【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电磁屏蔽材料，具体为一种竹炭棉纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法。
技术介绍
1、高速发展的电子信息技术给人们的生活和工作带来了极大的便利，同时也带来了日益严重的电磁污染。电磁污染已成为继水污染、大气污染及噪声污染之后的第四大污染，其不仅会干扰周围电子设备的正常运行，还会以热效应、非热效应及累积效应的形式对人体健康造成难以预测的危害，甚至会造成重要信息的泄露，威胁到国家安全。因此，研发一种新型、高性能的电磁屏蔽材料对于电磁污染的防治意义重大。
2、根据国内外研究，可将电磁屏蔽材料分为金属屏蔽材料和聚合物屏蔽材料两大类。纯金属屏蔽材料虽具有优异的屏蔽性能，但其缺点明显、性能单一，已不能满足绝大部分领域的性能需求。以填料、薄层等形式制作屏蔽材料是当前金属屏蔽材料的一个重点发展方向，如徐文正等使用直流磁控技术制备了表面沉积ag膜的聚酯非织布，其屏蔽效能可达39.37 db。这类金属屏蔽材料尽管在一定程度上弥补了纯金属材料的缺点，但依然存在笨重、易腐蚀、成本高、加工困难等缺点，近年来正逐渐被新型屏蔽材料所取代。与金属屏蔽材料相比，聚合物屏蔽材料有着密度低、耐腐蚀和电导率可调等优点，是金属屏蔽材料最有前途的替代品。根据原料和制备方法的不同，聚合物的屏蔽材料又可分为本征导电型屏蔽材料和填充复合型屏蔽材料。近年来，本征导电型屏蔽材料引起了广大学者的竞相研究，如lee等利用化学聚合法制备了聚偏氟乙烯-聚乙烯二氧噻吩复合纳米纤维，该材料在x波段的屏蔽效能达到了40 db。然而，这类材料普遍存在加工困难、导电性能比金属材料差等
3、生物质是一种储量丰富的可再生资源，有望在诸多领域取代金属、煤炭和石油等不可再生资源，将其用于电磁屏蔽材料的制备，不仅能够有效地防治电磁污染，还有利于生物质的高值化利用。近年来，已有部分学者对生物质电磁屏蔽材料开展了研究，并取得了一定成果。如张龙等先利用原位聚合法制备了棉纤维@聚苯胺复合材料，然后通过物理吸附fe3o4纳米颗粒，制得了磁性棉纤维@聚苯胺复合材料，该材料的最小反射损耗为-18.57 db。李小晴等通过熔融挤出-模压成型工艺制得了竹炭/高密度聚乙烯复合材料，其在x波段的屏蔽效能可达33.7 db。尽管生物质电磁屏蔽材料引起了人们的重视，但目前关于全生物质电磁屏蔽材料的研究仍然较少。
4、因此，专利技术一种绿色环保、成本低廉、工艺简单、性能优良的全生物质电磁屏蔽复合材料在电磁屏蔽材料领域有着十分重要的意义。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
2、因此，本专利技术的目的是提供一种竹炭棉纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法，所制得的材料不仅能够高效地防治电磁污染及二次污染，还可以解决传统电磁屏蔽材料原料不环保的问题，有利于实现竹材和棉纤维的高值化利用。
3、为解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了如下技术方案：
4、一种竹炭棉纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法，其包括：
5、s1、将氢氧化钠、尿素和去离子水按一定的质量比例依次加入到玻璃容器中，充分搅拌，得到混合均匀的氢氧化钠-尿素低温溶解液；
6、s2、将1600℃碳化的竹炭加入到低温溶解液中，然后超声分散，而后充分搅拌，最后将共混液放入冰箱保鲜层中预冷，得到预冷共混液；
7、s3、将棉纤维烘干，接着将其加入到预冷共混液中，然后使用无极调速搅拌器高速搅拌，得到混合均匀的混合物；
8、s4、将混合物均匀填入模具内，之后使用循环水式多用真空泵对其进行真空消泡，接着将消泡后的混合物放入冰箱冷冻层中存放，得到凝胶化的混合物；
9、s5、将水凝胶用去离子水洗涤至中性后，放入热压机中充分干燥，得到所述具有核壳结构的电磁屏蔽复合材料。
10、作为本专利技术所述的一种竹炭棉纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法的一种优选方案，其中，所述步骤s1中，氢氧化钠、尿素和去离子水的质量比例为5-10：10-15：75-85。
11、作为本专利技术所述的一种竹炭棉纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法的一种优选方案，其中，所述步骤s2中，竹炭的添加量为复合材料质量分数的10-30%。
12、作为本专利技术所述的一种竹炭棉纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法的一种优选方案，其中，所述步骤s2中，预冷温度为2-8℃，预冷时间为10-60 min。
13、作为本专利技术所述的一种竹炭棉纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法的一种优选方案，其中，所述步骤s3中，绝干棉纤维与氢氧化钠-尿素低温溶解液的质量比例为1：8-12。
14、作为本专利技术所述的一种竹炭棉纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法的一种优选方案，其中，所述步骤s3中，搅拌速度为500-1500 r/min，搅拌时间为0.5-2h。
15、作为本专利技术所述的一种竹炭棉纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法的一种优选方案，其中，所述步骤s4中，真空度为-0.1 mpa，消泡时间为0.5-1h。
