技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及紡織技術(shù)領(lǐng)域,具體的涉及一種耐腐蝕的抗電磁輻射織物的制備方法。
背景技術(shù):
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隨著高科技產(chǎn)品的日益普及,給人們的生活和工作帶來便利,但由這些產(chǎn)品造成的電磁輻射已成為繼水污染、空氣污染和噪聲污染之后的第四大環(huán)境污染,它不僅會對廣播電視等通訊設(shè)備產(chǎn)生干擾,還會影響人體健康,人體長期暴露在電磁輻射環(huán)境中,神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等都會受到不同程度的傷害。為減少電磁輻射對人體的危害,人們一方面對電磁輻射源進行屏蔽,減少輻射量,另一方面研制有效的防護材料進行個體防護,防電磁輻射織物即是其中之一。賦予織物優(yōu)良的導(dǎo)電或?qū)Т判阅芗纯尚纬闪己玫姆离姶泡椛淇椢铮斂椢锸芡饨珉姶挪ㄗ饔脮r良好的導(dǎo)電性可產(chǎn)生感應(yīng)電流,相應(yīng)產(chǎn)生與外界磁場反方向的磁場,從而與外界磁場相抵消,達到對外界電磁場的屏蔽作用;較強的導(dǎo)磁性能有效地起到消磁作用,使電磁能轉(zhuǎn)化為其它形式的能量,以達到吸收電磁輻射的目的。
目前常用的方法之一是將導(dǎo)電高分子涂覆與或原位聚合于纖維表面,,但是其結(jié)合牢度差,且易在織造中磨損。中國專利(201410317033.9)公開了一種永久性防電磁輻射織物,該織物的經(jīng)、緯紗線為柔性纖維,所述織物表面設(shè)有防電磁輻射涂料,所述防電磁輻射涂料由以下重量百分比的原料組成:聚乙烯醇1-10%,聚醋酸乙烯乳液0.1-3%,羥甲基纖維素1.8-2.8%,納米金屬顆粒15-50%,余量為水。該織物可以有效屏蔽電磁波,屏蔽性能好。但是其與織物的結(jié)合牢度差,且會影響織物的柔軟性,耐腐蝕性能差。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
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針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的是提供一種耐腐蝕的抗電磁輻射織物的制備方法,該方法制得的織物柔軟性能好,抗電磁輻射性能優(yōu)異,耐腐蝕性能好。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種耐腐蝕的抗電磁輻射織物的制備方法,包括以下步驟:
(1)配制樟腦磺酸的水溶液,并分成等體積的兩份;將苯胺單體與銅粉混合后靜置20-40min后加入上述其中一份樟腦磺酸溶液中,攪拌均勻后得到混合物1,將氧化劑和另一份樟腦磺酸溶液混合均勻,制得混合溶液2,在-10~0℃下,將混合溶液2緩慢滴入到混合溶液1中,反應(yīng)1-6h,反應(yīng)結(jié)束后,使用去離子水合無水乙醇洗滌,干燥,制得銅粉摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料;
(2)將上述制得的銅粉摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料和水混合攪拌均勻,制得混合溶液3,將聚醋酸乙烯乳液、羧甲基纖維素,聚乙二醇和氨基硅油混合均勻制得混合溶液4,將混合溶液3逐滴加入到混合溶液4中,邊滴加邊攪拌,滴加完畢后,1000w功率下超聲處理,制得混合漿料;
(3)配制樟腦磺酸溶液,并將聚乳酸纖維浸泡于樟腦磺酸溶液中,浸泡10-20min,取出,干燥,得到預(yù)處理聚乳酸纖維;然后將上述制得的混合漿料噴涂于聚乳酸纖維表面,得到表面噴涂有電磁屏蔽層的聚乳酸纖維;
