WO2017032358A1 - Verfahren und dazugehörige anlage zur herstellung von leitfähigen fasern und filamenten aus natur- oder kunstfasern - Google Patents

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Elena Tolmacheva
Alexej Nikolajewitsch TSARKOV
Vladimir Petrovich SITNIKOV
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    • D06B2700/09—Apparatus for passing open width fabrics through bleaching, washing or dyeing liquid

Definitions

  • Carbon molecules of substantially similar length in the range of 50 to 500 nm are brought into contact with each other by means of a linking unit with a substrate coated with a material.
  • the substrate may be gold, mercury, and indium-tin oxide.
  • the document DE 11 2013 005 811 T5 describes a process for the production of carbon nanostructured coated fibers.
  • areal structures are given increased electrical conductivity.
  • the electrically conductive structures can be a
  • a carrier layer comprising a plurality of fibers having apertures defined between the fibers and comprising a plurality of carbon nanostructures which at least partially conformally coat the fibers and across them
  • Apertures defined at adjacent fibers form bridges to form a continuous carbon nanostructure.
  • the object of the invention is to provide a method and the
  • Process can be both natural fibers and synthetic fibers to produce an electrically conductive material which z. B. forms the basis for electrically conductive tissue.
  • Fiber material much softer and more flexible and thus cheaper for many applications.
  • the new plant consists of the following
  • inventive method can be supplemented by other parts of the system.
  • Drying chamber with a vibration system several tanks for chemical metallization and for galvanic
  • Metallization arranged in a row to form a common tray, an autoclave for fiber treatment, a roller for ultrasonic heating and calibration of the fibers after the extraction of the fibers from the fabric and coils for wound, finished threads or yarns and a control of all equipment parts, in particular for the Achieve the desired electrical parameters for the knitted fabric.
  • the inventive method consists of the following
  • Ultrasonic homogenizer is the tissue through a
  • Drying chamber is performed, preferably by induction is dried and additionally by means of a vibration system, the contact points of the fabric can not connect, followed by a chemical metallization of the tissue in the order neutralization, activation, chemical metallization, Redoxr reaction, chemical neutralization, wherein the tissue on Tension rollers through, out and into the individual sections and a vibration system on the
  • Tissue acts and then a galvanic metallization of the tissue takes place in an electrolytic bath, followed by a galvanic neutralization.
  • the tissue is going through
  • Vibration system performed simultaneously acting as a cathode in the field of galvanic metallization.
  • the yarn of the fabric is then pulled out of the fabric and heated by rolling and calibrated and placed on a spool as
  • 1 is a schematic representation of the process steps for producing electrically conductive fibers and filaments
  • 1.2 the schematic representation of the process steps of the thermal stabilization and calibration of the fibers and filaments
  • Fig. 4 is a schematic representation of the galvanic
  • Fig. 5 is a schematic representation of the last
  • the method is based on the processing of knitted fabric 1 or tapes 1.
  • natural or synthetic fibers are produced by means of a knitting machine 38 into a flat fabric 1 or tapes 1.
  • the fabric 1 is in a trough 39 of a pre-activation, a degreasing, with a
  • the fabric 1 is pulled through a trough 17 of a sonochemical reactor 17 (see FIG. 3) via tension rollers 7 through a colloidal solution 5 or suspension 5.
  • the suspension 5 is prepared in an ultrasonic homogenizer 2, 3, 4 and continuously into the tub 17 of the
  • Ultrasonic homogenizer 2, 3, 4 consists of a container 4 for the collidial solution 5, an ultrasonic generator 2 and an ultrasonic transducer 3.
  • the ultrasonic generator operates in a range of 1000 to 2000 watts and 20kHz.
  • colloidal solution contains various nanoparticles of
  • the size of the nanoparticles can be up to 200 nm.
  • Concentration range of the nanoparticles can be up to 70 g / 1.
