RU2363790C2 - Способ металлизации дисперсных тканых и нетканых материалов - Google Patents
Способ металлизации дисперсных тканых и нетканых материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2363790C2 RU2363790C2 RU2007120934/04A RU2007120934A RU2363790C2 RU 2363790 C2 RU2363790 C2 RU 2363790C2 RU 2007120934/04 A RU2007120934/04 A RU 2007120934/04A RU 2007120934 A RU2007120934 A RU 2007120934A RU 2363790 C2 RU2363790 C2 RU 2363790C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- production
- woven
- dispersed
- solution
- nonwoven materials
- Prior art date
Links
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 13
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 24
- LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N glyoxal Chemical compound O=CC=O LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229940015043 glyoxal Drugs 0.000 claims abstract description 6
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- UWHCKJMYHZGTIT-UHFFFAOYSA-N Tetraethylene glycol, Natural products OCCOCCOCCOCCO UWHCKJMYHZGTIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 3
- 150000002913 oxalic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 9
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 2
- 229910000366 copper(II) sulfate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- JZCCFEFSEZPSOG-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate pentahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.[Cu+2].[O-]S([O-])(=O)=O JZCCFEFSEZPSOG-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 18
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 8
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 6
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HHLFWLYXYJOTON-UHFFFAOYSA-N glyoxylic acid Chemical compound OC(=O)C=O HHLFWLYXYJOTON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 3
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine Chemical compound ON AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920004936 Lavsan® Polymers 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 2
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Chemically Coating (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии получения металлизированных тканых и нетканых материалов и может быть использовано для производства катализаторов, а также для изготовления декоративных и отделочных материалов. Способ включает предварительную химическую активацию поверхности покрываемого материала, используя при этом в качестве активатора глиоксалевую и/или щавелевую кислоты. Затем проводят химическую металлизацию, осуществляемую из раствора, содержащего медь сернокислую. В качестве стабилизатора дисперсности берут тетраэтиленгликоль, в качестве восстановителя - глиоксаль. В растворе присутствует гидрооксид натрия для поддержания требуемой кислотности. Изобретение обеспечивает получение металлизированных дисперсных тканых и нетканых материалов по упрощенной технологии, при одновременном удешевлении и обеспечении безопасности производства за счет использования предлагаемых ингредиентов и определенного их соотношения.
Description
Изобретение относится к способу получения металлизированных дисперсных (тканых и нетканых) материалов и может быть использовано для производства катализаторов, а также для изготовления декоративных и отделочных материалов.
Известны различные способы нанесения металлических покрытий на непроводящие материалы: газотермическое напыление с последующей магнитно-импульсной обработкой [1]; металлизация в вакууме [2] с последующей обработкой электромагнитным излучением [3]; термическое разложение соединения соответствующего металла в неокислительной атмосфере [4]; микроплазменная обработка [5]; нанесение светочувствительных дисперсий, катализирующих дальнейшее осаждение металла химическим путем [6, 7].
Рассмотренные выше способы нанесения металлических покрытий требуют дорогостоящего специального оборудования и сложны в реализации.
Технически наиболее простыми являются способы химической металлизации неэлектропроводящих материалов. Все известные методы химической металлизации неэлектропроводящих материалов, в том числе и волокон, состоят из следующих операций: подготовка поверхности волокна → сенсибилизация поверхности путем специальных обработок → промывание → активация поверхности путем обработки растворами драгоценных металлов (золото, платина, палладий) → промывание → металлизация волокна с использованием сравнительно дорогостоящих реактивов → промывание. После каждой операции волокно промывается, а сточные воды должны тщательно очищаться.
Недостатком таких способов является многостадийность процесса и потребность в дорогостоящем сырье (соли драгоценных металлов). При его осуществлении образуется большое количество сточных вод, что отрицательно сказывается на экологии и требует значительных затрат на их очистку.
Наиболее близким по техническому решению является способ металлизации, при котором происходит осаждение металлической меди на каталитически активированной поверхности [8], включающий восстановление ионов двухвалентной меди в реакции с гидроксиламином. В качестве активирующих агентов используются оксикарбоновые кислоты, а в качестве антиагломерирующих агентов - полиолы. К недостаткам рассматриваемого способа следует отнести использование такого реагента как гидроксиламин, который при повышенной температуре, являющейся необходимым условием технологического процесса, склонен к разложению, сопровождаемому взрывом.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является получение металлизированных дисперсных (тканых и нетканых) материалов при упрощении технологии, удешевлении и одновременном обеспечении безопасности производства.
Поставленная задача решается с помощью предлагаемого способа металлизации дисперсных материалов. Способ металлизации дисперсных тканых или нетканых материалов, включает предварительную химическую активацию поверхности покрываемого материала и последующую химическую металлизацию, осуществляемую из раствора, содержащего медь сернокислую и гидрооксид натрия. В качестве активатора используют глиоксалевую и/или щавелевую кислоты, а в качестве стабилизатора дисперсности - тетраэтиленгликоль и глиоксаль в качестве восстановителя, а также гидроокисид натрия для поддержания требуемого уровня рН раствора.