(4)以竹纖維和滌綸纖維構(gòu)成的混紡紗作為第一緯線,以表面噴涂有電磁屏蔽層的聚乳酸纖維與氨綸絲混合構(gòu)成第二緯線,采用緯平針組織結(jié)構(gòu)編織,制得耐腐蝕的抗電磁輻射織物。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,步驟(1)中,所述樟腦磺酸溶液的濃度為0.5-2mol/l。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,步驟(1)中,混合溶液1中銅粉的含量為0.005-0.1g/ml。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,步驟(1)中,所述銅粉與苯胺單體的質(zhì)量比為(0.25-2):1。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,步驟(1)中,所述氧化劑為過硫酸銨和重鉻酸鉀的混合物,二者質(zhì)量比為:m(過硫酸銨):m(重鉻酸鉀)=(0.35-1.5):1。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,步驟(1)中,溶液2中氧化劑的含量為0.05-0.75g/ml。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,步驟(2)中,各組分含量以重量份計分別為:銅粉摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料10-20份、水40-70份、聚醋酸乙烯乳液1-2份、羧甲基纖維素1-3份,聚乙二醇4-6份、氨基硅油1-1.5份。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,步驟(3)中,所述樟腦磺酸溶液的濃度為0.1-1mol/l。
本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明以銅粉為核、以摻雜聚苯胺為殼,制備了具有優(yōu)異電磁屏蔽性能的材料,二者相互協(xié)同,進一步提高了材料的電磁屏蔽性能,而且其密度小,克服了傳統(tǒng)電磁屏蔽材料帶來的電磁波二次污染問題,且其與樟腦磺酸溶液處理的聚乳酸纖維表面可以發(fā)生鍵合,有效提高了屏蔽材料與聚乳酸纖維的結(jié)合性能,且其耐腐蝕性能好,不會影響原有織物的柔軟性能。
具體實施方式:
為了更好的理解本發(fā)明,下面通過實施例對本發(fā)明進一步說明,實施例只用于解釋本發(fā)明,不會對本發(fā)明構(gòu)成任何的限定。
實施例1
一種耐腐蝕的抗電磁輻射織物的制備方法,包括以下步驟:
(1)配制濃度為0.5mol/l的樟腦磺酸的水溶液,并分成等體積的兩份;將苯胺單體與銅粉混合后靜置20min后加入上述其中一份樟腦磺酸溶液中,攪拌均勻后得到混合物1,將氧化劑和另一份樟腦磺酸溶液混合均勻,制得混合溶液2,在-10℃下,將混合溶液2緩慢滴入到混合溶液1中,反應(yīng)1h,反應(yīng)結(jié)束后,使用去離子水合無水乙醇洗滌,干燥,制得銅粉摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料;
其中,合溶液1中銅粉的含量為0.005g/ml;銅粉與苯胺單體的質(zhì)量比為0.25:1;氧化劑為過硫酸銨和重鉻酸鉀的混合物,二者質(zhì)量比為:m(過硫酸銨):m(重鉻酸鉀)=0.35:1;溶液2中氧化劑的含量為0.05g/ml;
(2)將上述制得的銅粉摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料和水混合攪拌均勻,制得混合溶液3,將聚醋酸乙烯乳液、羧甲基纖維素,聚乙二醇和氨基硅油混合均勻制得混合溶液4,將混合溶液3逐滴加入到混合溶液4中,邊滴加邊攪拌,滴加完畢后,1000w功率下超聲處理,制得混合漿料;其中,各組分含量以重量份計分別為:銅粉摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料10份、水40份、聚醋酸乙烯乳液1份、羧甲基纖維素1份,聚乙二醇4份、氨基硅油1份;
(3)配制濃度為0.1mol/l的樟腦磺酸溶液,并將聚乳酸纖維浸泡于樟腦磺酸溶液中,浸泡10min,取出,干燥,得到預(yù)處理聚乳酸纖維;然后將上述制得的混合漿料噴涂于聚乳酸纖維表面,得到表面噴涂有電磁屏蔽層的聚乳酸纖維;
