Способ металлизации тонких минеральных волокон

(56 ) 1Р 12644 ренк 2. Химиче с, 20 1966,(54 ) (57 ) СПОСОБ МИНЕРАЛЬНЫХ БОЛО в растворе, соде и воду, активаци И ТОНКИХавленияН Ги и пос 1 ЕТАЛЛИЗАЦ ОН путем т жащем Н 50 поверхнос ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИИ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 20640/29-33. 10.83, Бюл. М 38М. Морозов, Л.А. БондКулаковский6,189,21(088.8 )Патент Великобритани23, кл. С 7 Г, 1969.озовский Г.И. и Вашкякое меднение. Вильнюс ледующего хими о-гальванического мед нения, о т Л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения электропроводности при одновременном исключении слипаемости металлизированных волокон за счет ориентирования, пере травлением осуществляют встряхивание волокон или их расчесывание и натяжение в двухстороннем зажиме, а травильный раствор дополнительно содержит КС г 07 при следующем соотношении компонентов, мас.:Н 04 ,13-14НГ 0,4-0,6КрСО-21Вода ОстальноеИзобретение относится к химической промышленности, предназначенодля металлизации тонких минеральныхволокон и может быть использованов текстильной и радиотехническойПРОМЫШЛЕННОСТИ,Существуют различные способы получения металлизированных волокон,в частноотиизвестен способ металлиэации синтетических волокон. Сущность способа заключается в молекулярной,ориентации волокна с введениемкатализатора из благородного металлана его поверхность и последующейхимической металлиэацией 11.Однако этот способ не применим 15для металлизации тонких минеральныхволокон из-за невозможности подготовки поверхности минеральных волокон перед активацией в указанных составах, перепутывания их в процессеметаллиэации и слипаемости метиллизированных тонких волокон.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является способ металлизации тонких минеральных волокон путем травления в растворе, содержащем НБО, Н Р и воду, активации поверхности И последУющего химико-гальванического меднения21.Однако применение ванны травления для тонких минеральных волоконприводит к разрушению последнегоиз-за большой концентрации плавиковой кислоты в составе этой ванны,а отсутствие ориентирования волоконв процессе металлиэации, вызываяих перепутывание и слипание, создает неравномерную металлизацию поверхности тонких минеральных волокон инеудовлетворительную их рассыпчатость.Цель изобретения - улучшениеэлектропроводности при одновременномисключении слипаемости металлизированных волокон эа счет ориентирования,13-14 Н 50,НГ 0,4-0,6 19-21 Остальное2,С а 07Вода Поставленная цеЛь достигается , тем, что согласно способу металлизации тонких минеральных волокон путем травления в растворе, содержащему Н.2504, НГ и воду, активации поверхности и последующего химикогальванического меднения, перед травлением осуществляют встряхивание волокон или их расчесывание и натяжение В двухстороннем зажиме, а травильный раствор дополнительно одержит К 2 Сг От при следующем соот ношении компонентов, мас,%: ЗО 35 40 45 50 55 60 65 Металлизацию тонких минеральных ВолОкон из-за низкой прочнОсти ВОлО- кон осуществляют дискретным способом. Вначале для ликвидации перепутывания и слипания Волокон проводят его ори; ентированиепутем Встряхивания или расчесыванияВатем, сохраняя параллельность волокон, зажимают их в Форме плоского жгута в зажиме с обеих сторон, который обеспечивает постоянное натяжение волокна и равномерную его смачиваемость в растворах металлизации. Для удаления следов грязи и жира, ухудщающих Физические свойства поверхности, гроводят Операцию обезжиривания, в состав ванны которой входит углекислый натрий и тринатрийФосфат Наиболее Важным в подготовке волокон к операции активации является процесс травления, который осуцествляют раствором, содеркацием, мас.%:Н 504 13-14НГ 0,4 т 0,62", 719-21Вода ОстальноеДля получения наилучшей адгезииВремя травления составляет 1 0,2 минпри нормальных условиях, Увеличениевремени травления приводит к потерипрочности Волокна,После проведения травления необ-.ходима тщательная промывка во избежание деструкции. подложки и последующая сушка металлизируемого волокна,Операцию активирования тонкогоминерального волокна проводят в двестадии: сенсибилизация и активация.На стадии сенсибилизации обеспечивают возможность получения каталитического слоя на поверхности волокна.Для этого поверхность минеральноговолокна обрабатывают в ванне на основе водных растворов хлорида Оловаи соляной кислоты. Формирование исорбция продуктов гидролиэа двухвалентного Олова происходит, в ОсновНОМ, В ПРОЦЕССЕ ПОСЛЕДУЮЩЕЙ ПРОМЫВки, поэтому необходима тщательнаяпромывка волокна в свежей проточнойводе и его сушка. Для следующей Ванны, собственно активации, целесообразно испольэовать слабокислые растворы РОГ 2так как с уменьшениемкислотности УВеличивается плОтнОстькаталитически активных центров и несмотря на Высокую стоимость наиболее экономичными являются растворыхлористого палладия вследствие малых его концентраций. После активирования необходима также промывка,так как свободные ионы активатора,не восстановившиеся в нейтральныеатомы по реакцииР. 