一种复合镀银芳纶的制备方法技术

本发明专利技术属于纺织领域，尤其涉及一种复合镀银芳纶的制备方法。所述制备方法包括：1）取芳纶纤维和/或芳纶织物作为载体进行预处理，预处理后将载体置于饱和水溶性镁盐水溶液中进行浸润得到预处理载体；2）将预处理载体置于氢氟酸水溶液中进行致密化处理得到金属化掺杂芳纶；3）将金属化掺杂芳纶置于单宁酸溶液中进行成膜处理得到中间体芳纶，干燥后置于银盐水溶液中进行化学镀银即完成复合镀银芳纶的制备。本发明专利技术通过特定的工艺实现了AgNPs的负载均匀，以络合作用实现了对AgNPs固定的强化，使得复合镀银芳纶的抗菌性能得到显著提升而耐磨性能得以有效保留。磨性能得以有效保留。

【技术实现步骤摘要】
一种复合镀银芳纶的制备方法


[0001]本专利技术属于纺织领域，尤其涉及一种复合镀银芳纶的制备方法。

技术介绍

[0002]芳纶是一种高性能人造纤维材料，具有相对较硬的聚合物链分子结构，在使用上，普遍具有强度高、耐磨性优良、耐溶剂腐蚀性优良以及不导电不易燃等优点。
[0003]在早期发展过程中，芳纶纤维的民用化程度低，大多用于国防军工领域，如用于制备防弹衣、轻量化头盔等，充分利用了其高强的特点。而随着材料的研发，应用领域逐渐扩展到民用领域。在民用领域中，大多用于体育用品行业和服饰行业。
[0004]在服饰行业中主要用于特种纺织，逐渐开发出如具有特殊功用的防护性冲锋衣等防护型服饰。但就目前而言，在服饰领域的使用仍具有较强的局限性。主要原因在于芳纶纤维及其织物的透气抗菌能力不佳，而透气性不佳又进一步导致了容易滋生细菌等问题，因而对芳纶进行抗菌性改进是一个较为重要的研发方向。
[0005]目前，对于纤维和/或织物的抗菌性改进主要手段即有镀银手段。现有的镀银手段通常采用化学镀银法和物化法结合的银纤维生长技术，而国内应用最为广泛的是广布式植入镀银技术，该技术能够用于棉纶等常见纤维，将纯银永久结合在纤维表面。用于芳纶纤维时，却存在一定的局限性，主要是因为该技术实现了织物的防辐射等特殊性能优化，对于民用织物而言意义较为有限，而对于芳纶纤维而言，其机械性能已足够满足大部分使用需求，其仅需进行有限的银稳定负载，实现抗菌性强化即能够满足使用要求。同时，由于芳纶织物大多也承当耐磨等作用，而银质地较软，其耐磨性实际显著减弱，或银层容易磨损、损耗。因而，如何实现芳纶的可控镀银是十分关键的。