(4)以竹纖維和滌綸纖維構(gòu)成的混紡紗作為第一緯線,以表面噴涂有電磁屏蔽層的聚乳酸纖維與氨綸絲混合構(gòu)成第二緯線,采用緯平針組織結(jié)構(gòu)編織,制得耐腐蝕的抗電磁輻射織物。
實施例2
一種耐腐蝕的抗電磁輻射織物的制備方法,包括以下步驟:
(1)配制濃度為2mol/l的樟腦磺酸的水溶液,并分成等體積的兩份;將苯胺單體與銅粉混合后靜置40min后加入上述其中一份樟腦磺酸溶液中,攪拌均勻后得到混合物1,將氧化劑和另一份樟腦磺酸溶液混合均勻,制得混合溶液2,在0℃下,將混合溶液2緩慢滴入到混合溶液1中,反應(yīng)6h,反應(yīng)結(jié)束后,使用去離子水合無水乙醇洗滌,干燥,制得銅粉摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料;
其中,合溶液1中銅粉的含量為0.1g/ml;銅粉與苯胺單體的質(zhì)量比為2:1;氧化劑為過硫酸銨和重鉻酸鉀的混合物,二者質(zhì)量比為:m(過硫酸銨):m(重鉻酸鉀)=1.5:1;溶液2中氧化劑的含量為0.75g/ml;
(2)將上述制得的銅粉摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料和水混合攪拌均勻,制得混合溶液3,將聚醋酸乙烯乳液、羧甲基纖維素,聚乙二醇和氨基硅油混合均勻制得混合溶液4,將混合溶液3逐滴加入到混合溶液4中,邊滴加邊攪拌,滴加完畢后,1000w功率下超聲處理,制得混合漿料;其中,各組分含量以重量份計分別為:銅粉摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料20份、水70份、聚醋酸乙烯乳液2份、羧甲基纖維素3份,聚乙二醇6份、氨基硅油1.5份;
(3)配制濃度為1mol/l的樟腦磺酸溶液,并將聚乳酸纖維浸泡于樟腦磺酸溶液中,浸泡20min,取出,干燥,得到預(yù)處理聚乳酸纖維;然后將上述制得的混合漿料噴涂于聚乳酸纖維表面,得到表面噴涂有電磁屏蔽層的聚乳酸纖維;
(4)以竹纖維和滌綸纖維構(gòu)成的混紡紗作為第一緯線,以表面噴涂有電磁屏蔽層的聚乳酸纖維與氨綸絲混合構(gòu)成第二緯線,采用緯平針組織結(jié)構(gòu)編織,制得耐腐蝕的抗電磁輻射織物。
實施例3
一種耐腐蝕的抗電磁輻射織物的制備方法,包括以下步驟:
(1)配制濃度為1mol/l的樟腦磺酸的水溶液,并分成等體積的兩份;將苯胺單體與銅粉混合后靜置25min后加入上述其中一份樟腦磺酸溶液中,攪拌均勻后得到混合物1,將氧化劑和另一份樟腦磺酸溶液混合均勻,制得混合溶液2,在-15℃下,將混合溶液2緩慢滴入到混合溶液1中,反應(yīng)2h,反應(yīng)結(jié)束后,使用去離子水合無水乙醇洗滌,干燥,制得銅粉摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料;
其中,合溶液1中銅粉的含量為0.01g/ml;銅粉與苯胺單體的質(zhì)量比為0.5:1;氧化劑為過硫酸銨和重鉻酸鉀的混合物,二者質(zhì)量比為:m(過硫酸銨):m(重鉻酸鉀)=0.55:1;溶液2中氧化劑的含量為0.15g/ml;
(2)將上述制得的銅粉摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料和水混合攪拌均勻,制得混合溶液3,將聚醋酸乙烯乳液、羧甲基纖維素,聚乙二醇和氨基硅油混合均勻制得混合溶液4,將混合溶液3逐滴加入到混合溶液4中,邊滴加邊攪拌,滴加完畢后,1000w功率下超聲處理,制得混合漿料;其中,各組分含量以重量份計分別為:銅粉摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料12份、水50份、聚醋酸乙烯乳液1.2份、羧甲基纖維素1.5份,聚乙二醇4.5份、氨基硅油1.1份;
(3)配制濃度為0.3mol/l的樟腦磺酸溶液,并將聚乳酸纖維浸泡于樟腦磺酸溶液中,浸泡15min,取出,干燥,得到預(yù)處理聚乳酸纖維;然后將上述制得的混合漿料噴涂于聚乳酸纖維表面,得到表面噴涂有電磁屏蔽層的聚乳酸纖維;