На поверхности тканей, изготовленных из искусственных и синтетических волокон, а также графитовых (углеродных) тканей присутствует много активных функциональных групп. В частности лавсан (полиэтилентерефталат) имеет карбонильные группы, аналогично поверхностные слои углеродной ткани также покрыты различными кислородсодержащими группами (карбонильными, карбоксильными), образующимися при взаимодействии с кислородом воздуха. В функциональных группах электронная плотность распределена несимметрично, и на атомах кислорода всегда избыточный отрицательный заряд. Поэтому ион металла достаточно легко адсорбируется на таких участках волокна, причем адсорбция сопровождается переносом заряда к более электрофильному агенту. Дальнейшее взаимодействие с восстановителем протекает легче. Таким образом, на поверхности волокна первоначально адсорбируются отдельные атомы, которые служат катализатором дальнейшего разряда ионов из раствора.
Пример 1. Лавсановую ткань погружают в разбавленный 1-3% раствор NaOH при температуре 40-50°С для набухания волокна. Затем ткань на 2-3 минуты помещают в водный раствор состава, г/л:
Медь сернокислая 20-25
Тертаэтиленгликоль 2
и при перемешивании добавляют водный раствор активатора, содержащий глиоксалевую или щавелевую кислоты 40-45 г/л. Через 10 минут приливают водный раствор восстановителя, содержащий, г/л:
Глиоксаль 40-42
NaOH 5
Соотношение раствор меди сернокислой : раствор активатора : раствор восстановителя (2:1:1). Перемешивание осуществляют барботажем воздуха при температуре 60-65°С. Через 15-25 минут ткань извлекают из раствора металлизации, промывают и сушат. При необходимости после стадии промывания толщину слоя металла на ткани можно увеличить гальваническим путем с использованием известных электролитов меднения.
Пример 2. Графитовое волокно погружают в разбавленный 1-3% раствор NaOH при температуре 40-50°С для активации поверхностных функциональных групп. Промывают. Затем ткань на 2-5 минут помещают в раствор состава, г/л:
Медь сернокислая 20-25
Тетраэтиленгликоль 2
и при перемешивании добавляют водный раствор активатора, содержащий
глиоксалевую или щавелевую кислоты 40-45 г/л.
Через 10 минут приливают водный раствор восстановителя, содержащий, г/л:
| Глиоксаль | 40-42 |
| NaOH | 5 |
Соотношение раствор меди сернокислой : раствор активатора : раствор восстановителя (2:1:1). Перемешивание осуществляют барботажем воздуха при температуре 60-65°С. Через 5-7 минут ткань извлекают из раствора металлизации, промывают и сушат. Полученная графитовая ткань со сверхтонким слоем меди может использоваться в качестве катализатора в некоторых химических процессах.
Источники информации
1. Авторское свидетельство №1523593.
2. Авторское свидетельство №314821.
3. Патент №2171858.
4. Патент №2149217.
5. Заявка на изобретение №2005118378.
6. Заявка на изобретение №2005124683.
7. Авторское свидетельство №681137.
8. Патент №2118568.
Claims (1)
- Способ металлизации дисперсных тканых или нетканых материалов, включающий предварительную химическую активацию поверхности покрываемого материала и последующую химическую металлизацию, осуществляемую из раствора, содержащего медь сернокислую и гидроксид натрия, отличающийся тем, что в качестве активатора используют глиоксалевую и/или щавелевую кислоты, в качестве стабилизатора дисперсности - тетраэтиленгликоль, и глиоксаль - в качестве восстановителя.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007120934/04A RU2363790C2 (ru) | 2007-06-04 | 2007-06-04 | Способ металлизации дисперсных тканых и нетканых материалов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007120934/04A RU2363790C2 (ru) | 2007-06-04 | 2007-06-04 | Способ металлизации дисперсных тканых и нетканых материалов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007120934A RU2007120934A (ru) | 2008-12-10 |
| RU2363790C2 true RU2363790C2 (ru) | 2009-08-10 |
Family
ID=41049716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007120934/04A RU2363790C2 (ru) | 2007-06-04 | 2007-06-04 | Способ металлизации дисперсных тканых и нетканых материалов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2363790C2 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2682577C1 (ru) * | 2018-05-30 | 2019-03-19 | Межрегиональное общественное учреждение "Институт инженерной физики" | Способ меднения лавсановых нитей с недеструктирующей активацией поверхности |
