1、隨著電子技術的快速發(fā)展，人們生產和生活中使用的電子產品和設備越來越多，各種電子器件都不同程度的產生電磁波輻射，電磁波輻射不僅造成電子產品之間的相互干擾，而且還污染人類生存的空間，危害人類的健康。由于優(yōu)良的導電性和特殊的結構，表面鍍覆各種金屬的導電織物可用來屏蔽電磁波輻射和干擾，并且在一些特殊工作環(huán)境，可以避免衣物上的靜電帶來很多嚴重后果。
　　 在傳統(tǒng)織物化學鍍處理的過程中，為保證織物上化學鍍金屬層的均勻性以及與織物纖維的結合牢

2、固度，除對化學鍍液和敏化、活化溶液本身有較為嚴格的要求外，織物敏化前還需進行有效的除油和粗化等工序。在本論文中提出了新的導電織物化學鍍的前處理方案，采用生態(tài)環(huán)保的殼聚糖與織物發(fā)生物理和化學作用，然后根據殼聚糖吸附重金屬的特性將貴金屬鈀鰲合吸附在織物表面，主要是利用鈀鹽在殼聚糖上帶有的-NH2、-OH的配位結合或靜電吸引，從而獲得無需Sn2+參與的牢固的活化層，完成一般意義上的活化過程。經活化處理的織物一旦引入化學鍍Ni-P溶液中，表面吸

3、附的Pd2+很快被鍍液中的還原劑還原成金屬鈀，并在織物表面原位沉積。這種方法改變了織物與金屬之間僅靠物理沉積作用結合的模式，使得鍍層結合力更為牢固，導電性更為均勻，另外在減少貴金屬鈀的用量，減少制備工序，降低成本中也起到了一定的作用。本論文對導電織物的表面電阻、電磁屏蔽效能、殼聚糖對鈀離子的吸附機理以及鍍層與織物纖維的結合力和抗腐蝕能力等性能進行了重點研究。
　　 在整個制備過程中前處理對非金屬基體材料化學鍍是一個關鍵，因為非金

4、屬材料表面沒有催化活性，若不進行前處理將無法實現(xiàn)化學鍍，而且，前處理工藝一環(huán)扣一環(huán)，每個環(huán)節(jié)效果如何往往難以單獨進行判斷，需要借助于后續(xù)的甚至是通過化學鍍效果和鍍層性能測試才能推測出其效果。因此，對織物進行的前處理是否有效是化學鍍的關鍵，也是研究的重點。
　　 首先對實驗所用的殼聚糖進行了理論上的篩選，選用分子量在70000左右、脫乙酰度在90％以上的殼聚糖作為實驗材料。在多種無機酸中選擇比較適合的作為殼聚糖的溶劑，使殼聚糖溶液

5、具有優(yōu)良的成膜性，并且為提高殼聚糖整理液的穩(wěn)定性和與織物的結合力，在其中加入交聯(lián)劑。
　　 采用殼聚糖對滌綸、錦綸、棉和羊毛四種織物進行殼聚糖前處理工藝研究，通過正交實驗得出殼聚糖前處理最佳工藝，對于滌綸織物，在殼聚糖濃度4 g/L、醋酸濃度2％、甲醛濃度10 mL/L、浸漬時間10min、軋車壓力3 kg/cm2時，殼聚糖整理工藝效果較好，織物電磁屏蔽效能優(yōu)異。之后分別討論了幾個單因素(如CTS濃度、交聯(lián)劑濃度、醋酸濃度等)對

6、織物表面方阻值和織物增重率的影響。在活化過程中分析并討論了溶液pH值和PdCl2濃度對織物表面方阻和對鈀離子吸附率的影響。得出殼聚糖對鈀離子吸附的最佳條件：PdCl2為45mg/L，pn=2.5，吸附溫度60℃和吸附時間40 min。對于錦綸，其化學鍍前活化處理的最佳工藝：CTS濃度12 g/L、溫度60℃、甲醛濃度12 mL/L、處理時間20 min.、醋酸濃度為1％、氯化鈀濃度45 mg/L?；罨幚頃r間40min、活化處理溫度60

7、℃。棉織物適合的工藝條件：殼聚糖濃度7.5 g/L、檸檬酸濃度2.0 g/L、次亞磷酸鈉濃度0.5g/L、溫度20℃、時間30 min。最佳活化工藝為：PdCl2濃度為30 mg/L，在pn值為5-6，溫度為55℃的條件下處理30 min。羊毛織物殼聚糖前處理的工藝條件：殼聚糖12 g/L，檸檬酸4.5 g/L，次亞磷酸鈉1.0 g/L，溫度60℃，處理時間10 min。最佳活化工藝為：PdCl2為50 mg/L，pn=3，吸附溫度60

8、℃和吸附時間40 min。
　　 經最佳活化工藝條件處理后對織物進行了XRD、SEM、SPM和FT-IR.表征。活化后織物的XRD圖譜表明，在織物表面形成了薄且均勻的鈀活化層；SPM、SEM的圖像觀察佐證了這一結論；通過紅外光譜測試，譜圖出現(xiàn)的特征峰主要顯示織物本身的材質。這說明在織物表面沉積的CTS量較少、鈀粒子粒徑較小，但已能成功引發(fā)之后的化學鍍。從熱重分析TGA來看，活化處理對織物的熱性能織影響較小，化學鍍處理后使得織物的

