EP0016365A2 - Verfahren zur Herstellung von partiell metallisierten textilen Gebilden und deren Verwendung - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von partiell metallisierten textilen Gebilden und deren Verwendung Download PDF

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EP0016365A2
EP0016365A2 EP80101043A EP80101043A EP0016365A2 EP 0016365 A2 EP0016365 A2 EP 0016365A2 EP 80101043 A EP80101043 A EP 80101043A EP 80101043 A EP80101043 A EP 80101043A EP 0016365 A2 EP0016365 A2 EP 0016365A2
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metallized
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partially metallized
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Harold Dr. Ebneth
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Bayer AG
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    • D06Q1/00—Decorating textiles
    • D06Q1/04—Decorating textiles by metallising
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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S8/92—Synthetic fiber dyeing
    • Y10S8/927—Polyacrylonitrile fiber
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/30—Woven fabric [i.e., woven strand or strip material]
    • Y10T442/3382—Including a free metal or alloy constituent
    • Y10T442/3407—Chemically deposited metal layer [e.g., chemical precipitation or electrochemical deposition or plating, etc.]

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of partially metallized textile structures and their use for the production of protective clothing against microwaves or for the production of permanently antistatic clothing.
  • the present invention therefore relates to a process for the production of partially metallized textile structures made of synthetic polymers or native fibers, characterized in that the side or those parts of the structure which are (should) not be metallized are printed with before the actual metallization Thermal diffusion dyes hydrophobic or deactivated.
  • the metallization therefore only occurs at the non-printed areas.
  • all textile fabrics or yarns can be printed on one side in order to achieve a partial metallization.
  • the textile fabrics can be made of thread-forming, synthetic. Polymers made from polyamide, polyester, polyalkylene, polyacrylic, polymodacrylic or polyvinyl halides or in a mixture with one another or also from native fibers such as cotton or wool, or in a mixture of native fibers with synthetic fibers, e.g. Bicomponent fibers, i.a. consist.
  • an activation solution of colloidal palladium is prepared with tin-II salts.
  • the pH of the solution should always be ⁇ 1 and there should be an excess of tin II ions.
  • the material to be activated which is printed on one side, is - preferably at room temperature - treated in this activation bath without any further pretreatment with residence times of a few seconds to a few minutes, for example 10 seconds to 2 minutes. However, the treatment can take several minutes without negative effects being identified.
  • the product activated in this way is then removed from the activation bath and rinsed with water, preferably at room temperature.
  • the rinsing process may be carried out in several stages.
  • the product treated in this way is then treated in an acidic or alkaline medium for about 30 seconds to about 2 minutes.
  • an acidic medium the treatment in 5% by weight sulfuric acid or approximately 20% by weight hydrochloric acid has been found to be sufficient.
  • the good is in treated with an alkaline medium.
  • About 5% by weight sodium hydroxide solution or about 10% by weight sodium carbonate solution showed the best results at room temperature.
  • the product is then rinsed briefly in water at preferably room temperature, for example up to 30 seconds, in order to remove excess treatment medium.
  • the goods are placed in an alkaline metal salt bath at about 18 ° C. to about 30 ° C., in which the electroless deposition of the metal on the goods takes place.
  • Such metal salt baths are preferably baths of nickel salts, cobalt salts or mixtures thereof, copper salts, G oldsalzen or other salts, which can be reflected from alkaline baths currentless.
  • Ammoniacal nickel baths or sodium alkaline copper baths are very particularly preferably used in the context of the present invention.
  • mixtures of ammonia and sodium hydroxide solution can also be used to maintain the alkaline environment.
  • Such metallization baths are known in the art of electroless metal deposition.
  • Baths of the following composition have proven to be particularly advantageous: A nickel bath of 0.2 mol / l nickel-II-chloride, 0.9 mol / 1 ammonium hydroxide (25% by weight solution), 0.2 mol / 1 sodium hypophosphite and so much free ammonia that the pH value at 30 ° C is 8.9 or a copper bath made from 30 g / l copper II sulfate, 100 g / l Seignette salt and 50 ml / 1 37% by weight formaldehyde solution. This copper bath is adjusted to a pH of 11 to 12 with sodium hydroxide.
