一种吸波防辐射复合纺织材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种吸波防辐射复合纺织材料的制备方法，属于纺织材料技术领域。本发明专利技术通过添加聚丙烯腈基碳纤维和碳化硅纤维，制备防辐射复合纺织材料，聚丙烯腈基碳纤维和碳化硅纤维均属于结构吸波材料，制成承受压缩、弯曲及剪切载荷的结构件，碳化硅纤维与聚丙烯腈基碳纤维正交形成电路模拟结构，正交排布的碳化硅纤维和炭纤维构成一个平面导电网络，在入射电磁波的作用下，产生感应电流，通过欧姆损耗和涡流损耗将电磁波能量转化为热能而损耗掉，对电磁波的衰减增强，此外，由正交排布的碳化硅纤维构成的吸波屏会起到反射屏的作用，从吸波屏表面反射的电磁波和从多晶铁纤维反射层反射的电磁波会产生相位对消的效应，提高其防辐射能力。

Preparation method of a kind of composite textile material of absorbing wave and preventing radiation

【技术实现步骤摘要】
一种吸波防辐射复合纺织材料的制备方法
本专利技术涉及一种吸波防辐射复合纺织材料的制备方法，属于纺织材料

技术介绍
电子科技的发展带动了电子行业的繁荣，小到电动剃须刀、手机、平板、电脑、电视等，大到手机信号塔、高压输电线、卫星通讯、遥测遥感、雷达等，我们的日常生活与电子设备息息相关。然而电子产品和大型电子设备产生大量不同波长的电磁辐射，充斥在我们周围已然造成电磁污染，给人们的工作和身体带来了一定程度的危害。电磁污染的危害主要表现在两方面。干扰仪器正常运行：电磁波于无形中的广泛分布千扰各种仪器的正常运行。电子电气等设备会因电磁波干扰发生故障，造成极大的经济损失各种精密仪器因电磁波干扰难以精确运行，影响指挥信号的传递，引发二次危害；电磁波干扰军事武器的精确定位，直接损害战争中的军事打击力量。危害身体健康：电磁辐射对人体的危害主要分为三种类型：热效应、非热效应、累积效应(致癌、致突变和致畸)。热效应：人体因电磁辐射造成机体升温的现象为热效应。人体温度的上升引起各种不适症状，包括视力下降、记忆力下降，头晕、头痛、失眠、神经衰弱，心跳加速、心动过缓、心律不齐，白细胞减少、免疫功能下降等，严重时可导致心肌梗塞等致命危害。体内各器官温度的过度升高易造成器官不可逆损伤。非热效应：人体器官和组织本身微弱的电磁场因电磁辐射而受到影响为非热效应叫。主要包括神经系统功能下降，如心动过缓；感觉系统降低，如嗅觉机能下降；免疫系统能力低下；内分泌紊乱。累积效应：人体在受热效应和非热效应后未及修复再次受到电磁辐射的伤害，对人体的伤害积累，此为累积效应。累积效应对人体的危害是永久且不可逆的。所以，要有防辐射的意识，即使电磁波的功率小，频率低，若长此以往也会导致严重的疾病。人们己重视电磁辐射引起的危害，世界卫生组织己经确定将电磁污染列为大气污染、水质污染、噪声污染之后的全球第四大污染[8]。针对电磁污染的防护方式主要有两种，一种是通过表面高阻抗增大反射实现目标物体的防护；另外一种是通过材料的吸收对电磁波衰减进而实现防护，其中以增大反射即电磁屏蔽实现防护的方式是主要的防护方法。吸波材料的发展从传统型吸波材料如石墨、铁氧体、碳化硅、钛酸钡等到新型吸波材料如智能隐身材料、超材料、纳米吸波材料等[|4]，从以涂敷为主的单一方式，到多种方式并存的现状，并继续向“厚度薄、质量轻、频段宽、吸收强”的方向发展，甚至可以满足一些特殊用途的需求，如耐高温、较强的环境适应性、抗辐射等更高的特性，广泛应用在战机、巡航导弹、舰艇等军事领域。吸波材料在社会生活和国防建设中不可忽视的重要作用对开发吸波材料提出了更高的要求。吸波材料是指有效吸收入射的电磁波，并将电磁能转化为热能消耗或使电磁波干涉相消，从而使目标的回波强度显著减弱的一类功能材料。吸收材料在军用和民用两个领域都具有非常重要的应用价值。在雷达和无线电通讯系统中应用吸波材料，能有效地避免通讯线路间的干扰，提高雷达和通讯设备的灵敏度，从而提高通讯的质量；高频率的通讯系统和微波加热等设备的应用也需要用吸收材料来防止电磁辐射和泄漏，从而保护操作人员的身体健康和安全。电磁波污染会严重危害人体健康，特别是对一些弱体质人群，如孕妇等。此外，电磁波对通讯设备和电气电子设备的正常运行会造成严重危害。在军事领域和通讯领域中，电磁波的泄露还会造成泄密。因此，开发各类电磁波防护材料一直都是研究热点，也是市场热点。特别是具有防电磁波辐射功能的纺织面料，市场需求极大。因为在日常生活中，随着各种电子设备的日益普及，人们在每天都可以接触到大量的电磁波，而研究已经表明强电磁波的存在对人体的健康是有危害的，尤其是对一些特殊人群，如孕妇、老人、特种行业工作者等。在现实生活中，各种频段的电磁波共存，因此无论是研究者还是市场，都希望开发出在超宽频率范围内都具有良好电磁波吸收能力的材料。总所周知，要让纺织面料具有防电磁辐射功效，必须往纺织面料中加入各种能够吸收或反射电磁波的介质。