FR2613387A1 - Procede de metallisation sans courant de substrats textiles plats - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE METALLISATION CHIMIQUE DE SUBSTRATS TEXTILES PLATS, NOTAMMENT DE BANDES D'ETOFFES NAPPEES OU DE FEUTRES AIGUILLETES, DANS LEQUEL LES SUBSTRATS SONT ACTIVES ET SONT ENSUITE METALLISES SANS COURANT DANS UNE SOLUTION DE METALLISATION CONTENANT UN AGENT REDUCTEUR. LE SUBSTRAT EST MAINTENU DANS LA SOLUTION METALLISANTE EN POSITION HORIZONTALE OU DANS UNE POSITION FAISANT UN ANGLE JUSQU'A 20 AVEC L'HORIZONTALE. L'HYDROGENE FORME COMME SOUS-PRODUIT DE LA METALLISATION PEUT S'ELIMINER AINSI DU SUBSTRAT DE MANIERE PARTICULIEREMENT SIMPLE ET RAPIDE, DE SORTE QU'ON PUISSE OBTENIR SUR TOUTE L'EPAISSEUR DU SUBSTRAT UNE METALLISATION REGULIERE DES FIBRES DU SUBSTRAT.
Description
-1 -
L'invention concerne un procédé de métallisa-
tion sans courant de substrats textiles plats, notam-
ment de bandes d'étoffes nappées ou de feutre aiguille-
té, dans lequel les substrats sont activés et son- ern-
suite métallisés sans courant dans une solution de mé-
tallisation contenant un agent réducteur.
On sait oue les surfaces des fibres de subs-
trats textiles, notamment de fibres de matière plas-
tique, ne sont pas électriquement conductrices et donc ne peuvent pas non plus initier d'elles-mêmes un dé.-t chimique- de métal. Pour préparer la métallisation sans courant (chimique) on active dcnc dans une première étape la surface de fibre par ensemencement avec une
substance catalytiquement active. L'activation est éga-
lement possible par des adducts organiques ioniques et/ou colloïdaux ainsi qu'avec des adducts des éléments
du premier et huitième sous-groupes du tableau pério-
dique, en mettant en oeuvre en général les éléments or,
argent, palladium, platine et cuivre. On préfère parti-
culièrement comme métal d'activation le palladium comme sol, sous forme d'un composé organométallicue ou
notamment sous forme de solutions aqueuses, qui contien-
nent des sels de palladium et d'étain.
Lprès l'imprégnation du substrat Evec ia so-
lution d'activation, on enlève ensuite la sclutio -2- d'activation, le substrat est traité le cas échéant
avec une solution d'accélération et rincé éventuelle-
ment, et ensuite on plonge dans un bain usuel de mé-
tallisation, en préférant ceux qui sont à base de cuivre, argent et avant tout de nickel.
La préparation et la composition de solu-
tions d'activation sont bien connues de l'homme du métier et sont décrites par exemple dans DE-AS
I 197 720 ou DE-OS 2 743 768. Les solutions de métal-
lisation sont également connues en grand nombre de l'homme du métier. Elles contiennent à côté d'agents
complexants et de moyens de réglage du pH, pour l'es-
sentiel un sel dissous du métal à séparer ainsi qu'un
agent réducteur. Comme agent réducteur on utilise ha-
bituellement de l'hypophosphite de sodium ou du boro-
hydrure de sodium, de l'akylaminoborane aussi ou de la formaline. Aux endroits o la solution de métallisation vient en contact avec les germes catalytiquement actifs qui se trouvent à la surface de la fibre, commence la séparation chimique du métal. Comme réaction concurrente
du dépôt chimique du métal a lieu cependant régulière-
ment une formation d'hydrogène. Ainsi il ne faut pas seulement se préoccuper d'une approche suffisante de l'ion métallique à réduire et de l'agent réducteur à la surface de la fibre, il faut aussi tenir compte de l'élimination de l'hydrogène gazeux formé au cours des réactions concurrentes par les particules de catalyseur
adhérant sur la fibre.
Certes le dépôt métallique chimique sur fi-
bres individuelles est sans problème. Les difficultés
surviennent en général cependant quand il fauz métalli-
ser la total-té des fibres d'un substrat textile, no-
tamment d'une étcffe naprke ou d'ur feutre s l fi ct-.