  • NaBH 4 or a dialkylamine borane can also be used as the reducing agent.
  • the residence time of the material to be metallized in the metallization bath described depends on the desired metal layer thickness on the surface of the material.
  • the residence time is preferably chosen between 1 and 25 minutes. In plante.Verweilzeit about 5 minutes Layer thicknesses were the deposited M etalles of about 0.2 / to find.
  • According to the invention can be prepared as a partially metallized textile material whose surface resistance measured on the metallized surface according to DIN 54345, - at 50% RH and 23 ° C max. 1 x 10 3 ohms, while the non-metallized textile material has a surface resistance of approx. 10 13 ohms.
  • the present invention partially metallized textile material is for example an excellent material for protective clothing in the textile sector, including estaurationsbestrieb against influence of microwaves in the R, represents.
  • a fabric printed on one side in the transfer printing process from a fiber yarn of an acrylonitrile polymer (94 wt.% Acrylonitrile, 5.5 wt.% Methyl acrylate, 0.5 wt 1) a colloidal P alladiumates immersed according to DT-AS 11 97 720th After lingering with gentle movement of the goods for between 30 seconds and 2 minutes, the goods are removed and rinsed thoroughly with water. Then it is placed in an approx. 5% by weight sodium hydroxide solution at room temperature. Under lightressbewe g ung the material between about 30 seconds and 2 minutes is treated, then removed and rinsed with water.
  • an acrylonitrile polymer 94 wt.% Acrylonitrile, 5.5 wt.% Methyl acrylate, 0.5 wt 1
  • a colloidal P alladiumates immersed according to DT-AS 11 97 720th After lingering with gentle movement of the goods for between 30 seconds and 2 minutes, the goods are removed
  • the product is then added to a solution of, for example, 0.2 mol / 1 nickel (II) chloride, 0.9 mol / 1 ammonium hydroxide, 0.2 mol / 1 sodium hypophosphite, into which so much ammonia is introduced that the pH -Value at 22 ° C is 8.9.
  • a solution of, for example, 0.2 mol / 1 nickel (II) chloride, 0.9 mol / 1 ammonium hydroxide, 0.2 mol / 1 sodium hypophosphite into which so much ammonia is introduced that the pH -Value at 22 ° C is 8.9.
  • the surface of the textile fabric begins to discolor.
  • the non-printed side of the fabric is covered with a fine layer of nickel metal and discolored darkly.
  • the nickel layer has a thickness of 0.2 / ⁇ m.
  • the material is then removed from the bath and rinsed thoroughly with room temperature water for a neutral reaction.
  • the printed side of the fabric has not absorbed
  • the surface resistance of the metallized side according to DIN 54345 at 50% RH and 23 0 C measured in ohms was 5 x 10. 1
  • the volume resistance measured according to Din 54345 at 23 ° C and 50% rh, was 4. 102 ⁇ cm 2 .
  • the surface resistance of the printed, ie non-metallized side showed a value of 3. 10 13 ohms .
  • a fabric made of a polyacrylonitrile spun fiber yarn with a weight per unit area of 156 g / m 2 was printed on one side in the transfer printing process and, as described in Example 1, chemically nickel-plated. The property was 20 min. held long in the nickel plating bath. On the unprinted side, a nickel layer of about 0.7 / to put down and this side has completely covered. The printed side was not metallized and kept its colored decorative surface.
  • the material is thus suitable for the production of protective clothing for personal protection against the radiation of non-ionizing radiation.

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  • Decoration Of Textiles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von partiell metallisierten textilen Gebilden aus synthetischen Polymeren oder nativen Fasern, wobei man die Seite oder diejenigen Stellen des Gebildes, die nicht metallisiert werden soll(en), vor der eigentlichen Metallisierung durch Bedrucken mit Thermodiffusionsfarbstoffen hydrophobiert oder desaktiviert. Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung solcher partiell metallisierten textilen Gebilde zur Herstellung von Schutzkleidung gegen die Einwirkung von Mikrowellen bzw. zur Herstellung von permanent antistatisch ausgerüsteter Kleidung.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von partiell metallisierten textilen Gebilden und deren Verwendung zur Herstellung von Schutzkleidung gegen Mikrowellen oder zur Herstellung von permanent antistatisch ausgerüsteter Kleidung.