  • the colloidal solution 5 produced by the ultrasonic homogenizer 2, 3, 4 is forced through a pipe 6 through a pump 6 into the sonochemical reactor 17 via a filter 6. Via a pipeline 10, controlled by a valve 9 and by a cooling system 15 coupled to the pipeline 10, the solution 5 can circulate in the overall system.
  • Temperature of the solution 5 in the sonochemical reactor 17 and in the ultrasonic homogenizer 2, 3, 4 is measured and adjusted by the cooling system 15 and to the respectively necessary temperature.
  • the cooling system 15 operates on the basis of Peltier elements 11.
  • the fabric 1 is treated over the entire width with ultrasound by means of ultrasonic transducers 13 with flat radiators 14 and this cavitation and
  • Vibrational nanoparticles applied to the surface of the fabric 1. work with 100 to 500 watts at up to 25 kHz. Subsequently, the fabric 1 is pulled through a magnetron 8. The magnetron 8 works with up to 900 watts and fixes the nanoparticles in the fibers of the fabric 1.
  • the fabric is guided by tension rollers 7 and rollers 20 with an absorbent pad and vibration system which simultaneously act as a cathode in the area of galvanic metallization (area VI.).
  • Anodes 21 are additionally arranged.
  • the area VII leaves the tissue 1 as a conductive
  • Knitted fabric 30 If necessary, before each step of the chemical
  • the knitted yarn 31 is then pulled with folds from the fabric 30 and heated by rollers 32 and calibrated and further wound onto a coil 34 as an end product.
  • the calibration in the roller 32 can be carried out simultaneously in several parallel grooves.
  • All process steps and in particular the production of the electrical parameters are controlled and influenced by a controller 36 and control 36.

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Abstract

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und die dazugehörige Anlage zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von leitfähigen Fasern und Filamenten aus Natur- oder Kunstfasern zu schaffen. Das Verfahren zur Herstellung von leitfähigen Fasern und Filamenten aus Natur- oder Kunstfasern in Form von Faserverbundwerkstoffen ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet : - Herstellung eines gestrickten Geweben (1) mittels einer Strickmaschine (38), - anschließende Behandlung des Gewebes (1) in einem sonochemischen Reaktor unter Nutzung eines Ultraschallhomogenisators (2, 3, 4) und Behandlung des Gewebes (1) mit Ultraschall und Aufbringung von Nanopartikel auf die Oberfläche des Gewebes (1), - Trocknung des Gewebes (1) und Unterbrechung von Kontaktstellen im Gewebe (1) durch ein Vibrationssystem (16), - chemische Metallisierung des Gewebes (1) in der Reihenfolge Neutralisierung, chemische Aktivierung, chemische Metallisierung, Redoxreaktion, chemische Neutralisation, wobei das Gewebe (1) über Spannrollen (7) durch, aus und in die Wannen (22, 23, 24, 25, 26) geführt wird und in den Wannen (24, 25) zusätzlich Walzen und ein Vibrationssystem (19) auf das Gewebe (1) wirken, und anschließend erfolgt eine galvanische Metallisierung des Gewebes (1) und gefolgt von der galvanischen Neutralisation, - aus dem Gewebe (30) wird anschließend das gestrickte Garn (31) aus dem Gewebe (30) gezogen und durch Walzen (32) erhitzt und kalibriert und auf eine Spule (34) als Endprodukt gewickelt.

Description

Verfahren und dazugehörige Anlage zur Herstellung von leitfähigen Fasern und Filamenten aus Natur- oder Kunstfasern
Verfahren und dazugehörige Anlage zur Herstellung von
leitfähigen Fasern und Filamenten aus Natur- oder Kunstfasern vorzugsweise zum Einsatz in der Textilindustrie und im
Bauwesen .