9、耐熱性能有略微降低。此外，對化學鍍后的織物進行了耐磨性、耐腐蝕性和金屬鍍層結合牢度等測試。結果表明，經過此方法處理得到的電磁屏蔽材料，通過鍍層結合力實驗發(fā)現(xiàn)鍍層與基材具有良好的結合牢度和耐磨性能?；瘜W鍍整理后，各類織物除了有導電性外，還有非常優(yōu)異的紫外防護和抗靜電性。經計算化學鍍后織物的電磁屏蔽效能在10 MHz～20 GHz的范圍內均能達到30 dB以上，這相當于屏蔽掉了96.0％以上的電磁波，完全可以滿足民用電磁防護用品的要求。

10、r>　　 接著，本論文通過一些基礎性的研究工作為殼聚糖應用于織物上后的活化工藝機理提供了重要的理論基礎。吸附實驗在CTS前處理后的活化過程中進行，其內容包括：殼聚糖吸附性能的評價，通過平衡吸附實驗，計算平衡吸附量，繪制吸附等溫線，繪制動力學曲線，對吸附交換容量和吸附速率進行比較評價。應用Langmuir和Freundlich模型對等溫平衡吸附數據進行擬合，并通過計算△S、△H、△G等熱力學參數對吸附過程進行熱力學分析，對吸附動力學的數

11、據進行擬合。最后探討殼聚糖對鈀離子的配位吸附機理，為選用殼聚糖吸附貴金屬在化學鍍前處理中的應用提供理論指導。
　　 滌綸上殼聚糖對Pd2+的吸附動力學表明CTS對Pd2+吸附反應比較符合二級反應動力學特征，二級速率常數為0.1743 min-1，吸附在經過40 min左右時達到平衡。由此推之此吸附是化學吸附。此外經計算，該吸附反應的表觀活化能Ea為18.84 kJ·mol-1，佐證了此吸附為化學吸附。通過Langmuir和Fre

12、undlich模型對吸附機理進行模擬，結果表明CTS對Pd2+的吸附在活化液初始濃度為10～50 mg/L范圍內更符合Langmuir等溫方程式。說明該吸附是單分子層吸附，間接反應出配位吸附是主要吸附過程。熱力學結果表明，鈀離子在殼聚糖顆粒上的吸附過程是自發(fā)過程(△G<0)，伴隨放熱(△H<0)，熵變?yōu)檎?△S>0)為化學吸附。
　　 最后，本論文以殼聚糖為修飾對象制備了幾種殼聚糖衍生物。根據殼聚糖及其衍生物與金屬離子配位的研

13、究發(fā)現(xiàn)其與金屬離子有較好的配位作用。通過引入羧甲基、氨基的方式制備了NOCC和BGC，采用戊二醛和殼聚糖交聯(lián)的方式制備了GCC，并且采用過硫酸鉀為引發(fā)劑，制備了殼聚糖與丙烯腈的接枝共聚物CCN。采用FT-IR和13CNMR進行表征。將這四種殼聚糖衍生物在化學鍍前處理中進行應用，研究其在提高貴金屬吸附性能和降低織物表面電阻值的作用。SEM等表明采用殼聚糖衍生物處理的化學鍍織物鍍層結構較致密和均勻，金屬顆粒較小。同樣對經殼聚糖衍生物前處理的

14、織物的電磁屏蔽效能與殼聚糖前處理的相比較，發(fā)現(xiàn)屏蔽效能在整個頻率范圍內都能提高2dB左右(SE>99.9％)，所以研究使用殼聚糖衍生物在導電織物化學前處理是對化學鍍前處理的有效補充，也是值得進一步探索的方向。
　　 本文主要在以下幾個方面進行了創(chuàng)新：
　　 1.在傳統(tǒng)織物化學鍍處理的過程中，為保證織物上化學鍍金屬層的均勻性以及與織物纖維的結合牢固度，通常采用“粗化-敏化-活化”三步法進行前處理。在本論文中提出了新的導電織

15、物化學鍍的前處理工序，首次采用生態(tài)環(huán)保的殼聚糖對織物進行前處理，根據殼聚糖吸附重金屬的特性將貴金屬鈀牢牢吸附在織物表面，從而獲得無需粗化、敏化過程，即可成功引發(fā)化學鍍Ni-P，獲得具有優(yōu)良導電性、電磁屏蔽效能高、使用壽命長的電磁屏蔽用導電織物。過程簡單環(huán)保，金屬鍍層更為牢固、致密。
　　 2.嘗試將化學鍍鎳磷技術應用于制備導電棉織物和羊毛織物，賦予天然纖維織物良好的導電性和抗靜電等性能。而之前在導電織物的制備研究主要集中于滌綸等

16、合成纖維，隨著人們自身防護意識的逐漸增強，防電磁輻射織物有機會從特殊領域走向民用市場。因此有必要進一步提高此類織物的舒適性，拓寬導電基材的范圍以促進防輻射服裝消費。
　　 3.早期的一些研究工作主要集中在殼聚糖作為固體吸附劑的應用方面，對于殼聚糖對鈀離子吸附的理論研究報道較少，尤其將殼聚糖應用到織物上后對鈀離子的吸附性質未見報道。因此本論文通過一些基礎性的研究工作為殼聚糖應用于織物上后的配位吸附提供了重要的理論基礎。對于吸附機理