而一般介质对电磁波的吸收或反射能力与其成分或形貌结构密切相关，因而如要让纺织面料在很宽的频率下都具有良好的电磁波防护能力，则往往需要添加多种类型的电磁波吸收或反射介质，而如要加入大量介质则面临着两大技术难题：1、如何将大量介质负载到纺织面料中去。一般将介质负载到纺织面料中去的方法有两种：一是对纺织面料进行表面涂覆；二是通过某些粘接剂将介质粘接到面料上去。但显然，在两种方法中大量介质负载到面料中去都是极为困难的。过多介质负载到面料上去必然导致面料的纺织性能的下降。由于纺织面料最终需要做成各种穿戴用品，因此对其有一定的纺织性能要求，如流动性、弯曲性、韧性等。而过多负载介质必然影响其纺织性能，从而不利于产品的大规模应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对现有技术将大量介质负载到面料中极为困难，过多介质负载到面料上必然导致面料的纺织性能的下降的问题，提供了一种吸波防辐射复合纺织材料的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：（1）将棉纤维置于开松机中，常温下预开松10~20min，得预开松的棉纤维；（2）将多晶铁纤维、碳化硅纤维、聚丙烯腈基碳纤维加入预开松的棉纤维中，再置于和毛机中，常温下和毛20~30min，得混合纤维；（3）将混合纤维进行开清棉工序，再经梳棉工艺后以700~750r/min的前罗拉转速进行并条，得并和后的纤维；（4）将并和后加的纤维置于粗纺机中，以200~300r/min前罗拉转速粗纺20~40min，得粗纺纱；（5）将粗纺纱置于细纺机中，以6000~6200r/min的细纱锭速细纺30~40min，得细纺纱；（6）将细纺纱置于自动络筒机中，常温下哟850~900r/min转速进行络筒工艺1~2h，得防辐射复合纺织材料。所述的棉纤维、多晶铁纤维、碳化硅纤维、聚丙烯腈基碳纤维的重量份为80~100份棉纤维、20~25份多晶铁纤维、8~10份碳化硅纤维、8~10份聚丙烯腈基碳纤维。步骤（3）所述的开清棉工序的条件为定量300~400g/m、定长20~30m。步骤（4）所述的粗纺的条件为罗拉隔距22mm×35mm、后区牵伸倍数为1、相对湿度80%、温度25℃。步骤（5）所述的细纺的条件为定捻50捻/10cm、相对湿度75%、温度25℃。步骤（2）所述的多晶铁纤维的具体制备步骤为：（1）将氢氧化钠溶液以5~10mL/min的流速加入至硫酸亚铁溶液中，在15~20℃的水浴条件下以160~200r/min转速搅拌反应10~15min，滴加质量浓度1%的硫酸调节pH至4~5，得氢氧化亚铁胶体；（2）以10~20mL/min的流速向氢氧化亚铁胶体中通入空气3~5min进行氧化反应，得氧化反应物；（3）将氧化反应物加入去离子水中，常温下以200~240r/min转速搅拌10~20min，得混合溶液；（4）将硅酸钠溶液加入混合溶液中，常温下以240~280本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吸波防辐射复合纺织材料的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：/n（1）将棉纤维置于开松机中，常温下预开松10~20min，得预开松的棉纤维；/n（2）将多晶铁纤维、碳化硅纤维、聚丙烯腈基碳纤维加入预开松的棉纤维中，再置于和毛机中，常温下和毛20~30min，得混合纤维；/n（3）将混合纤维进行开清棉工序，再经梳棉工艺后以700~750r/min的前罗拉转速进行并条，得并和后的纤维；/n（4）将并和后加的纤维置于粗纺机中，以200~300r/min前罗拉转速粗纺20~40min，得粗纺纱；/n（5）将粗纺纱置于细纺机中，以6000~6200r/min的细纱锭速细纺30~40min，得细纺纱；/n（6）将细纺纱置于自动络筒机中，常温下哟850~900r/min转速进行络筒工艺1~2h，得防辐射复合纺织材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种吸波防辐射复合纺织材料的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：
（1）将棉纤维置于开松机中，常温下预开松10~20min，得预开松的棉纤维；
（2）将多晶铁纤维、碳化硅纤维、聚丙烯腈基碳纤维加入预开松的棉纤维中，再置于和毛机中，常温下和毛20~30min，得混合纤维；
（3）将混合纤维进行开清棉工序，再经梳棉工艺后以700~750r/min的前罗拉转速进行并条，得并和后的纤维；
（4）将并和后加的纤维置于粗纺机中，以200~300r/min前罗拉转速粗纺20~40min，得粗纺纱；
（5）将粗纺纱置于细纺机中，以6000~6200r/min的细纱锭速细纺30~40min，得细纺纱；
（6）将细纺纱置于自动络筒机中，常温下哟850~900r/min转速进行络筒工艺1~2h，得防辐射复合纺织材料。