(4)以竹纖維和滌綸纖維構(gòu)成的混紡紗作為第一緯線,以表面噴涂有電磁屏蔽層的聚乳酸纖維與氨綸絲混合構(gòu)成第二緯線,采用緯平針組織結(jié)構(gòu)編織,制得耐腐蝕的抗電磁輻射織物。
實施例4
一種耐腐蝕的抗電磁輻射織物的制備方法,包括以下步驟:
(1)配制濃度為1mol/l的樟腦磺酸的水溶液,并分成等體積的兩份;將苯胺單體與銅粉混合后靜置30min后加入上述其中一份樟腦磺酸溶液中,攪拌均勻后得到混合物1,將氧化劑和另一份樟腦磺酸溶液混合均勻,制得混合溶液2,在-5℃下,將混合溶液2緩慢滴入到混合溶液1中,反應(yīng)3h,反應(yīng)結(jié)束后,使用去離子水合無水乙醇洗滌,干燥,制得銅粉摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料;
其中,合溶液1中銅粉的含量為0.04g/ml;銅粉與苯胺單體的質(zhì)量比為0.5:1;氧化劑為過硫酸銨和重鉻酸鉀的混合物,二者質(zhì)量比為:m(過硫酸銨):m(重鉻酸鉀)=1:1;溶液2中氧化劑的含量為0.25g/ml;
(2)將上述制得的銅粉摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料和水混合攪拌均勻,制得混合溶液3,將聚醋酸乙烯乳液、羧甲基纖維素,聚乙二醇和氨基硅油混合均勻制得混合溶液4,將混合溶液3逐滴加入到混合溶液4中,邊滴加邊攪拌,滴加完畢后,1000w功率下超聲處理,制得混合漿料;其中,各組分含量以重量份計分別為:銅粉摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料14份、水55份、聚醋酸乙烯乳液1.4份、羧甲基纖維素4.5份,聚乙二醇5份、氨基硅油1.2份;
(3)配制濃度為0.5mol/l的樟腦磺酸溶液,并將聚乳酸纖維浸泡于樟腦磺酸溶液中,浸泡10min,取出,干燥,得到預(yù)處理聚乳酸纖維;然后將上述制得的混合漿料噴涂于聚乳酸纖維表面,得到表面噴涂有電磁屏蔽層的聚乳酸纖維;
(4)以竹纖維和滌綸纖維構(gòu)成的混紡紗作為第一緯線,以表面噴涂有電磁屏蔽層的聚乳酸纖維與氨綸絲混合構(gòu)成第二緯線,采用緯平針組織結(jié)構(gòu)編織,制得耐腐蝕的抗電磁輻射織物。
實施例5
一種耐腐蝕的抗電磁輻射織物的制備方法,包括以下步驟:
(1)配制濃度為1.5mol/l的樟腦磺酸的水溶液,并分成等體積的兩份;將苯胺單體與銅粉混合后靜置30min后加入上述其中一份樟腦磺酸溶液中,攪拌均勻后得到混合物1,將氧化劑和另一份樟腦磺酸溶液混合均勻,制得混合溶液2,在-10℃下,將混合溶液2緩慢滴入到混合溶液1中,反應(yīng)4h,反應(yīng)結(jié)束后,使用去離子水合無水乙醇洗滌,干燥,制得銅粉摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料;
其中,合溶液1中銅粉的含量為0.06g/ml;銅粉與苯胺單體的質(zhì)量比為1:1;氧化劑為過硫酸銨和重鉻酸鉀的混合物,二者質(zhì)量比為:m(過硫酸銨):m(重鉻酸鉀)=1.2:1;溶液2中氧化劑的含量為0.35g/ml;
(2)將上述制得的銅粉摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料和水混合攪拌均勻,制得混合溶液3,將聚醋酸乙烯乳液、羧甲基纖維素,聚乙二醇和氨基硅油混合均勻制得混合溶液4,將混合溶液3逐滴加入到混合溶液4中,邊滴加邊攪拌,滴加完畢后,1000w功率下超聲處理,制得混合漿料;其中,各組分含量以重量份計分別為:銅粉摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料16份、水60份、聚醋酸乙烯乳液1.6份、羧甲基纖維素2份,聚乙二醇5.5份、氨基硅油1.3份;
(3)配制濃度為1mol/l的樟腦磺酸溶液,并將聚乳酸纖維浸泡于樟腦磺酸溶液中,浸泡10min,取出,干燥,得到預(yù)處理聚乳酸纖維;然后將上述制得的混合漿料噴涂于聚乳酸纖維表面,得到表面噴涂有電磁屏蔽層的聚乳酸纖維;
