纖維化學(xué)鍍銀工藝中環(huán)保型還原劑及其鍍銀液體系的研究.pdf

1、鍍銀纖維是在纖維表面包覆一層單質(zhì)銀層的纖維材料。這種纖維材料具有良好的殺菌、導(dǎo)電、防輻射等性能，被應(yīng)用于電子、服裝等領(lǐng)域。在各種制備鍍銀纖維方法中，化學(xué)鍍由于操作簡(jiǎn)單、成本低廉，是規(guī)模化生產(chǎn)常用方法之一?；瘜W(xué)鍍銀是在水溶液中，利用還原劑將銀離子還原成銀單質(zhì)，沉積在纖維表面的過程。目前，利用化學(xué)鍍方法制備鍍銀纖維時(shí)，使用了大量甲醛作為鍍銀還原劑，對(duì)環(huán)境及操作人員的健康均造成嚴(yán)重危害。
　　本課題是基于常州寶麗絲纖維有限公司的實(shí)際需要

2、提出的，目的是為了研究取代甲醛的環(huán)保型還原劑的化學(xué)鍍銀體系。針對(duì)這個(gè)問題，我們利用不同還原劑進(jìn)行纖維化學(xué)鍍銀實(shí)驗(yàn)，首先確定可以取代甲醛的還原劑種類。而后，通過改變鍍液體系中的絡(luò)合劑以及反應(yīng)條件，確定與之相匹配的體系和工藝條件，得到了性能較好的鍍銀纖維。
　　(1)我們利用原工業(yè)化的化學(xué)鍍液體系與硼氫化鈉、葡萄糖、酒石酸鉀鈉三種還原劑分別進(jìn)行纖維鍍銀實(shí)驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)硼氫化鈉還原得到的鍍銀纖維含銀量較少，纖維銀含量?jī)H為2.5％、鍍銀的效率為

3、15.4％，纖維呈灰白色，無(wú)金屬光澤，無(wú)導(dǎo)電性;酒石酸鉀鈉還原得到的鍍銀纖維銀含量為4％、鍍銀的效率為25％，纖維呈現(xiàn)黃色，無(wú)金屬光澤，亦無(wú)導(dǎo)電性;葡萄糖還原得到的鍍銀纖維銀含量達(dá)到7％、鍍銀的效率為43.8％，纖維呈現(xiàn)黑色，有較好金屬光澤。與硼氫化鈉和酒石酸鉀鈉的還原能力相比，葡萄糖的還原能力較溫和，還原出來(lái)的銀能夠在纖維表面較好的沉積。由此可知，以葡萄糖為還原劑進(jìn)行纖維鍍銀具有更高的可行性。因此，本論文選擇以葡萄糖取代甲醛做為鍍銀的

4、還原劑。
　　(2)根據(jù)葡萄糖的還原能力，我們對(duì)化學(xué)鍍銀體系進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)以氨水與絡(luò)合劑B復(fù)合的混合體系得到的鍍銀纖維性能最佳。氨水與銀離子的摩爾比為2∶1，絡(luò)合劑B的反應(yīng)濃度為6.1×10-4 mol/L。反應(yīng)的溫度為30℃，適宜的pH為10，反應(yīng)時(shí)間為90 min。在此條件下得到的鍍銀纖維電阻約為140Ω/10cm。纖維銀含量15.5％，鍍銀的效率為96.5％。纖維呈現(xiàn)銀灰色。對(duì)得到的鍍銀纖維后處理進(jìn)一步提高纖維導(dǎo)電性，后

5、處理方法是在Na2CO3溶液中進(jìn)行退火熱處理。熱處理溫度為80℃，熱處理時(shí)間為20 min，得到的纖維電阻約為100Ω/10cm。與原甲醛工藝得到的鍍銀纖維相比，新的工藝制得的鍍銀纖維電阻略高，但顏色變化不明顯。新的工藝已被公司認(rèn)可，正在進(jìn)行工業(yè)化的放大實(shí)驗(yàn)。
　　(3)鍍銀纖維的性能由銀離子還原速率和銀在纖維表面沉積生長(zhǎng)的速率決定。在以氨水和絡(luò)合劑B做混合絡(luò)合劑的反應(yīng)體系中，絡(luò)合劑能與分子與銀離子形成穩(wěn)定的配合物離子，同時(shí)降低了