  • Es ist bekannt, partielle Metallisierungen von Gegenständen dadurch zu erzielen, daß zuvor die Stellen, an denen bei der Metallisierung eine Metallabscheidung nicht gewünscht wird, z..B. zu hydrophobieren oder mit Katalysatorgiften zu desaktivieren (vgl. G.G. Gawrilov "Chemische (stromlose) Vernicklung", Schriftenreihe Galvanotechnik Nr. 15 (1974), Eugen Leuze Verlag, Saulgau/Württ; a.a.0. Kapitel 14.3.6).
  • Es wurde nun gefunden, daß man textile Flächengebilde und Garne in einfacher Weise dadurch partiell metallisieren kann, daß man eine Seite einer Vorbehandlung unterzieht, die eine Aktivierung mit Edelmetallkeimen verhindert, wobei diese Vorbehandlung ein Bedrucken des textilen Gebildes mit Thermodiffusionsfarbstoffen nach dem Transfer-Druckverfahren ist.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Herstellung von partiell metallisierten textilen Gebilden aus synthetischen Polymeren oder nativen Fasern, dadurch gekennzeichnet, daß man die Seite oder diejenigen Stellen des Gebildes, die nicht metallisiert werden (soll)en, vor der eigentlichen Metallisierung durch Bedrucken mit Thermodiffusionsfarbstoffen hydrophobiert oder desaktiviert.
  • Diese Vorbehandlung besteht in dem als solchem bekannten modernen Transfer-Druckverfahren mit Transfer-Druckpapieren. Überraschenderweise wird dadurch eine Aktivierung der bedruckten Seite verhindert. Die Metallisierung tritt folglich nur an den nicht bedruckten Stellen auf. Prinzipiell können damit alle textilen Flächengebilde oder Garne einseitig bedruckt werden, um eine partielle Metallisierung zu erzielen. Die textilen Flächengebilde können aus fadenbildenden, synthetischen. Polymeren aus Polyamid, Polyester, Polyalkylen, Polyacrylen, Polymodacryl oder Polyvinylhalogeniden oder in Mischung untereinander oder auch aus nativen Fasern, wie Baumwolle oder Wolle, oder in Mischung nativer Fasern mit synthetischen Fasern, z.B. Bicomponentenfasern, u.a. bestehen.
  • .Die Metallisierung, die im einzelnen in der Deutschen Offenlegungsschrift 27 43 768 beschrieben ist, gestaltet sich wie folgt :
  • Gemäß der DE-AS 11 97 720 wird mit Zinn-II-Salzen eine Aktivierungslösung von kolloidalem Palladium hergestellt. Der pH-Wert der Lösung soll immer ≦ 1 sein, und es soll ein Überschuß an Zinn-II-Ionen vorliegen.
  • Das zu aktivierende Gut, das einseitig bedruckt ist, wird - vorzugsweise bei Raumtemperatur - ohne irgendwelche weitere Vorbehandlung bei Verweilzeiten von einigen Sekunden bis wenigen Minuten, beispielsweise 10 Sekunden bis 2 Minuten, in diesem Aktivierungsbad behandelt. Jedoch kann die Behandlung auch mehrere Minuten betragen, ohne daß sich negative Einflüsse feststellen lassen.
  • Das so aktivierte Gut wird anschließend dem Aktivierungsbad entnommen und mit Wasser gespült, vorzugsweise bei Raumtemperatur.
  • Es hat sich als besonders günstig erwiesen, die Spülung solange vorzunehmen, bis das Waschwasser neutral reagiert.
  • Gegebenenfalls wird der Spülvorgang in mehreren Stufen durchgeführt.
  • Anschließend wird das so behandelte Gut für etwa 30 Sekunden bis etwa 2 Minuten in einem sauren oder alkalischen Medium behandelt. Im Falle der Behandlung in einem sauren Medium hat sich die Behandlung in einer 5 Gew.-%igen Schwefelsäure oder ca. 20 Gew.-%igen Salzsäure als ausreichend gezeigt. Vorzugsweise wird das Gut in einem alkalischen Medium behandelt. Hierbei zeigten etwa 5 Gew.-%ige Natronlauge oder etwa 10 Gew.-%ige Sodalösung bei vorzugsweise Raumtemperatur die besten Ergebnisse.
