纖維化學鍍銀工藝中環(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，化學鍍由于操作簡單、成本低廉，是規(guī)?；a(chǎn)常用方法之一?；瘜W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，利用化學鍍方法制備鍍銀纖維時，使用了大量甲醛作為鍍銀還原劑，對環(huán)境及操作人員的健康均造成嚴重危害。
　　本課題是基于常州寶麗絲纖維有限公司的實際需要

2、提出的，目的是為了研究取代甲醛的環(huán)保型還原劑的化學鍍銀體系。針對這個問題，我們利用不同還原劑進行纖維化學鍍銀實驗，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行纖維鍍銀實驗。發(fā)現(xiàn)硼氫化鈉還原得到的鍍銀纖維含銀量較少，纖維銀含量僅為2.5％、鍍銀的效率為

3、15.4％，纖維呈灰白色，無金屬光澤，無導(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，無金屬光澤，亦無導(dǎo)電性;葡萄糖還原得到的鍍銀纖維銀含量達到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，我們對化學鍍銀體系進行優(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。對得到的鍍銀纖維后處理進一步提高纖維導(dǎo)電性，后

5、處理方法是在Na2CO3溶液中進行退火熱處理。熱處理溫度為80℃，熱處理時間為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可，正在進行工業(yè)化的放大實驗。
　　(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，同時降低了