铝箔含量作用对防辐射非织造材料影响的量化方法技术

本发明专利技术公开了铝箔含量作用对防辐射非织造材料影响的量化方法，同样针刺深度下，针刺材料的拉伸断裂强力随着铝箔占纤维网的含量比例的降低而提高。当铝箔占纤维网含量为10％时，得到了最好的拉伸断裂性能。针刺材料的电磁屏蔽性能随着铝箔占纤维网的含量比例的降低而降低，随着铝箔含量降低强力损失率也降低，铝箔含量降低，透气率也降低，铝箔含量高，纤维网的量少，材料的厚度小，相应的透气效果较好。本发明专利技术的有益效果是对电磁屏蔽研究及实际的工艺生产均有一定的指导意义。

Quantitative method of influence of aluminum foil content on radiation shielding Nonwovens

The invention discloses a quantitative method for measuring the effect of aluminum foil content on radiation-proof nonwovens. At the same needle depth, the tensile breaking strength of needle-punched materials increases with the decrease of the ratio of aluminum foil content to fiber mesh. When the aluminum foil accounts for 10% of the fiber net, the best tensile fracture property is obtained. The electromagnetic shielding performance of needle punched materials decreases with the decrease of the ratio of aluminum foil to fiber mesh, the strength loss rate decreases with the decrease of aluminum foil content, the aluminum foil content decreases, the air permeability decreases, the aluminum foil content is high, the amount of fiber mesh is small, the thickness of material is small, and the corresponding air permeability is better. The beneficial effect of the invention has certain guiding significance for the electromagnetic shielding research and the actual process production.

