一种电磁屏蔽非织造布及其制备方法技术

本发明专利技术属于非织造布技术领域，公开了一种电磁屏蔽非织造布及其制备方法。基于聚多巴胺的黏附机理，在非织造基布表面修饰碳纳米管和磁性粉体，具体的，首先制备熔喷非织造布和聚多巴胺溶液，并通过浸渍法将聚多巴胺修饰到非织造布表面，然后将修饰后的非织造布浸入水性碳纳米管分散液中，经多次洗涤

Electromagnetic shielding nonwoven fabric and its preparation method

The invention belongs to the technical field of nonwovens, and discloses an electromagnetic shielding nonwovens and a preparation method thereof. Based on the adhesion mechanism of polydopamine, carbon nanotubes and magnetic powders are modified on the surface of nonwovens. Specifically, melt blown nonwovens and polydopamine solutions are first prepared, and polydopamine is modified on the surface of nonwovens by impregnation method, and then the modified nonwovens are immersed in aqueous carbon nanotube dispersion and washed for many times

【技术实现步骤摘要】
一种电磁屏蔽非织造布及其制备方法


[0001]本专利技术属于非织造布
，本专利技术具体涉及一种电磁屏蔽非织造布及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着科学技术的发展，各种高能射线（如手机、计算机、微波炉）等电子产品得到越来越广泛的应用，电磁辐射产生的累积效应和热效应会对人体健康产生较为严重的危害。此外，当电磁波辐射达到一定强度时，不仅会对人们身体健康造成严重威胁，还能使正常工作的电子设备出现控制失灵等现象。
[0003]电磁屏蔽非织造布的常用制备包括浸渍法、涂层法、金属混纺法、化学镀法、磁控溅射法等，将具有优异导电性能的材料，如金属、碳纳米管、石墨烯等，对织物进行修饰，以制备柔软、质轻、耐久的高电磁屏蔽织物。申请号为CN202011557998.7的专利技术专利公开了一种利用磁控溅射或电镀的方法在经特殊处理后的PET薄膜上沉积金属层，产物屏蔽性能优良，但由于工序复杂，设备和生产成本较高，导致实际应用受限。申请号为CN201811351811.0的专利利用浸渍法结合超声法制备了碳纳米管修饰的非织造布，但纤维网和碳纳米管间的范德华力较弱，碳纳米管容易脱落，这种方法得到的产品在使用过程中的功能耐久性差。申请号为CN202110537560.0的专利技术专利公开了一种通过浸渍或喷涂的方法将导电石墨烯油墨包覆在非织造布表面并热压以制备电磁屏蔽复合材料的方法，此方法工艺复杂且需要用到多种有机溶剂，生产过程不环保，而且热压后的非织造布柔软性会变差。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术的第一个目的是提供一种电磁屏蔽非织造布的制备方法；本专利技术的第二个目的是提供前述制备方法制得的电磁屏蔽非织造布，该非织造布主要应用于电子设备保护、个人防护材料等。
[0005]本专利技术的上述目的是通过以下技术方案实现的：一种电磁屏蔽非织造布的制备方法，包括以下步骤：(1) 将充分干燥后的聚合物母粒或切片喂入熔喷非织造设备中制备粗细均匀的熔喷非织造布；(2) 常温下，取三羟甲基氨基甲烷于烧杯中，加入去离子水配制Tris缓冲液，待pH稳定后加入盐酸多巴胺并充分溶解，多巴胺在溶液中不断聚合形成聚多巴胺；(3) 在多巴胺聚合的过程中，将非织造布浸没到聚多巴胺溶液中，并放至恒温震荡箱中不断震荡或置于搅拌器中不断搅拌；(4) 将碳纳米管进行酸化处理，同时将磁性粉体进行球磨处理，之后利用超声分散的方法将碳纳米管和磁性粉体均匀分散在水中；(5) 将聚多巴胺修饰的非织造布浸渍在碳纳米管（CNT）和磁性粉体的分散液中，
待碳纳米管和磁性粉体吸附完全后，取出放入烘箱进行烘干处理，在经多次水洗
‑
干燥处理后，即可得到基于聚多巴胺仿生修饰的电磁屏蔽非织造布。
[0006]作为本申请的优选技术方案，所述步骤(1)中，所述聚合物母粒或切片为任意一种或几种熔融温度低于分解温度的高分子聚合物材料，如聚丙烯（PP）、聚酯、聚乙烯、聚乳酸、聚氨酯(PU)、聚酰胺等中的至少一种,优选为聚丙烯或聚氨酯。
[0007]作为本申请的优选技术方案，所述步骤（1）中，所述熔喷工艺参数为：螺杆挤出机的设定温度为：1区160
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170℃，2区185
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195℃，3区200
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230℃，4区215
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230℃，5区215
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240℃；熔喷模头的设定温度为220
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240℃；熔喷纺丝时计量泵的温度为210
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230℃，计量泵转速为6
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8r/min；牵伸热风的风温分为210
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230℃；接收距离为20
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30cm；网帘的移动速度为0.3
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0.8m/min；光辊和花辊的温度均为80
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100℃。
[0008]作为本申请的优选技术方案，所述步骤（2）中，Tris缓冲液的pH值为7.5
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9，优选8.5
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9，盐酸多巴胺的浓度为1.5g/L
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2.5 g/L，优选1.6
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1.8 g/L。
[0009]作为本申请的优选技术方案，所述步骤（3）中，震荡或搅拌时间为8
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24 h，优选8
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20h，温度为20
