，在进行抗菌清洁能力检测，检验其抑菌效果来检测保护膜的防护效果；
具体实验结果见表3，
表3实验结果
Figure GDA0003103042510000081
通过简单实验可以得出的结论，单靠粘合层或者保护层薄膜的涂覆都能起到防止银元素被氧化的功能，但是相较于传统的只在尼龙纤维表面镀银的方式，本发明相较于传统的只在纤维表面镀银的方式，本发明采用的粘合层不仅能稳定和保护内侧的镀银尼龙纤维中的银元素，防止外界人体汗液和空气侵蚀；在真空状态下将尼龙纤维用氢氧化钠溶液预处理，有利于后期银金属沉淀于尼龙纤维表面，尼龙纤维在浸泡银氨溶液中时，使用超声设备震荡，可使银金属均匀沉淀吸附于尼龙纤维表面，制得镀银尼龙纤维。
粘合层不仅利用了硅胶的粘性可以作为内外层之间良好的连接剂，保证内外层之间稳定，而且能够防止镀银尼龙维在后续的反应中被氧化和消耗，粘合层添加入不同组分的颜料材料使得纤维外表面能够形成不同的颜色，无需纤维外部在进行浸染，防止外部化学物质对银材料的氧化腐蚀；在本发明中增加了一定量的的可塑剂和稳定剂，不仅扩大和提高了混合后材质的可塑性，而且稳定剂使其软化温度的可控范围更广，容易成膜塑形，便于涂覆操作。颜料成分选取为自然材料，避免化学颜料对于镀银尼龙纤维的侵蚀；乙酰单酸甘油乙酯不仅可以作为可用作食品添加剂，具有可生物降解的特性，对人体皮肤也无多少伤害，是较安全的塑化剂。

Claims (9)

1.一种具有保护膜的抗氧化镀银尼龙纤维，其特征在于：由内到外依次为中芯层(1)、粘合层(2)和保护层(3)，所述中芯层为镀银尼龙纤维，所述粘合层内侧与中芯层粘合，所述粘合层外侧与保护层粘合，所述保护层包括聚乙烯醇缩丁醛材料；
所述抗氧化镀银尼龙纤维的制造方法：
在5-15摄氏度下真空环境中，将直径为0.15-0.25厘米的尼龙纤维，浸泡氢氧化钠溶液进行预处理，在经过水洗、热风烘干后，再将尼龙纤维置于银氨溶液中15-60分钟，同时使用频率在35～45赫兹之间、功率为300～500瓦之间的超声设备辅助镀膜，经化学反应，使银沉淀吸附于尼龙纤维表面，然后取出干燥，制得镀银尼龙纤维；
粘合层：按重量份数比取80-90份硅胶材料真空中干燥，250-290摄氏度加热回流60-180分钟，然后加入20-30份的颜料，充分混合后形成粘合原液；采用涂覆加工方法将粘合原液涂覆在镀银尼龙纤维表面，静置于150-210摄氏度下烘干成型，形成黏合层；
保护层:按重量份数比取60-70份聚乙烯醇缩丁醛材料加热，加入30-35可塑剂，3-5份稳定剂，加工温度60-80摄氏度，形成聚乙烯醇缩丁醛薄膜溶液，采用直接涂覆加工方法，使聚乙烯醇缩丁醛膜溶液能进行缩合反应而形成部分自交联膜，膜溶液成膜后涂覆厚度为3-5微米。
2.如权利要求1所述的一种具有保护膜的抗氧化镀银尼龙纤维及其制造方法，其特征在于，所述的颜料为色浆、珠光粉、珍珠粉中的至少一种。
3.如权利要求1所述的一种具有保护膜的抗氧化镀银尼龙纤维及其制造方法，其特征在于，所述黏合层的厚度为6-8微米。
4.如权利要求1所述的一种具有保护膜的抗氧化镀银尼龙纤维及其制造方法，其特征在于，所述镀银尼龙纤维为尼龙6或尼龙66。
5.如权利要求1所述的一种具有保护膜的抗氧化镀银尼龙纤维及其制造方法，其特征在于，其中往尼龙纤维中按1：50-100g/ml料液比加入银氨溶液，同时使用频率为40赫兹，功率为350瓦的超声设备进行辅助镀膜。
6.如权利要求1所述的一种具有保护膜的抗氧化镀银尼龙纤维及其制造方法，其特征在于，所述硅胶材料由硅酮胶、硫硅橡胶、增粘树脂、表面活性剂混合后熔融并注入模腔内之后冷却得到。
7.如权利要求1或6所述的一种具有保护膜的抗氧化镀银尼龙纤维及其制造方法，其特征在于，所述硅胶加热回流温度为250摄氏度。
8.如权利要求1所述的一种具有保护膜的抗氧化镀银尼龙纤维及其制造方法，其特征在于，所述可塑剂为乙酰单酸甘油乙酯。
9.如权利要求1所述的一种具有保护膜的抗氧化镀银尼龙纤维及其制造方法，其特征在于，所述稳定剂为硬脂酸镁、硬脂酸铝或硬脂酸钾其中一种或一种以上之原料所制成。
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