【技术实现步骤摘要】
铝箔含量作用对防辐射非织造材料影响的量化方法
本专利技术属于材料
，涉及防辐射非织造材料的针刺加工与性能研究。
技术介绍
针刺非织造布通过纤维间的柔性缠结，从而产生挤压力、抱合力和摩擦力来进行固结,具有特殊的三维纤维结构，表面平整、机械性能优良。针刺法非织造材料在生活领域中的应用越来越广泛。随着电子设备的广泛使用，生活中的电磁辐射也越来越多。21世纪是计算机、手机、微波炉、蓝牙技术、无线网络等通讯设备和电子电器设备高速发展的时期，更是电磁辐射污染严重的时代。电磁波辐射看不见、摸不着，对人体器官功能产生极大伤害，被称为人类的“隐形杀手”。从而使一般的织物拥有防电磁辐射功能成为必需并使之成为目前功能性纺织新材料的研究热点之一。研究既具有抗电磁辐射功能又具有多种其他功能的新型材料有学术和实用两方面的价值。反观针刺非织造布产业，由于针刺非织造布的工艺简单，流程短，成本低，结构独特，技术性能优越，所以近五年内新增生产线800～1000条。年均递增率超过20％。针刺非织造布产业用纺织品中的比重远大于其它工艺方法的非织造布，而且从发展的潜力看，针刺非织造布的应用市场正在逐渐扩大，它正在逐步地由以民用为主向产业用方向转化，针刺非织造布的市场前景十分乐观，这都是由其自身结构特点和技术性能所决定的。因此研究具有电磁屏蔽功能的针刺非织造布有着其他工艺不可比拟的优势。家居环境在人类活动中占有极其重要的地位，面对日益严重的电磁辐射污染，家居环境中电磁防护的需求也是极其迫切。显然防辐射非织造材料的针刺加工与性能研究应提上日程。纺织品抗电磁辐射的方法很多，如金属丝和服用纱线交织织物、金属纤维和服用纤维混纺织物、化学涂层织物和纳米化金属喷镀织物等。但从服用性、易护理的角度看，服用面料中电磁屏蔽效果开发比较成功的是，采用导电导磁纱线材料嵌织的织物，导电导磁纱线材料在织物中形成金属网格，使电磁能在导电体中产生涡流而转变为热能等其他形式的能量，从而起到屏蔽作用。在此类织物中应用效果最好的是镀银纤维长丝，嵌织于织物中的镀银纤维形成金属丝网结构，达到抗电磁辐射的目的。利用锦纶基镀银纤维开发具有抗电磁辐射的精纺休闲呢绒面料，能使人们在享受休闲生活的同时远离电磁辐射的危害。镀银纤维单独使用时，在织造、整理时需要小张力，否则容易产生断头，不仅影响生产效率也降低了防电磁辐射效果，如能与毛纱单纱并捻后使用，或者采用赛洛菲尔纺纱后再与毛纱单纱并捻，可能会大幅度改善断头情况，可以在这方面做进一步探索。现有电磁辐射防护服存在屏蔽效能与穿着舒适性的矛盾，密闭式防护服可以得到高屏蔽效能，但穿着闷气，影响舒适性和工作效率，而工作服款式的电磁辐射防护服则达不到高屏蔽效能，防护效果不理想。此外，还存在服装结构设计不合理导致电磁屏蔽效能下降、导电层不牢固容易在洗涤后脱离导致屏蔽效能下降，以及全频段电磁信号均被屏蔽、致使手机等部分工作用具的通信联系中断等问题。这些问题的解决方法主要包括：(1)对于因密闭性导致的屏蔽效能与舒适性发生矛盾的问题，可以采用在织物上织出小孔的方法解决，使小孔尺寸不大于需要防护的电磁波波长1/5～1/3，从而使这些小孔的存在不影响对电磁波的屏蔽。(2)对于服装结构设计不当导致屏蔽效能下降的问题，应防止服装上长条形孔洞的存在，因为长条形孔洞最容易造成电磁波泄漏。(3)对于金属化纺织品的金属层在使用和洗涤中脱离，导致屏蔽效能下降的问题，可以在基布上采用表面有大量微孔的合成纤维，使金属元素嵌入到纤维表面，起到铆合作用，提高金属层的附着力，提高电磁屏蔽作用的耐久性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供铝箔含量作用对防辐射非织造材料影响的量化方法，本专利技术的有益效果是对电磁屏蔽研究及实际的工艺生产均有一定的指导意义，对铝箔占普通涤纶和粘胶纤维成网基布的含量，调节针刺深度，针刺密度进行研究，生产出电磁屏蔽性能较好的针刺非织造材料。本
技术实现思路
如下：同样针刺深度下，针刺材料的拉伸断裂强力随着铝箔占纤维网的含量比例的降低而提高。当铝箔占纤维网含量为10％时，得到了最好的拉伸断裂性能。针刺材料的电磁屏蔽性能随着铝箔占纤维网的含量比例的降低而降低，随着铝箔含量降低强力损失率也降低，铝箔含量降低，透气率也降低，铝箔含量高，纤维网的量少，材料的厚度小，相应的透气效果较好。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细说明。1.纤维原料性能测试和实验方案1.1涤纶和粘胶纤维性能测试在确定实验方案前，为了深入了解选用纤维原料的具体性能，以便针对性的制定实验方案，对纤维原料的基本物理性能进行了测试。纤维各项物理性能的测试结果如表1所示。表1纤维的各项物理性能1.2实验方案电磁屏蔽性能与金属在材料中所占比例有极大关系。因此，从原料方面来说，铝箔占最终针刺材料的含量对抗电磁辐射针刺产品的电磁屏蔽性能有很大的影响。同时，针刺生产中的工艺参数，如针刺深度、针刺密度也会影响最终产品各项性能，从而也会影响到电磁防护效果。综合考虑了原料和生产工艺两方面的情况，将铝箔含量，主针刺机针深、针刺密度三个参数设为变量，其余如给棉速度、斜帘速度等都为固定参数。本实验以涤纶，粘胶纤维和铝箔为主要实验原料，通过控制变量法，分别改变铝箔含量、针刺深度、针刺密度三种参数来生产不同的针刺非织造材料。然后对所得成品进行测试，如电磁屏蔽性能、耐磨性、透气性等。再对得到的测试数据进行分析处理，研究三种参数对针刺产品各项性能的影响，探讨适合实际生产的工艺参数。在预实验过程中发现铝箔含量14％时有一定的电磁屏蔽效果，又比对了铝箔分别在纤维网中放置一层，两层，三层时的电磁屏蔽效果，发现三层铝箔效果最佳。于是确定以14％铝箔含量为基准，分别上浮和降低4个百分点来进行试验，同时确定每块纤维网放置三层铝箔，通过调整涤纶和粘胶的重量来调节铝箔含量。其中，涤纶和粘胶纤维配比固定为1:1。预实验时同时确定了诸如道夫速度800r/min，底帘速度为275r/min，斜帘速度为500r/min，牵伸比1:1，预针密150刺/cm2，预针深度5mm这样的固定工艺参数。实验方案如下表2所示。表2实验方案2.实验过程及实验仪器、性能测试方法2.1实验过程预实验：以60g涤纶和60g粘胶纤维1:1配比混合均匀，然后成网，加入铝箔，针刺制成样品。在一块纤维网中，同时分别在不同地方分别放一层，两层和三层铝箔。对三块样品进行初步检测，发现具有一定的电磁屏蔽效果，而且三层铝箔具有最好的电磁屏蔽效果.根据样品测试结果，初步确定实验方案。原料准备：按照含量参数设定的纤维质量，结合1:1的纤维配比分别称取涤纶和粘胶纤维并放入贴好标签的塑料袋。按照实验代号依次混合纤维原料，混合时采用手扯混合法使纤维充分均匀混合。制备纤网：将混合均匀的纤维原料喂入给棉机，经过梳理机梳理，然后经由斜帘引入平行铺网机铺成纤维网。经过轧辊，将铝箔放在纤维网上，翻折纤维网，再放入一张铝箔，如此重复三次，得到初步的纤维网成品。预针刺：本次实验设定的预针刺参数为针深5mm，针密为150刺/cm2，在之后实验中保持此参数不变。主针刺：按照实验方案确定好的针刺密度来调整主针刺的遍数和针刺深度，对预针刺后的材料进行进一步的针刺加工。2.2实验仪器概述本次实验用到的主要仪器见表3。表3主要本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.铝箔含量作用对防辐射非织造材料影响的量化方法，其特征在于：同样针刺深度下，针刺材料的拉伸断裂强力随着铝箔占纤维网的含量比例的降低而提高，针刺材料的电磁屏蔽性能随着铝箔占纤维网的含量比例的降低而降低。

【技术特征摘要】
1.铝箔含量作用对防辐射非织造材料影响的量化方法，其特征在于：同样针刺深度下，针刺材料的拉伸断裂强力随着铝箔占纤维网的含量比例的降低而提高，针刺材料的电磁屏蔽性能随着铝箔...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾闻彦，吴绥菊，王益锋，葛彦，傅海洪，李素英，张广宇，王道，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32