2= вРо 2+ +4+ Рс 1 . 5 п Рд 5 п, а также любые посторонние частицы, могут отрицательно влиять на стабильность последующей ванны металлизации. После сенсибилизирования и активирования поверхностьследует высушить, .это увеличивает адгезию покрытия к минеральному волокну.Далее осуществляют процесс химического меднения. Реакция осаждения меди автокаталитическая, так как сначала катализатором является палладий, а затем сама медь, Наиболее устойчивым для этой. операции являет-:5 ся разбавленный раствор Казначей В.Я, После окончания операции химического меднения производят промывку волокна водой. Однако дешевый и. технологически несложный способ химической Я металлизации имеет недостатки: осажденные химическим путем слои металла весьма тонки и не обладают необходимой износостойностью и ввиду сложности механизма химических реак ций невозможно регулировать толщину получаемых покрытий. Поэтому осажденный на минеральном волокне химическим путем слой металла служит токопроводящей основой для нанесения гальванического покрытия. В этом случае, когда гальваническое покрытие наносится сразу за химическим, нет необходимости в дополнительной обработке. Если нанесенное ранее химическое медное покрытие потускнеет вследствие образования микропленки окиси меди, то рекомендуется ввести стадию декапирования, т,е. обработать минеральные волокна в растворе серной кислоты, а затем ф промыть водой, Для гальванического меднения за основу целесообразно брать этилендиаминовый электролит, обеспечивающий в течение часа получение плотных и блестящих покрытий 45 с хорошей злектропроводностью. При этом необходимо отметить, что использование зажима обеспечивает подвод электрического потенциала к каждому волокну в срезе. В завершение ц металлизированные минеральные волокна необходимо промыть в воде с последующей их сушкой.Изготовленные предлагаемым способом металлизированные тонкие минеральные волокна имеют улучшенную электропроводность и хорошую рассыпчатость. Измерение электросопротивленияметаллизированных стекловолокон проводят согласно методики 01 М 25003, 00008,принцип которой з аключаетсяв разделении пучка металлизированного волокна на единичные волокна, установке его в контакты прибора иснятия показаний с прибора электросопротивления 1 см единичного волокна.Определение слипаемости (рассыпчатости) металлизированных воло,кон проводят согласно требованиямГОСТ 10546-74,Данные по рассыпчатости и электросопротивлению 1 см единичноговолокна представлены для металлизированных волокон, изготовленных вваннах.П р и м е р 1. Ванна обезжиривания состава, вес.%: НаСО 3т 15 инатрийфосфат 3; вода остальное,в течение 3 мин,Ванна травления состава, вес.%К Сг О., 19;,Я 0413; Н: 0,4; водаостальное, в течение 48, 60, 72 с,Ванна сенсибилизации состава,вес.Ъ: 5 пС 1 2 НО 2; НС 1 3; водаостальное, рН=1,8, в течение 3 мин,Ванна активации состава, вес.%:РдС 1 0,05; НС 1 1; вода остальное,рН=.1,75, в течение 3 мин.Ванна химического меднения состава, вес.Ъ: медь углекислая свежеосажденная 15; глицерин 15 МаОН 17;Формалин (40-ный ) 14; вода остальное, в течение 20 мин.Ванна гальванического меднениясостава, вес.: Сц 504 20; (ЙН Ц 5 Ц 6;этилендиамин 12; вода остальное.рН=9, в течение 1 ч.П р и м е р 2. Металлизированныеволокна получают как в примере 1, отличие только в составе ванны травления, вес.Ъ: К Сг О., 20; Н 504 13,5;НГ 0,5; вода остальное, в течение48, 60, 72 с.П р и м е р 3. Металлизированныеволокна получают как в примере 1,отличие только в составе ванны травления, вес,Ъ: .К Сг О, 21; Н 50+ 14;НР 06; вода остальное, в течение48, 60, 72 с.По каждому примеру получают металлизированные волокна, имеющие отличия в процессе изготовления по времени нахождения волокон в ваннетравления: 48, 60, 72 с.Полученные данные представленыСреднее значе значение попримеру 1 ние ипримеру 2 значение попримеру 3 100 105 105 12 120 116 10 123 119 10 Р 100 95 112 1010 б 10 10 10 115 00 112 107 10 10 122 110 110 00 109 Изготовленное металлизированное стекловолокно из прядей отделяется дрУг от друга легко без обрыва вол кон,нием ориентиронания н тороннем зажиме, обесутствие слипаемости и дность ь 0,011 см)Ом.нные металлизированные альные волокна по извест имеют величину электроные волокна, полульваническим спосой ванной травления Металлизировченнце химико-гбом с предлагае Среднее значениеэлектро- сопротивления (н зависимости от состана ваннытравлени и использон плоском дну печивают от электропронИзготонл тонкие мине ному способ СреднеезначениеэлектросопротинленияЗаказ 7852/23 Тираж 486 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 проводности порядка 10-фсм/Ом иплохую рассыпчатость, а при изготов-лении по способу-прототипу имеетместо разрушение тонких минеральныхволокон при операции травления и их перепутывание и олипание в,процессеметаллизации, что вызывает наличиенеметаллиэированных участков на поверхности волокна и также их плохую рассыпчатость.5