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涤纶织物化学镀铜着色研究

来源:印染在线 发布时间:2011年07月28日

目前,对化学镀铜的研究在施镀工艺、镀层结构与性能、影响镀层性能因素以及镀件应用领域等方面,都取得了可喜的成果。如果能对性能优良的镀层着上黄、红、桃红、绿等颜色必将提高其装饰性,拓宽应用领域。有研究人员通过不同的处理方法对镀铜层进行着色研究,但有关织物化学镀铜多彩化的研究基本还处于探索阶段,一些着色工艺和配方还未公开,机理性研究也很少涉及。本文是在前人研究的基础上,采用化学染色法(采用金属络合染料)和化学浸渍发色法对化学镀铜涤纶织物进行处理,基本实现了化学镀铜织物着色。
  1 实验
  1.1 实验材料
  织物:选用涤纶平纹织物,经、纬纱线密度为8tex×8tex经、纬纱密度为380根×310根/10cm。化学试剂:硫酸铜,硫酸镍,次磷酸钠,柠檬酸钠,硼酸,盐酸等(均为分析纯);着色试剂为金属络合染料黄色Yellow2212D、黑色Black2552D和紫红色Red21222D(温州翔宏有限公司提供)。
  1.2 涤纶织物化学镀铜着色
  1.2.1工艺流程
  涤纶织物化学镀铜着色工艺流程为:粗化→水洗→敏化、活化→水洗→解胶→水洗→还原处理→水洗→化学镀铜→水洗→烘干→着色→焙烘→水洗→烘干涤纶织物化学镀铜发色工艺流程为:粗化→水洗→敏化、活化→水洗→解胶→水洗→还原处理→水洗→化学镀铜→水洗→烘干→发色→焙烘→水洗→烘干
  1.2.2镀液、着色及发色液配方
  化学镀铜液配方:硫酸铜20g/L,次磷酸钠75g/L,柠檬酸钠32g/L,硼酸35g/L,硫酸镍8g/L,温度80℃,p

H值9。
  着色配方:金属络合染料8~10g/L,渗透剂5g/L,温度120℃,时间15min。发色配方如下:
  发蓝色:硫酸铜130g/L,氯化铵13g/L,氨水30ml/L,醋酸10ml/L,常温,时间4min。
  发黑色:硫酸铜25g/L,氨水适量,85℃,时间3min。
  发黄褐色和红褐色:过硫酸钾10g/L,氢氧化钠50g/L,温度60℃,时间10~70s由黄褐色变为红褐色,70s后变为黑色。
  1.3 性能测试
  1.3.1镀层表面形态观察
  用JSM26700F型场发射扫描电子显微镜观察化学镀铜织物着色和发色前、后的表面形貌,并用该仪器配备的X射线能谱仪(OxfordINCA)对发色层元素进行分析。
  1.3.2色牢度指标测定
  用DatacolorSF2300型思维士电脑测色配色仪测定着色织物的L、a、b值和K/S值,选用D65光源,10°视场。并采用CIE1976L、a、b色差计算公式计算色差值。
  1.3.3摩擦色牢度测定
  按GB/T3920-1997标准测定着色织物的干摩擦色牢度。

2 结果与讨论
  2.1 SEM分析
  图1中(a)、(b)、(c)、(d)分别是化学镀铜织物、着纯黑色化学镀铜织物、着大红色化学镀铜织物、发红褐色镀铜织物的SEM图片。可以看出,常规化学镀铜层表面均分布着一些细小的凸起颗粒,镀铜层表面还粘附有一些未反应完成的残留絮状物(镀后织物未进行洗涤)。而着色织物(用金属络合染料进行着色)表面基本为一层胶状物所覆盖,镀层无法看清,但纤维轮廓尚清晰可见,镀层致密性较好。着色试剂仅仅是机械性地附着在镀层表面,发生化学反应的可能性很小,具体原因有待进一步研究。发红褐色化学镀铜织物(采用化学浸渍发色法)表面比较粗糙,纤维表面包覆了一层较大的颗粒,镀层致密性较差。

2.2 EDX分析
  图2是发红褐色镀铜织物的EDX能谱图。可以看出,发色

后镀层主要成分为氧、镍、铜元素,其中氧元素质量分数为24.85%,原子分数为56.64%;镍元素质量分数为4.99%,原子分数为3.1%;铜元素质量分数为70.17%,原子分数为40.27%。
  2.3 耐干摩擦色牢度分析
  表1是化学镀铜着色织物干摩擦色牢度测试结果。着黑色(L=29.58,a=4.79,b=3.28)镀铜织物的干摩擦色牢度较好,而着黄色(L=43.04,a=22.11,b=29.41)和着紫红色(L=32.93,a=16.88,b=11.06)镀铜织物的色牢度相对较差。

3 结论
  (1)使用金属络合染料可以对化学镀铜织物进行着色,从而拓宽了化学镀铜织物的应用范围。着色试剂仅是机械性地附着在镀层表面,发生化学反应的可能性不大。
  (2)着色织物的摩擦色牢度基本能够满足使用要求。
  (3)化学镀铜织物经过化学浸渍发色处理,可以得到红褐色、黄褐色、蓝色、黑色等不同颜色的镀层。


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