Die Herstellung elektrisch leitfähiger Kunststofffasern durch Einlagerung bzw. die Anlagerung von Kohlenstoff ist schon lange Stand der Technik. So wird in der Schrift DE 698 30 847 T2 unter anderem ein Verfahren zur Bildung einer
makroskopischen molekularen Anordnung aus röhrchenförmigen Kohlen-Molekülen beschrieben, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst. Wenigsten etwa 106 röhrchenförmige
Kohlenstoff -Moleküle von im wesentlichen ähnlicher Länge im Bereich von 50 bis 500 nm werden mittels einer Verknüpfungs- Einheit mit einem Substrat, das mit einem Material beschichtet ist, miteinander in Kontakt gebracht. Das Substrat kann aus Gold, Quecksilber und Indium- Zinn-Oxid bestehen.
In der Schrift DE 11 2013 005 811 T5 wird ein Verfahren zur Herstellung mit Kohlenstoff -Nanostruckturen beschichteter Fasern beschrieben. Bei diesem Verfahren werden flächenhaften Strukturen eine erhöhte elektrische Leitfähigkeit verliehen. Die elektrisch leitfähigen Strukturen können eine
Träger schicht , die eine Mehrzahl von Fasern mit zwischen den Fasern definierten Aperturen umfasst, und eine Mehrzahl von Kohlenstoff -Nanostrukturen umfassen, die wenigstens teilweise konform die Fasern beschichten und quer über zwischen
angrenzenden Fasern definierten Aperturen Brücken bilden, um eine kontinuierliche Kohlenstoff - Nanostruktur zu bilden.
Alle diese Lösungen nutzen als Trägermaterial
Polymermodifikationen. Naturfasern kommen nicht zur Anwendung.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und die
dazugehörige Anlage zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von leitfähigen Fasern und Filamenten aus Natur - oder Kunstfasern zu schaffen
Mit der erfinderischen Anlage und dem damit verbundenen
Verfahren lassen sich sowohl Naturfasern als auch Kunstfasern zu einem elektrisch leitenden Material herstellen, welches z. B. die Grundlage für elektrisch leitendes Gewebe bildet.
Gegenüber Kupfer leitermater ial ist das erfindungsgemäße
Fasermaterial wesentlich weicher und flexibler und damit für viele Anwendungsfälle günstiger .
Die neue Anlage besteht aus folgenden
Schwerpunktanlagenteilen, die zur Optimierung des
erfindungsgemäßen Verfahrens durch weitere Anlagenteile ergänzt werden können. Eine Strickmaschine zur Herstellung eines gestrickten Gewebes aus Natur- oder Kunstfasern, ein sonochemischer Reaktor mit den Hauptbestandteilen
Ultraschallhomogenisator, Ultraschallwandler mit
Flachstrahler, ein Magnetron, Flachstrahler und einer
Trockenkammer mit einem Vibrationssystem, mehreren Wannen für die chemische Metallisierung und für die galvanische
Metallisierung hintereinander angeordnet zu einer gemeinsamen Wanne zusammengefasst , einem Autoklaven zur Faserbehandlung, eine Walze für eine Ultraschallerhitzung und Kalibrierung der Fasern nach der Herauslösung der Fasern aus dem Gewebe und Spulen für aufgewickelte, fertigbearbeitete Fäden bzw. Garne und eine Steuerung aller Anlagenteile, insbesondere für das Erreichen der gewünschten elektrischen Parameter für das gestrickte Gewebe.