2.根据权利要求1所述的一种吸波防辐射复合纺织材料的制备方法，其特征在于，所述的棉纤维、多晶铁纤维、碳化硅纤维、聚丙烯腈基碳纤维的重量份为80~100份棉纤维、20~25份多晶铁纤维、8~10份碳化硅纤维、8~10份聚丙烯腈基碳纤维。


3.根据权利要求1所述的一种吸波防辐射复合纺织材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述的开清棉工序的条件为定量300~400g/m、定长20~30m。


4.根据权利要求1所述的一种吸波防辐射复合纺织材料的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述的粗纺的条件为罗拉隔距22mm×35mm、后区牵伸倍数为1、相对湿度80%、温度25℃。


5.根据权利要求1所述的一种吸波防辐射复合纺织材料的制备方法，其特征在于，步骤（5）所述的细纺的条件为定捻50捻/10cm、相对湿度75%、温度25℃。


6.根据权利要求1所述的一种吸波防辐射复合纺织材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的多晶铁纤维的具体制备步骤为：
（1）将氢氧化钠溶液以5~10mL/min的流速加入至硫酸亚铁溶液中，在15~20℃的水浴条件下以160~200r/min转速搅拌反应10~15min，滴加质量浓度1%的硫酸调节pH至4~5，得氢氧化亚铁胶体；
（2）以10~20mL/min的流速向氢氧化亚铁胶体中通入空气3~5min进行氧化反应，得氧化反应物；
（3）将氧化反应物加入去离子水中，常温下以200~240r/min转速搅拌10~20min，得混合溶液；
（4）将硅酸钠溶液加入混合溶液中，常温下以240~280r/min转速...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈桂川，
申请(专利权)人：陈桂川，
类型：发明
国别省市：福建;35