一种导电面料制造技术

本发明专利技术提供一种导电面料。本发明专利技术将棉质布料浸泡在氯金酸溶液中，充分吸附氯金酸后再经还原制成金纳米颗粒，再浸泡在含钯镀液中原位生长钯纳米颗粒，得到导电面料。本发明专利技术通过将棉质纤维织物在含钯镀液中长时间浸泡，使得纤维内部含有大量的金属纳米颗粒，面料表面呈现金属光泽，得到导电面料，可以在抗静电织物、抗电磁波辐射导电织物、新型电极材料等领域得到应用。本发明专利技术方法无需采用电镀的方式即可在棉质纤维表面原位生长钯纳米颗粒，达到良好的导电效果。

A conductive fabric

【技术实现步骤摘要】
一种导电面料
本专利技术涉及一种导电面料，本专利技术还提供该导电面料的制备方法。
技术介绍
随着经济技术的发展，市面上出现了多种新型面料，如自发热面料、环保低碳面料、导电面料等，相对于传统面料，新型面料的优势体现在保暖性与功能性的结合。在服装设计中，新型纺织面料的应用为设计师提供了新的发展空间和创新思路，使服装拥有了多样化的可能。导电面料是以纤维布为基材，经过前置处理后施以电镀金属镀层使其具有金属特性而成为导电纤维布，兼具金属的导电性和布料的柔软性，可以在抗静电织物、抗电磁波辐射导电织物、新型电极材料等领域得到应用。
技术实现思路
针对现有技术中的不足，本专利技术实施例提供一种导电面料，其导电性能良好，棉质纤维内部含有大量的金属纳米颗粒，面料表面呈现金属光泽。本专利技术技术方案如下：一种导电面料，包括棉质布料基底、金纳米颗粒和钯纳米颗粒；其中，所述金纳米颗粒附着在所述棉质布料的纤维上及所述纤维内部孔隙中；所述钯纳米颗粒附着在所述棉质布料的纤维上及所述纤维内部孔隙中。在本专利技术中，所述金纳米颗粒也可以称为金纳米种子或金纳米团簇，其可以通过本领域常规方法制得。进一步地，所述棉质布料的材料可为人造棉或全棉。其中，所述人造棉的原料可选自棉短绒、木浆、甘蔗渣等。进一步地，所述金纳米颗粒的粒径为0.5-3nm。在本专利技术一些实施例中，所述金纳米颗粒的粒径为2nm。研究发现，所述金纳米颗粒在上述粒径范围内的优点是有利于作为后续钯纳米颗粒的形核位点和催化剂，同时能够保持导电面料的结构稳定，洗涤后不易被破坏。进一步地，所述金纳米颗粒在所述导电面料中的重量百分含量为0.1％-0.5％。在本专利技术一些实施例中，所述金纳米颗粒在所述导电面料中的重量百分含量为0.17％。所述金纳米颗粒在上述含量范围内的优点是易于后续钯纳米颗粒的形核，若金纳米颗粒的质量分数太低则形核位点不够，太高则成本过高且后续钯纳米颗粒生长过程中易团聚。进一步地，所述钯纳米颗粒在所述导电面料中的重量百分含量为30％-60％。在本专利技术一些实施例中，所述钯纳米颗粒在所述导电面料中的重量百分含量为50％。所述钯纳米颗粒在上述含量范围内的优点是有利于达到高的导电率，若钯纳米颗粒的质量分数太低则导电面料的电阻率较高，若钯纳米颗粒的质量分数太高则会引起颗粒团聚，导致导电面料中钯纳米颗粒的分布不均匀，使得整体导电率降低。本专利技术还提供一种导电面料的制备方法，包括：提供附着金纳米颗粒的棉质布料基底；使所述附着金纳米颗粒的棉质布料基底于含钯镀液中原位生长钯纳米颗粒。本专利技术提供的棉质纤维基底上吸附金纳米颗粒，可作为后续生长钯纳米颗粒的形核位点和催化剂。在一些实施例中，所述棉质布料基底与上文相同。在一些实施例中，所述金纳米颗粒的粒径0.5-3nm，例如2nm。在一些实施例中，所述金纳米颗粒在所述导电面料中的重量百分含量为0.1％-0.5％，例如0.17％。在一些实施例中，所述钯纳米颗粒在所述导电面料中的重量百分含量为30％-60％，例如50％。在一些实施例中，所述附着金纳米颗粒的棉质布料基底的制备方法包括：先将棉质布料基底浸泡于氯金酸溶液中，然后将吸附在所述棉质布料基底上的氯金酸用NaBH4还原。具体方法包括：将棉质布料基底浸泡于氯金酸溶液中，使所述棉质布料基底充分吸附氯金酸；然后将所述棉质布料基底清洗以去除未被吸附的氯金酸；再将所述棉质布料基底浸泡于NaBH4溶液中，使氯金酸还原生成金纳米颗粒。在一些实施例中，所述氯金酸溶液的浓度(质量分数)为0.1％–2％。在一些实施例中，所述氯金酸溶液的浓度(质量分数)为0.1％–0.4％。在一些实施例中，将棉质布料基底浸泡于氯金酸溶液中的时间为2-10小时。在一些实施例中，将棉质布料基底浸泡于氯金酸溶液中的时间为4小时。在一些实施例中，所述NaBH4溶液的浓度为0.05-0.5mol/L。在一些实施例中，所述NaBH4溶液的浓度为0.1mol/L。在一些实施例中，所述棉质布料基底浸泡于NaBH4溶液中的时间为5-10分钟。在一些实施例中，所述含钯镀液中含有钯盐、乙二胺四乙酸或其盐、氨水和还原剂。进一步地，所述钯盐可选自氯化钯、硝酸钯、硫酸钯等中的一种或几种。进一步地，可选用乙二胺四乙酸或其钠盐。在本专利技术一些实施例中选用乙二胺四乙酸二钠。进一步地，所述还原剂可选自水合肼。在一些实施例中，所述含钯镀液中钯离子的浓度为0.11-0.13g/100mL。在一些实施例中，所述含钯镀液中，氯化钯、乙二胺四乙酸二钠、氨水和水合肼的浓度分别为0.18-0.22g/100mL、3.5-4.5g/100mL、18-22g/100mL、0.5-0.6g/100mL。在一些实施例中，所述含钯镀液中，氯化钯、乙二胺四乙酸二钠、氨水和水合肼的浓度分别为0.2g/100mL、4.1g/100mL、19.8g/100mL、0.56g/100mL。本专利技术人研究发现，采用上述含钯镀液有利于钯纳米颗粒在金纳米团簇上的附着，水合肼作为还原剂，乙二胺四乙酸二钠可与钯离子络合，提高钯离子的反应速率。在一些实施例中，所述附着金纳米颗粒的棉质布料基底于含钯镀液中的浸泡时间为1-3小时，例如1小时、2小时或3小时。研究发现，该浸泡时间与所制得的导电面料的导电性有关。通常情况下，随着浸泡时间的延长，所制得的导电面料的导电性更强。在一些实施例中，上述导电面料的制备方法，包括：1)将棉质布料基底浸泡在浓度(质量分数)0.1％–0.4％氯金酸溶液中2-6小时，取出后将所述棉质布料基底清洗以去除未被吸附的氯金酸；再将所述棉质布料基底浸泡于0.05-0.5mol/L的NaBH4溶液中，使氯金酸还原生成金纳米颗粒，制得附着金纳米颗粒的棉质布料基底；2)将步骤1)制得的附着金纳米颗粒的棉质布料基底浸泡在含钯镀液中1-3小时，原位生长钯纳米颗粒，得到导电面料。本专利技术采用的导电面料的制备方法，无需采用电镀的方式即可在棉质纤维表面原位生长金属纳米颗粒，达到良好的导电效果。本专利技术还包括上述方法制备的导电面料。本专利技术还包括上述导电面料或上述方法制备的导电面料在制备导电衣物、抗静电织物、抗电磁波辐射导电织物、新型电极材料等方面的应用。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：(1)本专利技术通过将棉质布料在金属镀液中长时间浸泡，使得棉质纤维内部含有大量的金属纳米颗粒，面料表面呈现金属光泽，得到导电面料，可以在抗静电织物、抗电磁波辐射导电织物、新型电极材料等领域得到应用。(2)本专利技术方法步骤简单，节能环保，容易操作，效果明显，具有很好的应用前景。(3)本专利技术通过将棉质棉质布料在金属镀液中长时间浸泡，使得纤维内部含有大量的金属纳米颗粒，面料表面呈现金属光泽，得到导电面料，可以在抗静电织物、抗电磁波辐射导电织物、新型电极材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导电面料，包括棉质布料基底、金纳米颗粒和钯纳米颗粒；其中，所述金纳米颗粒附着在所述棉质布料的纤维上及所述纤维内部孔隙中；所述钯纳米颗粒附着在所述棉质布料的纤维上及所述纤维内部孔隙中。/n