| RU2701829C1 (ru) * | 2018-04-18 | 2019-10-01 | Межрегиональное общественное учреждение "Институт инженерной физики" | Способ меднения лавсановых нитей |
| RU2821035C1 (ru) * | 2023-04-27 | 2024-06-17 | Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия радиационной, химической и биологической защиты имени Маршала Советского Союза С.К. Тимошенко" Министерства обороны Российской Федерации | Способ химической металлизации никелем тканей из льняных волокон, подвергнутых сульфитно-щелочной варке |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1149033A (en) * | 1965-07-16 | 1969-04-16 | Basf Ag | Metallizing plastics surfaces |
| GB1329506A (en) * | 1970-01-21 | 1973-09-12 | Basf Ag | Metallizing surfaces of non-conducting articles |
| SU1477783A1 (ru) * | 1987-06-02 | 1989-05-07 | Одесский Политехнический Институт | Раствор дл химического меднени |
| RU2026375C1 (ru) * | 1991-05-30 | 1995-01-09 | Тлеугабулов Сулейман Мустафьевич | Способ металлизации дисперсного сырья и установка для его осуществления |
| RU2118568C1 (ru) * | 1993-11-22 | 1998-09-10 | Лилли Индастриз (Ю Эс Эй), Инк. | Осаждение меди способом диспропорционирования без участия аммиака |
-
2007
- 2007-06-04 RU RU2007120934/04A patent/RU2363790C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1149033A (en) * | 1965-07-16 | 1969-04-16 | Basf Ag | Metallizing plastics surfaces |
| GB1329506A (en) * | 1970-01-21 | 1973-09-12 | Basf Ag | Metallizing surfaces of non-conducting articles |
| SU1477783A1 (ru) * | 1987-06-02 | 1989-05-07 | Одесский Политехнический Институт | Раствор дл химического меднени |
| RU2026375C1 (ru) * | 1991-05-30 | 1995-01-09 | Тлеугабулов Сулейман Мустафьевич | Способ металлизации дисперсного сырья и установка для его осуществления |
| RU2118568C1 (ru) * | 1993-11-22 | 1998-09-10 | Лилли Индастриз (Ю Эс Эй), Инк. | Осаждение меди способом диспропорционирования без участия аммиака |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2701829C1 (ru) * | 2018-04-18 | 2019-10-01 | Межрегиональное общественное учреждение "Институт инженерной физики" | Способ меднения лавсановых нитей |
| RU2682577C1 (ru) * | 2018-05-30 | 2019-03-19 | Межрегиональное общественное учреждение "Институт инженерной физики" | Способ меднения лавсановых нитей с недеструктирующей активацией поверхности |
| RU2821035C1 (ru) * | 2023-04-27 | 2024-06-17 | Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия радиационной, химической и биологической защиты имени Маршала Советского Союза С.К. Тимошенко" Министерства обороны Российской Федерации | Способ химической металлизации никелем тканей из льняных волокон, подвергнутых сульфитно-щелочной варке |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007120934A (ru) | 2008-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3929399B2 (ja) | 無電解金属めっきのための方法 | |
| EP0913498B1 (en) | Electroless plating processes | |
| JP5878474B2 (ja) | 金属化されたポリマー基材を調製するための方法 | |
| EP2639334A1 (de) | Verfahren zum Metallisieren nichtleitender Kunststoffoberflächen | |
| CN105274504B (zh) | 一种在膨胀石墨表面化学镀铜的方法 | |
| US3553085A (en) | Method of preparing surfaces of plastic for electro-deposition | |
| JP2004197221A (ja) | 合成物質電気メッキ用基板の活性化方法 | |
| CH629853A5 (de) | Verfahren zum stromlosen metallisieren. | |
| KR20010035162A (ko) | 금속표면층을 가지는 섬유상 입자 | |
| JPH09509219A (ja) | 不均化反応による銅のアンモニアフリー付着 | |
| TW201720957A (zh) | 用於印刷電路板和通孔的無電極金屬化的環保穩定催化劑 | |
| KR100856687B1 (ko) | 유전체로 사용한 소재에 전도체 물질을 형성하는 무전해도금방법 | |
| CN112251739B (zh) | 一种预镀铜膜的铝诱导化学镀方法 | |
| US10889905B2 (en) | Methods of generating manganese (III) ions in mixed aqueous acid solutions using ozone | |
| TW202502927A (zh) | 用於浸洗非導電塑膠的方法及其應用 | |
| DE2046708A1 (de) | Voraetzung von Acrylnitril Butadien Styrol Harzen fur die stromlose Metallab scheidung | |
| JPH02111883A (ja) | 無電解金属めっき方法 | |
| JPS58118832A (ja) | 酸性促進化剤に対する酸化剤 | |
| JPH0246710B2 (ja) | Mudenkaimetsukiseninoseizoho | |
| JP3897590B2 (ja) | 無電解めっき素材の前処理方法 | |
| KR20000059156A (ko) | 금속과 셀룰로오스로 조성된 스킨-코어 단섬유 | |
| US12540404B2 (en) | Method for improving adhesion between metallization layers and ozone-etched plastics | |
| JPH1030188A (ja) | 無電解めっき用触媒液 | |
| JP2001323383A (ja) | 無電解めっき用触媒付与方法 | |
| JPH02179881A (ja) | 無電解めっき用パラジウムヒドロゾル触媒及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090605 |