技术实现思路

[0006]为解决现有的芳纶纤维抗菌性差，而现有的抗菌性改良工艺如广布式植入镀银技术存在资源浪费和适用性差等问题，本专利技术提供了一种复合镀银芳纶的制备方法。
[0007]本专利技术的主要目的在于：一、实现芳纶制品的有效镀银；二、实现镀银过程的可控；三、确保芳纶制品保持原有的耐磨优点，避免使用过程银的损耗。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案。
[0009]一种复合镀银芳纶的制备方法，所述制备方法包括：1）取芳纶纤维和/或芳纶织物作为载体进行预处理，预处理后将载体置于饱和水溶性镁盐水溶液中进行浸润，至其吸附饱和后过滤并低温干燥，得到预处理载体；2）将预处理载体置于氢氟酸水溶液中进行致密化处理，随后过滤并干燥得到金属化掺杂芳纶；
3）将金属化掺杂芳纶置于单宁酸溶液中进行成膜处理得到中间体芳纶，中间体芳纶经干燥后置于银盐水溶液中进行化学镀银即完成复合镀银芳纶的制备。
[0010]作为优选，步骤1）所述饱和水溶性镁盐水溶液为氯化镁水溶液。
[0011]作为优选，步骤1）所述低温干燥为置于≤80 ℃条件下进行干燥至恒重。
[0012]作为优选，步骤2）所述氢氟酸水溶液浓度为5～20 wt%；步骤2）所述致密化处理时长为12～24 h。
[0013]作为优选，步骤3）所述单宁酸溶液为1～5 mg/mL的单宁酸水溶液。
[0014]作为优选，步骤3）所述成膜处理时长为120～180 min。
[0015]作为优选，所述银盐水溶液为饱和氯化银水溶液。
[0016]作为优选，所述化学镀银处理为：于80～95 ℃条件下水热处理2～3 h。
[0017]对于本专利技术技术方案而言，以芳纶为载体，首先进行金属化掺杂。金属化掺杂主要通过镁离子化合物负载以及氟化固定实现。在步骤1）和步骤2）的过程中，通过镁盐中镁离子的渗透性，能够在芳纶纤维或芳纶织物内部和外部形成连续盐结晶分布带，该分布带的成分为微小的镁盐水合物，而后在低浓度氢氟酸的处理过程中，该分布带能够形成在芳纶分子链结构间穿插的氟化镁化合物连续膜。
[0018]通常而言，氟化镁不应当直接用于服饰领域，虽然其化学性质非常稳定，一般性不会造成伤害，且其还能够用于人体内部置入领域，但直接暴露且保持长久的接触，理论上也可能存在一定的风险性。但对于本专利技术而言，氟化镁连续膜与芳纶分子链的穿插是实现后续银NPs负载固定以及保持原纤维良好的耐磨性。
[0019]对此，本专利技术首先采用了单宁酸成膜实现氟化镁连续膜的“隔离”，将单宁酸以络合物形式负载在氟化镁连续膜表面，而后，加入银盐水溶液进行热处理过程，则是通过单宁酸对银离子的络合作用实现对银的捕获，并在水热处理过程中以其还原性将其还原并配合其所形成的MgF2‑
TA络合物实现对还原形成的AgNPs进行包覆和固定，实现AgNPs的有效负载。
[0020]所负载的AgNPs呈现沿原氟化镁连续膜带状散点分布的形式。
[0021]进而，最终形成以芳纶纤维分子链为主体，与MgF2‑
TA络合物形成条带状连续穿插且负载有银NPs的复合镀银芳纶。
[0022]通过以上的工艺，本专利技术提高了AgNPs的负载稳定性，使其不仅仅以固体填充掺杂的形式与芳纶结合，更主要的是形成了络合固定的效果，且氟化镁连续膜的形成以及AgNPs的分散，在实现了抗菌功能化的同时保障了复合镀银芳纶的耐磨性，甚至于一定程度上得以提升。
[0023]本专利技术的有益效果是：
本专利技术通过特定的工艺实现了AgNPs的有效负载，同时通过扩散形成的连续膜使得AgNPs呈带状散点分布，确保了负载均匀性，以络合作用实现了对AgNPs固定的强化，使得复合镀银芳纶的抗菌性能得到显著提升而耐磨性能得以有效保留。
具体实施方式
[0024]以下结合具体实施例对本专利技术作出进一步清楚详细的描述说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本专利技术。此外，下述说明中涉及到的本专利技术的实施例通常仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0025] 如无特殊说明，本专利技术实施例所用原料均为市售或本领域技术人员可获得的原料；如无特殊说明，本专利技术实施例所用方法均为本领域技术人员所掌握的方法。
[0026]实施例1一种复合镀银芳纶的制备方法，所述制备方法包括：1）取10 cm
×
10 cm芳纶织物作为载体依次置于去离子水和乙醇中超声处理15 min以完成清洁预处理，预处理后将载体置于饱和氯化镁水溶液中进行2 h浸润，至其吸附饱和后过滤并于80 ℃条件下低温干燥，得到预处理载体；2）将预处理载体置于10 wt%氢氟酸水溶液中进行18 h浸渍处理，随后过滤并将其于60 ℃条件下干燥得到金属化掺杂芳纶；3）将金属化掺杂芳纶置于3 g/L单宁酸溶液中进行150 min浸渍成膜处理得到中间体芳纶，中间体芳纶经干燥后置于饱和氯化银水溶液中，于85 ℃条件下水热处理2 h进行化学镀银即完成复合镀银芳纶的制备，标记为S1。
[0027] 取10 cm
×
10 cm未经处理的芳纶纤维作为空白对照（CK）本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合镀银芳纶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：1）取芳纶纤维和/或芳纶织物作为载体进行预处理，预处理后将载体置于饱和水溶性镁盐水溶液中进行浸润，至其吸附饱和后过滤并低温干燥，得到预处理载体；2）将预处理载体置于氢氟酸水溶液中进行致密化处理，随后过滤并干燥得到金属化掺杂芳纶；3）将金属化掺杂芳纶置于单宁酸溶液中进行成膜处理得到中间体芳纶，中间体芳纶经干燥后置于银盐水溶液中进行化学镀银即完成复合镀银芳纶的制备。2.根据权利要求1所述的一种复合镀银芳纶的制备方法，其特征在于，步骤1）所述饱和水溶性镁盐水溶液为氯化镁水溶液。3.根据权利要求1所述的一种复合镀银芳纶的制备方法，其特征在于，步骤1）所述低温干燥为置于≤80 ℃条件下进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾鹊云，宁璇浦，
申请(专利权)人：绍兴邦财纺织科技有限公司，
类型：发明
国别省市：