L. porosité d'étoffes nappees ou de fe.t.res aguiletés -3- est comprise habituellement entre 40 et 97 y. Quand les fibres sont très minces, par exemple 1 à 4 dtex et les surfaces de fibres à métalliser sont grandes en proportion, il peut y avoir une élimination gênée ou ralentie des bulles d'hydrogène depuis l'intérieur du substrat textile. En conséquence de celà les bulles d'hydrogène accumulées bloquent l'accès à la surface
de la fibre d'autres ions métallicues et d'ions de l'a-
gent réducteur. Il s'ensuit dans ces domaines d'une
métallisation insuffisante.
Selon l'état de la technique, l'élimination de l'hydrogène formé d'une métallisation chimique de surfaces de fibres de matière plastique d'une étoffe
nappée ou d'un feutre aiguilleté est faclit_ée en bobi-
nant en spirale sur un support une bande, au préalable
activée d'une certaine longueur et largeur, en bobi-
nant chaque fois entre deux couches de bande d'étoffe nappée ou de feutre aiguilleté un séparateur poreux ondulé. Le support ainsi réalisé est muni d'un manchon externe pour stabiliser la forme et ensuite il est
plongé verticalement dans la sclutior de métallisation.
Pendant le processus de métallisation l'hydrcgèrne qui se développe avec vivacité peut sertir de l'-.térieur du substrat et passer dans les canaux du sérarateur ondulé et peut s'échapper facilement vers le haut et sortir de la cuve de métallisation. Cependant il arrive que l'hydrogène formé ne s'échappe pas suffisamment
vite par les canaux du séparateur ondulé ou qu'il n'a-
bandonne pas suffisamment complètement l'intérieur de l'étoffe nappée ou du feutre aiguilleté. De même des additifs à la solution de métallisation, comme des
mouillants ou une modification de la vitesse de métal-
lisation par modification de température dans la solu-
tiorn n'ont ras aprorté de remède cor- & 'êl': -
= tioi ou a la formation trop irrégusi7re d'hydrcgne.
-4- Comme conséquence immédiate de cela les métallisations
chimiques se déroulènt aussi dans des zones indivi-
duelles à l'intérieur des substrats textiles, notamment d'étoffes nappées ou de feutres aiguilletés, et donnent des irrégularités, c'est-à-dire dans des zones indivi- duelles à l'intérieur du substrat textile les surfaces de fibre ne sont pas revêtues d'une couche continue de métal. Dans ces domaines les surfaces des fibres ne
présentent pas alors les propriétés métalliques sou-
l0 haitées comme par exemple la conductibilité électrique ou calorifique, l'effet magnétique, la fonction d'écran, l'aptitude à l'amplification galvanique etc.
L'invention a pour objet de trouver un procé-
dé de métallisation sans courant de substrats textiles
plats, notamment d'étoffes nappées ou de feutres aiguil-
letés, dans lequel on obtient sur la totalité des sur-
faces de fibres du substrat textile un revetement suf-
fisant avec du métal déposé chimiquement, sans que des zones isolées ou des fibres de l'étoffe ou du feutre
aiguilleté soient métallisées incomplètement ou irré-
gulièrement ou d'une manière non continue.
Cet objet est atteint grâce à un procédé de métallisation sans courant de substrats plats textiles dans lequel les substrats sont activés et ensuite sont
métallisés sans courant dans une solution de métallisa-
tion contenant un agent réducteur, caractérisé en ce que le substrat disposé en une ou plusieurs couches est maintenu dans la solution métallisante en position horizontale ou dans une position faisant un angle de
jusqu'à 20 avec l'horizontale. Ainsi on obtient le dé-
part vers le haut de l'hydrogène sur un très court che-
min, à savoir seulement l'épaisseur d'une ou plusieurs couches de substrat textile, et on évite l'accumulation de matelas imcsrtants de gaz à l' ntérieur du substrat
c'est-à-dire la bande d'étoffe nappée eu de feutre a'-
-5-
guilleté. Lors de la métallisation simultanée de plu-
sieurs substrats superposés on peut, pour faciliter l'élimination du gaz maintenir de manière avantageuse les substrats dans la solution avec un écart l'un par rapport à l'autre. On peut réaliser cet écart notamment par interposition de séparateurs ondulés percés ou de treillis entre les substrats. L'angle, avec lequel les
substrats s'écartent de l'horizontale, ne doit pas dé-
passer 20 . Si les substrats plongent dans la solution avec un angle trop important, cela peut conduire à
l'accumulation de matelas de gaz dans des domaines im-
portants du produit textile.
