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现代科技的进步在给人类生活带来便利的同时,也带来了许多潜在的危害。生存环境越来越差,电磁辐射到处潜伏,有害细菌到处蔓延。镀银纤维作为一种高性能功能纤维,以其独特的抗菌、防臭、防电磁辐射、抗静电、调节体温等功能,受到了全世界的关注。现已广泛应用于内衣、家纺、特种服装、医疗保健、体育运动、军事装备等领域,成为当代功能纤维研究和产品开发的热点。
1镀银纤维的历史和现状
1.1纤维镀金属技术
追溯镀银纤维的历史,早在上个世纪,德国、以色列和美国就率先在纤维上开发出铜、镍、银等金属,并开发出相关产品。此后,日本、俄罗斯和中国也投入了这方面的研发,现在相关专利也很多[1-2,5,6]。目前,镀银、镀铜、镀镍纤维在防辐射纺织品和服装中的应用已经独树一帜。纤维的金属电镀技术主要分为以下三类[3]:
化学镀:利用化学药品中的还原剂,将金属离子还原沉积在基布表面,形成金属膜。其最大的缺点是化学镀生产过程中会产生含有重金属离子的废水,受到环保的限制。
电镀:溶液中的金属离子被电流还原,在被涂覆的纤维基材表面形成金属膜。
真空镀膜:金属在真空中以原子或分子状态沉积堆积在纺织材料表面,形成纳米接枝金属膜,从而实现纺织材料的表面功能化。它包括真空蒸发、真空离子镀和真空溅射。真空镀膜技术是目前世界上最先进的表面处理技术,在纺织材料表面的金属化效果最为理想。
1.2现有镀银纤维的品种和制备
世界上最大的镀银光纤品牌是美国Noble Fiber Technologies的X-static。诞生之初采用化学镀技术,即在聚酰胺表面镀上一层纯银。目前该纤维已被100多家厂商授权投产,但价格一直居高不下,去年销售额达4000多万美元。此外,来宝的姐妹公司Sauquoil也开发了一种叫做Contax的镀银纤维。
日本对镀银纤维的研究也很活跃。丰岛& amp1999年,有限公司开发出镀银聚酯纤维,商标为μ-func。它是用纯银(约1μm厚)涂在透明聚酯薄膜(9μm厚)上,再覆盖一层同样厚度的聚酯薄膜,然后切成宽度为230μm或150 μ m的细线制成,其结构如图1所示。另外,三菱材料公司在2001年开发制造了镀银聚酯纤维AGposs,纤维直径为15-25微米,银厚度为0.1μm [4],如图2所示。
国内济南李斯特纤维有限公司研制的镀银纤维,采用多靶磁控溅射摩擦镀膜技术和复合电镀技术对聚酯或尼龙进行镀银,并于2004年申请发明专利[5]。它基于化学纤维基底不导电的事实。先用真空电镀的方法在纤维表面溅射一层银膜,再用电镀的方法镀银。该工艺具有涂层均匀、附着力强、耐洗刷等优点。