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht aus folgenden
Verfahrensschritten, Herstellung eines gestrickten Gewebes, welches anschließend in einer Wanne einer Voraktivierung, einer Entfettung, mit einer alkalischen Lösung bzw. einer Säurelösung, dies in Abhängigkeit vom Fasermaterial,
unterzogen wird, anschließend wird das Gewebe einen
sonochemischen Reaktor über Spannrollen durch eine kolloidale Lösung bzw. Suspension gezogen, wobei die Suspension in einem Ultraschallhomogenisator hergestellt und kontinuierlich in den sonochemischen Reaktor gepumpt und über eine Rohrleitung wieder dem Umtraschallhomogenisator zugeführt wird, und im Ultraschallhomogenisator das Gewebe über die gesamte Breite mit Ultraschall behandelt wird und hierbei durch Kavitation und Schwingung Nanopartikel auf die Oberfläche des Gewebes aufgebracht werden und anschließend durch ein Magnetron in und an den Fasern des Gewebes fixiert werden, nach dem
Ultraschallhomogenisator wird das Gewebe durch eine
Trockenkammer geführt, wobei vorzugsweise durch Induktion getrocknet wird und zusätzlich mittels eines Vibrationssystems die Kontaktstellen des Gewebes sich nicht verbinden können, anschließend erfolgt eine chemische Metallisierung des Gewebes in der Reihenfolge Neutralisierung, Aktivierung, chemische Metallisierung, Redoxr eaktion, chemische Neutralisation, wobei das Gewebe über Spannrollen durch, aus und in die einzelnen Abschnitte geführt wird und ein Vibrationssystem auf das
Gewebe wirkt und anschließend eine galvanische Metallisierung des Gewebes in einem elektrolytischen Bad erfolgt, gefolgt von einer galvanischen Neutralisation. Das Gewebe wird durch
Spannrollen und durch Walzen mit saugfähigem Belag und
Vibrationssystem geführt, die gleichzeitig als Kathode im Bereich der galvanischen Metallisierung wirken. Das Garn des Gewebes wird anschließend aus dem Gewebe gezogen und durch Walzen erhitzt und kalibriert und auf eine Spule als
Endprodukt gewickelt. Alle Verfahrensschritte und insbesondere die Herstellung der elektrischen Parameter werden durch
Steuerungs- und Regelungselemente kontrolliert und ständig beeinflusst .
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit dem Verfahren und den dazugehörigen Anlagenteilen werden anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 die schematische Darstellung der Verfahrensschritte zur Herstellung elektrisch leitfähiger Fasern und Filamente, 1.2 die schematische Darstellung der Verfahrensschritte der thermischen Stabilisierung und Kalibrierung der Fasern und Filamente ,
Fig. 2 die Gewebedarstellung in gestrickter Form,
Fig. 3 die schematische Darstellung des sonochemischen
Reaktors mit dem Ultraschallhomogenisator, Ultraschallwandler mit Flachstrahler, Magnetron und einer Trockenkammer mit Vibrationssystem,
Fig. 4 die schematische Darstellung der galvanischen
Metallisierung des Gewebes mit insgesamt sieben Bereichen (Neutralisierung, Aktivierung, chemische Metallisierung, Redoxr eaktion, Neutralisierung, Elektrolytisches Bad,
Neutralisierung) und
Fig. 5 die schematische Darstellung der letzten
Prozesssch itte - Abwickeln des Fadens aus dem Gewebe, Kalibrierung und Thermos tabilisierung des Fadens,
Aufwickeln des fertigen Fadens auf eine Spule.
Das Verfahren wird im Zusammenhang mit den notwendigen Anlagenteilen im Folgenden gemeinsam beschrieben.
Das Verfahren basiert auf der Verarbeitung von gestricktem Gewebe 1 oder Bändern 1. Dazu werden Natur- oder Kunstfasern mittels einer Strickmaschine 38 zu einem flächigen Gewebe 1 oder Bändern 1 hergestellt. Das Gewebe 1 wird in einer Wanne 39 einer Voraktivierung, einer Entfettung, mit einer
alkalischen Lösung bzw. einer Säurelösung unterzogen. Die
Verwendung der entsprechenden Lösung erfolgt in Abhängigkeit vom Fasermaterial.