La régularité de la métallisation peut être
améliorée d'une manière cornue en sci rar mise en mou-
vement de la solution de métal!isation, par exemple avec des pompes de circulation ou par balanceéent ou
inclinaison periodique de toute la cuve de métallisa-
tion. Comme les substrats textiles, notamment les bandes d'étoffe nappée ou de feutre aiguilleté peuvent
surnager par suite de la formation de gaz dans la solu-
tion de métallisation, elles sont maintenues dans la solution. Cela est réalisé de la manière la plus simple en arrêtant les substrats au moyen d'une grille qui les maintient dans la cuve de métallisation ou la grille
par son poids repousse le substrat vers le bas, de fa-
çon à le maintenir sous la surface du liquide. Une autre possibilité est de fixer le substrat textile dans un cadre fixe et de le maintenir dans la solution au
moyen de ce cadre.
A la fin de la métallisation les substrats
sont sortis de la solution et sont transformés en pro-
duits finis d'une manière connue en soi par exemple par
lavage, séchage et confection.
Le procédé convient la méta'lisation ce toutes les fibres, qui peuvent auss ere métallisées -6- avec les procédés connus jusqu'ici par exemple tissus, étoffes nappées ou feutres aiguilletés en polyéthylène, polypropylène, polyamide, polyacrylonitrile, nylon, aramide, etc. Le procédé est particulièrement efficace pour des étoffes nappées ou des feutres aiguilletés qui possèdent une porosité comprise entre 40 et 97 %. Lors
de la métallisation de tels matériaux le procédé pré-
sente les avantages les plus importants.
Exemple 1
Une bande d'étoffe nappée activée avec une solution commerciale d'activation à base de palladium/ étain, en polyéthylène avec une porosité de 84 %, une longueur de 10 mètres, une largeur de 70 cm et une épaisseur de 5 mm a été placée horizontalement en trcis couches (5 x 5, 533 m) dans une cuvre en acier, recouverte
par le haut par une grille métallique blocable et en-
suite submergée avec 40 1 de solution de métalliisation qui a contenu en plus de i'eau, par litre, 40 g de chlorure de nickel, 62,5 g d'hypophosphite de sodium, 125 g de chlorure d'ammonium et 3 g d'hydroxyde de
sodium. Le nickelage de la bande d'étoffe nappée a com-
mencé après 2 minutes environ, l'hydrogène s'échappant vers le haut à travers les couches d'étoffe nappée en traversant l'épaisseur des couches. L'hydrogène ne s'est donc plus échappé par l'intermédiaire des canaux disposés perpendiculairement d'un séparateur ondulé ou analogue mais au contraire seulement par les pores des couches d'étoffe nappée disposées horizontalement l'une au-dessus de l'autre. Après avoir terminé le nickelage on a étudié la bande d'étoffe nappée et on a vérifié que toutes les fibres de la bande d'étoffe nappée
étaient parfaitement nickelées et étaient aussi galva-
niquement renforcées.
Exemple 2
Une bande de feutre aiguilleté activée avec -7--
une solution commerciale d'activation à base de palla-
dium/étain, en polypropylène avec une porosité de 93 %, une longueur de 5 mètres, une largeur de 40 cm et une épaisseur de 2 mm a été cuivrée chimiquement. Pour cela la bande a été maintenue horizontalement au moyen d'une grille métallique sous la surface d'une solution de cuivrage, qui a contenu 300 g de sulfate de cuivre,
300 g de tartrate de sodium et de potassium, 120 g d'hy-
droxyde de sodium et 500 g de formaldéhyde ainsi que 6 1 d'eau. La formation d'hydrogène a bientôt commencé et après environ I heure toutes les fibres du feutre aiguilleté ont été cuivrées. Au microscope on vérifie que même à l'intérieur du feutre aiguilleté toutes les
fibres ont été métallisées régulièrement.
-8-
- REVEIZICATIONS -
I - Procédé de métallisation sans courant de substrats plats textiles dans lequel les substrats sont activés et ensuite sont métallisés sans courant dans une solution de métallisation contenant un agent réducteur, caractérisé en ce que le substrat disposé en une ou plusieurs couches est maintenu dans la solution
métallisante en position horizontale ou dans une posi-
tion faisant un angle de jusqu'à 20 avec l'horizontale.
2 - Procédé selon la revendication 1, carac-
térisé en ce que, lors de la métallisation simultanée
de plusieurs substrats disposés en couches, les subs-
trats sont maintenus dans la solution avec un intervalle
entre eux.
5 - Procédé selon la revendication 2, carac-
térisé en ce que, l'intervalle est réalisé par l'intro-
duction de séparateurs percés ondulés ou de treillis
entre les substrats.
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