16、作为本专利技术所述的一种竹炭棉纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法的一种优选方案，其中，所述步骤s4中，冷冻温度为-10至-15 ℃，冷冻时间为4-12h
17、作为本专利技术所述的一种竹炭棉纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法的一种优选方案，其中，所述步骤s5中，热压温度为60-120 ℃，热压压力为0-1 mpa，热压时间为12-24h。
18、作为本专利技术所述的一种竹炭棉纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法的一种优选方案，其中，所述步骤s5中，以微米级棉纤维为核，竹炭为壳，纳米级再生纤维为交联剂。
19、与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果是：
20、1、本专利技术以储量丰富、成本低廉的竹炭和棉纤维为原料，通过氢氧化钠-尿素低温微溶解-共混工艺制得复合水凝胶，再将其干燥，最终得到具有核壳结构的竹炭/棉纤维电磁屏蔽复合材料，制备了一种零化学交联剂添加的全生物质电磁屏蔽材料，不仅有效解决了传统电磁屏蔽材料原料不环保的问题，还极大促进了这两种生物质的高值化利用。
21、2、本专利技术的制备工艺简单、生产成本低，具有规模化生产的巨大潜力，所发展的一套绿色环保的氢氧化钠-尿素低温微溶解-共混工艺能在保留大部分微米级棉纤维的基础上，破坏棉纤维之间部分的氢键结合，由此所产生的大量纳米级再生纤维可通过致密缠结的网络结构将竹炭紧密包覆在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种竹炭棉纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种竹炭棉纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，氢氧化钠、尿素和去离子水的质量比例为5-10：10-15：75-85。
3.根据权利要求1所述的一种竹炭棉纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，竹炭的添加量为复合材料质量分数的10-30%。
4.根据权利要求1所述的一种竹炭棉纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，预冷温度为2-8℃，预冷时间为10-60 min。
5.根据权利要求1所述的一种竹炭棉纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，绝干棉纤维与氢氧化钠-尿素低温溶解液的质量比例为1：8-12。
6.根据权利要求1所述的一种竹炭棉纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，搅拌速度为500-1500 r/min，搅拌时间为0.5-2h。
7.根据权利要求1所述的一种竹炭棉纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于，所述步
8.根据权利要求1所述的一种竹炭棉纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，冷冻温度为-10至-15 ℃，冷冻时间为4-12h。
9.根据权利要求1所述的一种竹炭棉纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中，热压温度为60-120 ℃，热压压力为0-1 MPa，热压时间为12-24h。
10.根据权利要求1所述的一种竹炭棉纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中，以微米级棉纤维为核，竹炭为壳，纳米级再生纤维为交联剂。
...【技术特征摘要】
1.一种竹炭棉纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种竹炭棉纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，氢氧化钠、尿素和去离子水的质量比例为5-10：10-15：75-85。
3.根据权利要求1所述的一种竹炭棉纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，竹炭的添加量为复合材料质量分数的10-30%。
4.根据权利要求1所述的一种竹炭棉纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，预冷温度为2-8℃，预冷时间为10-60 min。
5.根据权利要求1所述的一种竹炭棉纤维电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，绝干棉纤维与氢氧化钠-尿素低温溶解液的质量比例为1：8-12。
6.根据权利要求1所述的一种竹炭棉纤维电磁屏...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜应宽，李穗奕，夏常磊，石江涛，吴英姬，李晓娜，李炯炯，李建章，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：
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