  • Anschließend wird das Gut in Wasser bei vorzugsweise Raumtemperatur kurzzeitig gespült, beispielsweise bis zu 30 Sekunden,um überschüssiges Behandlungsmedium zu entfernen.
  • Nach diesem Spülen gibt man das Gut bei etwa 18°C bis etwa 30°C in ein alkalisches Metallsalzbad, in dem die stromlose Abscheidung des Metalles auf dem Gut stattfindet.
  • Solche Metallsalzbäder sind vorzugsweise Bäder von Nickelsalzen, Cobaltsalzen oder deren Gemischen, Kupfersalzen, Goldsalzen oder anderen Salzen, die sich aus alkalischen Bädern stromlos niederschlagen lassen.
  • Ganz besonders bevorzugt werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung ammoniakalische Nickelbäder oder natronalkalische Kupferbäder verwendet. Selbstverständlich können auch Mischungen aus Ammoniak und Natronlauge zur Aufrechterhaltung des alkalischen Milieus verwendet werden.
  • Solche Metallisierungsbäder sind in der Technik der stromlosen Metallabscheidung bekannt.
  • Als besonders vorteilhaft haben sich Bäder folgender Zusammensetzung erwiesen: Ein Nickelbad aus 0,2 Mol/l Nickel-II-Chlorid, 0,9 Mol/1 Ammoniumhydroxid (25 Gew.-%ige Lösung), 0,2 Mol/1 Natriumhypophosphit und soviel freiem Ammoniak, daß der pH-Wert bei 30°C 8,9 beträgt oder ein Kupferbad aus 30 g/l Kuper-II-Sulfat, 100 g/l Seignette-Salz und 50 ml/1 37 Gew.-%ige Formaldehydlösung. Dieses Kupferbad wird mit Natriumhydroxid auf einen pH-Wert von 11 bis 12 eingestellt.
  • Anstelle des Hypophosphits oder des Formaldehyds kann auch NaBH4 oder ein Dialkylaminboran als Reduktionsmittel eingesetzt werden.
  • Die Verweilzeit des zu metallisierenden Gutes im beschriebenen Metallisierungsbad hängt von der gewünschten Metallschichtdicke auf der Oberfläche des Gutes ab. Vorzugsweise wird die Verweilzeit zwischen 1 und 25 Minuten gewählt. Bei einer.Verweilzeit von ca. 5 Minuten ließen sich Schichtdicken des niedergeschlagenenMetalles von ca. 0,2 /um feststellen.
  • Erfindungsgemäß kann so ein partiell metallisiertes Textilgut hergestellt werden, dessen Oberflächenwiderstand, gemessen an der metallisierten Oberfläche nach DIN 54345,-bei 50 % r.F. und 23°C max. 1 x 103 Ohm beträgt, während das nicht metallisierte Textilgut, einen Oberflächenwiderstand von ca. 1013 Ohm aufweist.
  • Das erfindungsgemäß partiell metallisierte Textilgut stellt beispielsweise ein ausgezeichnetes Material für Sicherheitskleidung im textilen Sektor,z.B. gegen Einfluß von Mikrowellen im Restaurationsbestrieb,dar.
  • Es ist ebenfalls ausgezeichnet zur Herstellung von antistatisch ausgerüsteten Tüchern geeignet, die vor der Metallisierung einen Farbdruck erhalten haben.