【技术特征摘要】
1.一种导电面料，包括棉质布料基底、金纳米颗粒和钯纳米颗粒；其中，所述金纳米颗粒附着在所述棉质布料的纤维上及所述纤维内部孔隙中；所述钯纳米颗粒附着在所述棉质布料的纤维上及所述纤维内部孔隙中。


2.根据权利要求1所述的导电面料，其特征在于，所述棉质纤维基底的材料为人造棉或全棉；优选地，所述人造棉选自棉短绒、木浆、甘蔗渣。


3.根据权利要求1或2所述的导电面料，其特征在于，所述金纳米颗粒的粒径为0.5-3nm，优选为2nm；和/或，
所述金纳米颗粒在所述导电面料中的重量百分含量为0.1％-0.5％，优选为0.17％；和/或，
所述钯纳米颗粒在所述导电面料中的重量百分含量为30％-60％，优选为50％。


4.一种导电面料的制备方法，包括：
提供附着金纳米颗粒的棉质布料基底；
使所述附着金纳米颗粒的棉质布料基底于含钯镀液中原位生长钯纳米颗粒。


5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述附着金纳米颗粒的棉质布料基底的制备方法包括：先将棉质布料基底浸泡于氯金酸溶液中，然后将吸附在所述棉质布料基底上的氯金酸用NaBH4还原；
优选地，所述制备方法包括：
将棉质布料基底浸泡于氯金酸溶液中，使所述棉质布料基底充分吸附氯金酸；然后将所述棉质布料基底清洗以去除未被吸附的氯金酸；
再将所述棉质布料基底浸泡于NaBH4溶液中，使氯金酸还原生成金纳米颗粒。


6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述含钯镀液中含有钯盐、乙二胺...

【专利技术属性】
技术研发人员：章潇慧，顾佳俊，李要君，叶诗雨，袁洋，李镕臣，刘庆雷，张旺，张荻，龚明，
申请(专利权)人：中车工业研究院有限公司，上海交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11