Anschließend wird das Gewebe 1 durch eine Wanne 17 eines sonochemischen Reaktors 17 (siehe Figur 3) über Spannrollen 7 durch eine kolloidale Lösung 5 bzw. Suspension 5 gezogen. Die Suspension 5 wird in einem Ultraschallhomogenisator 2, 3, 4 hergestellt und kontinuierlich in die Wanne 17 des
sonochemischen Reaktors 17 gepumpt. Der
Ultraschallhomogenisator 2, 3, 4 besteht aus einem Behälter 4 für die kollidale Lösung 5, einem Ultraschallgenerator 2 und einem Ultraschallwandler 3. Der Ultraschallgenerator arbeitet in einem Bereich von 1000 bis 2000 Watt und 20kHz. Die
kolloidale Lösung enthält verschiedene Nanoteilchen von
Substanzen, die je nach den gewünschten Eigenschaften der fertigen Fäden ausgewählt werden, so z. B. Silber,
Kohlenstoff, Kupfer, Nickel oder andere Metalle. Die Größe der Nanopartikel kann bis zu 200 nm betragen. Der
Konzentrationsbereich der Nanoteilchen kann bis zu 70 g/1 betragen .
Die durch den Ultraschallhomogenisator 2, 3, 4 erzeugte kolloidale Lösung 5 wird über eine Rohrleitung durch eine Pumpe 6 über einen Filter 6 in den sonochemischen Reaktors 17 gedrückt. Über eine Rohrleitung 10, gesteuert durch ein Ventil 9 und durch ein mit der Rohrleitung 10 gekoppeltem Kühlsystem 15 kann die Lösung 5 im Gesamtsystem zirkulieren. Die
Temperatur der Lösung 5 im sonochemischen Reaktor 17 und im Ultraschallhomogenisator 2, 3, 4 wird gemessen und durch das Kühlsystem 15 und auf die jeweils notwendige Temperatur eingestellt. Das Kühlsystem 15 arbeitet auf der Basis von Peltier - Elementen 11.
In der Wanne 17 wird das Gewebe 1 über die gesamte Breite mit Ultraschall mittels Ultraschallwandler 13 mit Flachstrahlern 14 behandelt und hierbei werden durch Kavitation und
Schwingung Nanopartikel auf die Oberfläche des Gewebes 1 aufgebracht. Diese arbeiten mit 100 bis 500 Watt bei bis zu 25 kHz. Anschließend wird das Gewebe 1 durch ein Magnetron 8 gezogen. Das Magnetron 8 arbeitet mit bis zu 900 Watt und fixiert die Nanopartikel in den Fasern des Gewebes 1.
Am Ende der Wanne 17 durchläuft das Gewebe 1 ein
Vibrationssystem 16 und außerhalb der Wanne 17 wird das Gewebe 1 durch eine Trockenkammer 12 geführt, wobei vorzugsweise durch Induktion getrocknet wird und zusätzlich mittels eines weiteren Vibrationssystems 16 die Kontaktstellen des Gewebes 1 durch die Vibration sich nicht verbinden können. Als anschließende Verfahrensschritte, wie in Figur 4 dargestellt, erfolgen eine chemische Metallisierung 40 und eine galvanische Metallisierung 40 des Gewebes 1 in einer gemeinsamen Wanne 18 in der Reihenfolge: eine
Neutralisierung/Reinigung z. B. bei Polyestermaterial in einem schwachen Salzsäurebad bei intensiver Zirkulation in einer Wanne 22 als Bereich I., eine chemische Aktivierung z. B. bei Polyestermaterial in einer Badlösung aus Palladiumchlorid (PdCl2) und Zinnchlorid (SnCl4) bei intensiver Zirkulation in einer Wanne 23 als Bereich II., eine chemische Metallisierung und chemische Beschleunigung z. B. mit AgN03 mittels Walzen mit einem saugfähigen Belag und Vibration in einer Wanne 24 als Bereich III., eine Redoxr eaktion in einer Wanne 25 als Bereich IV., eine chemische Neutralisation in einer Wanne 26 als Bereich V., wobei das Gewebe 1 über Spannrollen 7 durch, aus und in die Wannen 22, 23, 24, 25, 26 geführt wird und in den Wannen 24, 25 zusätzlich Walzen mit einem saugfähigen Belag und Vibrationssystem 19 auf das Gewebe 1 wirken.