(4)以竹纖維和滌綸纖維構(gòu)成的混紡紗作為第一緯線,以表面噴涂有電磁屏蔽層的聚乳酸纖維與氨綸絲混合構(gòu)成第二緯線,采用緯平針組織結(jié)構(gòu)編織,制得耐腐蝕的抗電磁輻射織物。
實施例6
一種耐腐蝕的抗電磁輻射織物的制備方法,包括以下步驟:
(1)配制濃度為1.5mol/l的樟腦磺酸的水溶液,并分成等體積的兩份;將苯胺單體與銅粉混合后靜置35min后加入上述其中一份樟腦磺酸溶液中,攪拌均勻后得到混合物1,將氧化劑和另一份樟腦磺酸溶液混合均勻,制得混合溶液2,在-5℃下,將混合溶液2緩慢滴入到混合溶液1中,反應(yīng)5h,反應(yīng)結(jié)束后,使用去離子水合無水乙醇洗滌,干燥,制得銅粉摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料;
其中,合溶液1中銅粉的含量為0.08g/ml;銅粉與苯胺單體的質(zhì)量比為1.5:1;氧化劑為過硫酸銨和重鉻酸鉀的混合物,二者質(zhì)量比為:m(過硫酸銨):m(重鉻酸鉀)=1.4:1;溶液2中氧化劑的含量為0.55g/ml;
(2)將上述制得的銅粉摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料和水混合攪拌均勻,制得混合溶液3,將聚醋酸乙烯乳液、羧甲基纖維素,聚乙二醇和氨基硅油混合均勻制得混合溶液4,將混合溶液3逐滴加入到混合溶液4中,邊滴加邊攪拌,滴加完畢后,1000w功率下超聲處理,制得混合漿料;其中,各組分含量以重量份計分別為:銅粉摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料18份、水65份、聚醋酸乙烯乳液1.8份、羧甲基纖維素2.5份,聚乙二醇5.5份、氨基硅油1.4份;
(3)配制濃度為0.8mol/l的樟腦磺酸溶液,并將聚乳酸纖維浸泡于樟腦磺酸溶液中,浸泡20min,取出,干燥,得到預(yù)處理聚乳酸纖維;然后將上述制得的混合漿料噴涂于聚乳酸纖維表面,得到表面噴涂有電磁屏蔽層的聚乳酸纖維;
(4)以竹纖維和滌綸纖維構(gòu)成的混紡紗作為第一緯線,以表面噴涂有電磁屏蔽層的聚乳酸纖維與氨綸絲混合構(gòu)成第二緯線,采用緯平針組織結(jié)構(gòu)編織,制得耐腐蝕的抗電磁輻射織物。
對比例1
混合漿料中不包括摻雜聚苯胺,其他條件和實施例6相同。
對比例2
混合漿料中不包括銅粉,其他條件和實施例6相同。
對比例3
聚乳酸纖維表面涂覆混合漿料前,不采用樟腦磺酸溶液處理,其他條件和實施例6相同。
對比例4
制備銅粉摻雜聚苯胺電磁屏蔽材料時,直接將樟腦磺酸溶液、銅粉、聚苯胺、氧化劑混合反應(yīng),其他條件和實施例6相同。
下面對本發(fā)明制得的織物進行性能測試。
1、電磁屏蔽性能
按照國家標準gb/t26383-2011《抗電磁輻射精梳毛織品》的方法測定。結(jié)果如表1:
表1
從上述數(shù)據(jù)來看,本發(fā)明制得的織物電磁屏蔽性能更好,且聚乳酸纖維進行樟腦磺酸預(yù)處理可以有效提高屏蔽材料與纖維的結(jié)合性能,從而有效改善了織物抗電磁輻射的耐久性。
2、力學(xué)性能
測試儀器采用南通宏大實驗儀有限公司hd026n型電子織物強力儀,并按照gb/t3923.1—1997《紡織品織物拉伸性能第一部分:斷裂強力和斷裂伸長率的測定條樣法》進行測試。測試樣品裁剪規(guī)格:長100mm、寬20mm,同時測試儀參數(shù)設(shè)置:定速拉伸且拉伸速度為100mm/min、預(yù)加張力5n、定長50mm。按照要求測量上述制得織物的力學(xué)性能變化,每組試樣測量5次,并求平均值。
測試結(jié)果如表2所示:
表2
從上述數(shù)據(jù)來看,纖維表面涂覆一層電磁屏蔽材料還能有效提高其力學(xué)性能,且聚乳酸纖維與涂層材料結(jié)合越牢固,力學(xué)性能越好。
3、耐腐蝕性能
將上述織物分別浸入100g/l的氯化鈉溶液、0.5mol/l的氫氧化鈉溶液及0.5mol/l的鹽酸溶液中24小時,取出干燥,測定其方阻值,從而評價酸、堿及鹽對織物導(dǎo)電性的影響。
測試結(jié)果如表3所示
表3
從上述數(shù)據(jù)來看,本發(fā)明提供的織物耐腐蝕性能更優(yōu)異,且電磁屏蔽涂層與纖維表面的結(jié)合力好。