    • Beispiel 1
  • Ein.im Transfer-Druckverfahren einseitig bedrucktes Gewebe aus einem Fasergarn eines Acrylnitrilpolymerisats (94 Gew.-% Acrylnitril, 5,5 Gew.-% Acrylsäuremethylester, 0,5 Gew.-% Natriummethallylsulfonat) wird bei Raumtemperatur in ein salzsaures Bad (pH ≦ 1) einer kolloidalen Palladiumlösung gemäß DT-AS 11 97 720 eingetaucht. Nach Verweilen unter leichter Warenbewegung zwischen 30 Sekunden bis 2 Minuten wird das Gut entnommen und mit Wasser gründlich gespült. Danach gibt man es in eine ca. 5 Gew.- %ige Natronlauge bei Raumtemperatur. Unter leichter Warenbewegung wird das Gut zwischen ca. 30 Sekunden und 2 Minuten behandelt, anschließend entnommen und dann mit Wasser gespült. Anschließend trägt man das Gut in eine Lösung aus z.B. 0,2 mol/1 Nickel-II-Chlorid, 0,9 mol/1 Ammoniumhydroxid, 0,2 mol/1 Natriumhypophosphit gegeben, in das man so viel Ammoniak einleitet, daß der pH-Wert bei 22°C 8,9 beträgt. Nach ca. 15 Sekunden beginnt sich die Oberfläche des textilen Flächengebildes dunkel zu verfärben. Bereits nach 30 Sekunden ist die nicht bedruckte Seite des Gewebes mit einer feinen Nickelmetallschicht bedeckt und dunkel verfärbt.Nach ca. 5 Minuten hat die Nickelschicht eine Dicke von 0,2/um. Das Gut wird dann dem Bad entnommen und zur Neutralreaktion gründlich mit Wasser von Raumtemperatur gespült. Die bedruckte Seite des Gewebes hat kein Nickel aufgenommen, der ursprüngliche Druck in Farbe und Qualität blieb erhalten.
  • Der Oberflächenwiderstand der metallisierten Seite gemäß DIN 54345 bei 50 % r.F. und 230C gemessen in Ohm betrug 5 x 10 1.
  • Der Durchgangswiderstand,gemessen nach Din 54345 bei 23°C und 50 % r.F., betrug 4 . 102 Ω cm2.
  • Der Oberflächenwiderstand der bedruckten, d.h. nicht metallisierten Seite, zeigte einen Wert von 3 . 1013 Ohm.
    • Beispiel 2
  • Ein Gewebe aus einem Polyacrylnitril-Spinnfasergarn mit einem Flächengewicht von 156 g/m2 wurde im Transferdruckverfahren einseitig bedruckt und,wie im Beispiel 1 beschrieben,chemisch vernickelt. Das Gut wurde 20 min. lang im Vernickelungsbad gehalten. Auf der nicht bedruckten Seite hat sich eine Nickelschicht von ca. 0,7 /um niedergeschlagen und diese Seite völlig bedeckt. Die bedruckte Seite war nicht metallisiert und behielt ihre farbige dekorative Oberfläche.
  • Das so mit einer Schichtdicke von 0,7/um partiell vernickelte Spinnfasergewebe zeigte bei der Messung der Mikrowellenabsorption in Transmission folgende Werte:
    Figure imgb0001
  • Es zeigte sich, daß die Absorptionswerte der Mikrowellen in Transmission in beiden Durchgangsrichtungen gleich sind. Daraus folgt, daß aus textilen Gründen die transferbedruckte Seite nach außen liegen kann und ihren farblichen, dekorativen Charakter beibehält.
  • Das Materialist somit zur Herstellung von Schutzkleidungsstücken zum Personenschutz gegen Strahleneinwirkung von nicht-ionisierender Strahlung geeignet.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung von partiell metallisierten textilen Gebilden aus synthetischen Polymeren oder nativen Fasern, dadurch gekennzeichnet, daß man die Seite oder diejenigen Stellen des Gebildes, die nicht metallisiert werden soll(en), vor der eigentlichen Metallisierung durch Bedrucken mit Thermodiffusionsfarbstoffen hydrophobiert oder desaktiviert.
2. Verwendung von partiell metallisierten textilen Gebilden zur Herstellung von Schutzkleidung gegen die Einwirkung von Mikrowellen (nicht-ionisierende Strahlung).
3. Verwendung von partiell metallisierten textilen Gebilden zur Herstellung von permanent antistatisch ausgerüsteter Kleidung.
EP80101043A 1979-03-16 1980-03-03 Verfahren zur Herstellung von partiell metallisierten textilen Gebilden und deren Verwendung Withdrawn EP0016365A2 (de)

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RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: EBNETH, HAROLD, DR.