Anschließend erfolgt eine galvanische Metallisierung 40 des Gewebes 1 in einem elektrolytischen Bad in einer Wanne 27 als Bereich VI. und gefolgt von der galvanischen Neutralisation in einer Wanne 28 als Bereich VII. Auch hier wird das Gewebe von Spannrollen 7 und durch Walzen 20 mit einem saugfähigen Belag und Vibrationssystem geführt, die gleichzeitig als Kathode im Bereich der galvanischen Metallisierung (Bereich VI.) wirken. In dem Bereich VI. sind zusätzlich noch Anoden 21 angeordnet. Den Bereich VII. verlässt das Gewebe 1 als leitfähiges
gestricktes Gewebe 30. Falls erforderlich kann vor jedem Schritt der chemischen
Behandlung ein Spülen mit destilliertem Wasser erfolgen.
Weiterhin ist es möglich, eine zusätzliche Metallschicht chemisch aufzutragen. Hierzu wäre dann eine zusätzliche Wanne mit einer Badlösung mit Kaliumoxid, Kaliumhydroxid in
Gegenwart von Ethylendiamin, Oxalsäure, Milchsäure und
Silberoxid denkbar . Aus dem Gewebe 30 wird anschließend das gestrickte Garn 31 mit Falten aus dem Gewebe 30 gezogen und durch Walzen 32 erhitzt und kalibriert und weiter auf eine Spule 34 als Endprodukt gewickelt. Die Kalibrierung in der Walze 32 kann gleichzeitig in mehreren parallel verlaufenden Rillen erfolgen.
Alle Verfahrensschritte und insbesondere die Herstellung der elektrischen Parameter werden durch eine Steuerung 36 und Regelung 36 kontrolliert und beeinflusst.
Zusammenstellung der Bezugszeichen
1 - gestricktes Gewebe, gestrickte Bänder
2 - Ultraschallgenerator
3 - Ultraschallwandler
4 - Behälter für die kolloidale Lösung
2 bis 4 - Ultraschallhomogenisator
5 - kolloidale Lösung, Suspension
6 - Filtersystem (Filter und Pumpe)
7 - Spannungsrollen, Umlenkrollen
8 - Magnetron
9 - Ventil
10 - Rohrleitung
11 - Peltier -Element
12 - Trockenkammer
13 - Ultraschallwandler mit Flachstrahler
14 - Flachstrahler
15 - Kühlsystem
16 - Vibrationssystem
17 - Wanne des sonochemischen Reaktors, sonochemischer Reaktor 18 - Wanne unterteilt in chemische Metallisierung und
galvanische Metallisierung
19 - Walzen mit saugfähigem Belag und Vibrationssystem,
im Bereich der chemischen
Metallisierung
20 - Walzen mit saugfähigem Belag und Vibrationssystem,
gleichzeitig als Kathode im Bereich der galvanischen Metallisierung
21 - Anode
22 - Bereich I, Wanne für die chemische Neutralisierung
23 - Bereich II, Wanne für die chemische Aktivierung
24 - Bereich III, Wanne für die chemische Metallisierung
25 - Bereich IV, Wanne für die Redoxr eaktion
26 - Bereich V, Wanne für die chemische Neutralisation
27 - Bereich VI, elektrolytisches Bad bzw. Wanne
28 - Bereich VII, Wanne für die galvanische Neutralisation
29 - Flüssigkeitsober fläche
30 - leitfähiges , gestricktes Gewebe
31 - abgewickeltes, gestricktes Garn oder Fasern mit Falten 32 - Walze für Ultraschallerhitzung und Kalibrierung
33 - Garn oder Fäden kalibriert und ohne Falten
34 - aufgewickelter Faden/Garne auf Spule
35 - Spannungsrollen
36 - Steuerung der elektrischen Parameter für das gestrickte Gewebe
37 - Autoklav
38 - Strickmaschine
39 - Wanne für Vor aktivierung
40 - chemische und galvanische Metallisierung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von leitfähigen Fasern und Filamenten aus Natur- oder Kunstfasern in Form von