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50℃，优选20
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35℃。
[0010]作为本申请的优选技术方案，所述步骤（4）中，酸化处理剂为盐酸、硝酸、硫酸等的至少一种，酸化时间为4
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24 h优选8h，酸化温度为70
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180℃优选80℃。所述超声分散功率为300
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1800 W，分散时间为5
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30 min，分散温度为0
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60℃，优选10
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40℃。所述碳纳米管和磁性粉体分散液的质量分数分别为0.5
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10wt%和10
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50wt%。
[0011]优选的，所述超声分散功率为1000 W，分散时间为10 min，分散温度为40℃。
[0012]优选的，所述碳纳米管和磁性粉体分散液的质量分数分别为3
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5wt%和10
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40wt%。
[0013]作为本申请的优选技术方案，所述步骤（5）中，浸渍时间为10
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90 min，浸渍温度为0
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40℃。
[0014]本专利技术与现有技术相比的优点是：本专利技术从天然的贻贝中获得灵感，利用与贻贝中粘结剂化学结构及性质相似的聚多巴胺作为粘合剂，将碳纳米管牢牢地粘附在纤维表面赋予非织造布优异的导电性和电磁屏蔽性能。相对于依靠静电吸附、层压或热压等方式将碳纳米管和织物复合，使用聚多巴胺作为碳纳米管和织物间的粘结剂，黏附效果更强也更持久，并可以保留非织造布质轻、柔软的特性，叠层使用屏蔽效果更佳。另外，本方法制备工艺流程简单、高效，并且制备过程中采用的试剂均为水系溶液，安全无毒，符合绿色环保可持续的要求，有利于大规模工业化生产。
附图说明
[0015]图1是熔喷法制备的聚丙烯非织造布纤维表面结构图；图2是经多巴胺处理后的聚丙烯非织造布纤维表面结构图；图3是黏附碳纳米管后的聚丙烯非织造布纤维表面结构图；图4是本专利技术实施例4中电磁屏蔽非织造布的屏蔽效能图（同轴法，单层厚度为0.7
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0.9 mm）。
具体实施方式
[0016]下面通过具体实施例详述本专利技术，但不限制本专利技术的保护范围。如无特殊说明，本专利技术所采用的实验方法均为常规方法，所用实验器材、材料、试剂等均可从商业途径获得。其中，电磁屏蔽效能测试方法依照GJB6190
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2008规定的法兰同轴装置法进行试样的准备、测试和计算。
[0017]实施例1一种电磁屏蔽非织造布的制备方法，包括以下步骤：将充分干燥后的PP母粒喂入熔喷非织造设备，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电磁屏蔽非织造布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1) 将充分干燥后的聚合物母粒或切片喂入熔喷非织造设备中制备粗细均匀的熔喷非织造布；(2) 取三羟甲基氨基甲烷于容器中，加入去离子水配制 Tris缓冲液，待pH稳定后加入盐酸多巴胺并充分溶解，多巴胺在溶液中不断聚合形成聚多巴胺；(3) 在多巴胺聚合的过程中，将非织造布浸没到聚多巴胺溶液中，并放至恒温震荡箱中不断震荡或置于搅拌器中不断搅拌；(4) 将碳纳米管进行酸化处理，同时将磁性粉体进行球磨处理，之后利用超声分散的方法将碳纳米管和磁性粉体均匀分散在水中；(5) 将聚多巴胺修饰的非织造布浸渍在碳纳米管和磁性粉体的分散液中，待碳纳米管和磁性粉体吸附完全后，取出放入烘箱进行烘干处理，在经多次水洗
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干燥处理后，即可得到基于聚多巴胺仿生修饰的电磁屏蔽非织造布。2.根据权利要求1所述的一种电磁屏蔽非织造布的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述聚合物母粒或切片为任意一种或几种熔融温度低于分解温度的高分子聚合物材料，选自聚丙烯、聚酯、聚乙烯、聚乳酸、聚氨酯、聚酰胺等中的至少一种，优选为聚丙烯或聚氨酯。3.根据权利要求1或2所述的电磁屏蔽非织造布的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述熔喷工艺参数为：螺杆挤出机的设定温度为：1区160
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170℃，2区185
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195℃，3区200
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230℃，4区215
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230℃，5区215
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240℃；熔喷模头的设定温度为230℃；熔喷纺丝时计量泵的温度为210
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230℃，计量泵转速为6
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8r/min；牵伸热风的风温分为220℃；接收距离为20
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30cm；网帘的移动速度为0.3
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0.8m/min；光辊和花辊的温度均为80
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100℃。4.根据权利要求1
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3任一所述的一种电磁屏蔽非织造布的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘婉婉，朱浩，薛超，顾闻彦，孙启龙，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：