Faserverbundwerkstoffen, g e k e n n z e i c h n e t durch folgende Verfahrensschritte:
- dass aus Natur- oder Kunstfasern mittels einer
Strickmaschine (38) ein gestricktes Gewebe (1) hergestellt wird, welches anschließend in einer Wanne (39) einer
Voraktivierung, einer Entfettung, mit einer alkalischen Lösung bzw. einer Säurelösung, dies in Abhängigkeit vom
Fasermaterial, unterzogen wird,
- anschließend wird das Gewebe (1) durch eine Wanne (17) eines sonochemischen Reaktors (17) über Spannrollen (7) durch eine kolloidale Lösung (5) bzw. Suspension (5) gezogen, wobei die Suspension (5) in einem Ultraschallhomogenisator (2, 3, 4) hergestellt und kontinuierlich in die Wanne (17) des
sonochemischen Reaktor (17) gepumpt und über eine Rohrleitung (10) wieder dem Umtraschallhomogenisator (2, 3, 4) zugeführt wird, und in der Wanne (17) das Gewebe (1) über die gesamte Breite mit Ultraschall behandelt wird und hierbei durch
Kavitation und Schwingung Nanopartikel auf die Oberfläche des Gewebes (1) aufgebracht werden und anschließend durch ein Magnetron (8) in und an den Fasern des Gewebes (1) fixiert werden,
- nach der Wanne (17) wird das Gewebe (1) durch eine
Trockenkammer (12) geführt, wobei vorzugsweise durch Induktion getrocknet wird und zusätzlich mittels eines Vibrationssystems
(16) die Kontaktstellen des Gewebes (1) sich nicht verbinden können,
- anschließend erfolgt eine chemische Metallisierung des
Gewebes (1) in der Reihenfolge Neutralisierung in einer Wanne
(22), chemische Aktivierung in einer Wanne (23), chemische Metallisierung in einer Wanne (24), Redoxr eaktion in einer Wanne (25) , chemische Neutralisation in einer Wanne (26) , wobei das Gewebe (1) über Spannrollen (7) durch, aus und in die Wannen (22, 23, 24, 25, 26) geführt wird und in den Wannen (24, 25) zusätzlich Walzen mit einem saugfähigen Belag und Vibrationssystem (19) auf das Gewebe (1) wirken, und
anschließend erfolgt eine galvanische Metallisierung des Gewebes (1) in einer Wanne (27) als elektrolytisches Bad und gefolgt von der galvanischen Neutralisation in einer Wanne
(28) geführt von Spannrollen (7) und durch Walzen (20) mit saugfähigem Belag und Vibrationssystem, die gleichzeitig als Kathode im Bereich der galvanischen Metallisierung wirken,
- aus dem Gewebe (30) wird anschließend das gestrickte Garn (31) mit Falten aus dem Gewebe (30) gezogen und durch Walzen
(32) erhitzt und kalibriert und auf eine Spule (34) als
Endprodukt gewickelt, wobei alle Verfahrensschritte und insbesondere die Herstellung der elektrischen Parameter durch eine Steuerung (36) und Regelung (36) kontrolliert und
beeinflusst wird.
2. Verfahren zur Herstellung von leitfähigen Fasern nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die durch den Ultraschallhomogenisator (2, 3, 4) erzeugte kolloidale Lösung (5) über einen Filter (6) und durch eine Pumpe (6) durch den sonochemischen Reaktors (17), über eine Rohrleitung (10) und durch ein Kühlsystem (15) wieder zurück zum Ultraschallhomogenisator (2, 3, 4) zirkuliert, wobei die Temperatur der Lösung (5) im sonochemischen Reaktor (17) und im Ultraschallhomogenisator (2, 3, 4) gemessen und durch das Kühlsystem (15) und auf die jeweils notwendige Temperatur eingestellt wird.
3. Verfahren zur Herstellung von leitfähigen Fasern nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Magnetron (8) mit einer Leistungseinstellung bis 900 Watt arbeitet .
4. Verfahren zur Herstellung von leitfähigen Fasern nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Kalibrierung in der Walze (32) gleichzeitig in
mehreren parallel verlaufenden Rillen erfolgt.
5. Anlage für die Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die komplette Anlage aus einer
- Strickmaschine (38) zur Herstellung eines gestrickten
Gewebes (1) aus Natur- oder Kunstfasern,
- einer Voraktivierungswanne zur Entfettung des Gewebes (1) , -
- einer Wanne (17) als sonochemischer Reaktor (17) mit den Hauptbestandteilen Ultraschallhomogenisator (2, 3, 4),
Ultraschallwandler mit Flachstrahler (13), ein Magnetron (8), Flachstrahler (14) und einer Trockenkammer (12) mit einem
Vibrationssystem (16),
- mehreren Wannen für die chemische Metallisierung (22, 23, 24, 25, 26) und für die galvanische Metallisierung (27, 28) in einer gemeinsamen Wanne (18) zusammengefasst sind,
- einem Autoklaven (37) zur Faserbehandlung, eine Walze (32) für Ultraschallerhitzung und Kalibrierung der Fasern nach der Herauslösung der Fasern aus dem Gewebe (30) und Spulen für die aufzuwickelnden, fertigbearbeiteten Fäden (34) bzw. Garne (34) und eine Steuerung (36) aller Anlagenteile, insbesondere für das Erreichen der gewünschten elektrischen Parameter für das gestrickte Gewebe (30) besteht.
6. Anlage nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Ultraschallhomogenisator (2, 3, 4) aus einem Gehäuse (4) mit einem Abgang zu einem Filtersystem (6) mit Filter und Pumpe und einem Zugang von einem Kühlsystem (15) besteht und im Behälter für die kolloidale Lösung (4) ein Ultraschallgenerator (2) und ein Ultraschallwandler angeordnet ist, wobei der Ultraschallwandler eine Feineinstellung besitzt und mit einer Leistung von 100 bis 500 Watt und mit einer Frequenz bis 40 kHz arbeitet.
7. Anlage nach Anspruch 5 und 6 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Wannen für die chemische Metallisierung (22, 23, 24, 25, 26) bestehend aus:
Bereich I, Wanne für die chemische Neutralisierung (22), Bereich II, Wanne für die chemische Aktivierung (23),
Bereich III, Wanne für die chemische Metallisierung (24) und Beschleunigung,
Bereich IV, Wanne für Redoxr eaktion (25),
Bereich V, Wanne für die chemische Neutralisation (26), mit Spannrollen (7) innerhalb der Wannen (22, 23, 24, 25, 26) und Umlenkrollen (7) von Wanne zu Wanne versehen sind und im Bereich III und Bereich IV jeweils drei oder vier Walzen (19) mit saugfähigem Belag und Vibrationssystem angeordnet sind.
8. Anlage nach Anspruch 5 bis 7 ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Wannen für die galvanische Metallisierung (27, 28) bestehend aus :
Bereich VI, elektrolytisches Bad bzw. Wanne (27) mit Kathoden (20) und Anoden (21) und
Bereich VII, Wanne für die galvanische Neutralisation (28) mit Spannrollen (7) innerhalb der Wannen (27, 28) und Walzen (20) mit saugfähigem Belag und Vibrationssystem, gleichzeitig als Kathode im Bereich der galvanischen Metallisierung und Anoden (21) angeordnet sind.
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