[發明專利]一種在超寬頻譜范圍內具有良好電磁波吸收能力的聚酰胺基紡織材料的制備方法

有效

• 申請號: 201511015627.5
• 申請日: 2015-12-30
• 公開（公告）號: CN105568664B
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 金國軍
• 申請（專利權）人: 浙江博尼錦綸科技有限公司
• 主分類號: D06M11/49
• 分類號: D06M11/49;D06M13/144;D06M13/127;D06L1/16;D06M101/34
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙)33213
• 代理人: 吳秉中

技術領域

本發明屬于納米材料及功能性紡織品制備技術領域，具體涉及一種在超寬頻譜范圍內具有良好電磁波吸收能力的聚酰胺基紡織材料的制備方法。

背景技術

電磁波污染會嚴重危害人體健康，特別是對一些弱體質人群，如孕婦等。此外，電磁波對通訊設備和電氣電子設備的正常運行會造成嚴重危害。在軍事領域和通訊領域中，電磁波的泄露還會造成泄密。因此，開發各類電磁波防護材料一直都是研究熱點，也是市場熱點。特別是具有防電磁波輻射功能的紡織面料，市場需求極大。因為在日常生活中，隨著各種電子設備的日益普及，人們在每天都可以接觸到大量的電磁波，而研究已經表明強電磁波的存在對人體的健康是有危害的，尤其是對一些特殊人群，如孕婦、老人、特種行業工作者等。

在現實生活中，各種頻段的電磁波共存，因此無論是研究者還是市場，都希望開發出在超寬頻率范圍內都具有良好電磁波吸收能力的材料。總所周知，要讓紡織面料具有防電磁輻射功效，必須往紡織面料中加入各種能夠吸收或反射電磁波的介質。而一般介質對電磁波的吸收或反射能力與其成分或形貌結構密切相關，因而如要讓紡織面料在很寬的頻率下都具有良好的電磁波防護能力，則往往需要添加多種類型的電磁波吸收或反射介質，而如要加入大量介質則面臨著兩大技術難題：

1、如何將大量介質負載到紡織面料中去。一般將介質負載到紡織面料中去的方法有2中：一是對紡織面料進行表面涂覆；二是通過某些粘接劑將介質粘接到面料上去。但顯然，在兩種方法中大量介質負載到面料中去都是極為困難的。

2、過多介質負載到面料上去必然導致面料的紡織性能的下降。由于紡織面料最終需要做成各種穿戴用品，因此對其有一定的紡織性能要求，如流動性、彎曲性、韌性等。而過多負載介質必然影響其紡織性能，從而不利于產品的大規模應用。

因此，如需讓紡織面料在超寬頻率范圍內都具有良好的電磁波吸收或反射能力，就必須讓防電磁波介質本身具有良好的超寬頻率電磁波吸收能力。基于上述分析，本發明擬采用鐵磁共振頻率處于100MHz~10GHz超寬頻率范圍內的鎳鋅鐵氧體作為電磁波吸收介質，通過將鐵氧體設計成一維納米棒和三維納米顆粒的多形貌組合，特別是采用具有直徑呈現一維梯度變化的納米棒，這些對于拓寬鐵氧體的電磁波吸收頻率范圍是極為有利的。

發明內容

針對現有技術中存在的上述問題，本發明的目的在于提供一種在超寬頻譜范圍內具有良好電磁波吸收能力的聚酰胺基紡織材料的制備方法，該材料在100MHz~10GHz超寬頻率范圍內，其電磁波吸收率不低于30dB。

所述的一種在超寬頻譜范圍內具有良好電磁波吸收能力的聚酰胺基紡織材料的制備方法，其特征在于其主要合成步驟如下：

1）吸波介質的選擇：以具有納米尺寸的一維線狀結構和三維顆粒結構的鎳鋅鐵氧體為吸波介質，且一維線狀結構和三維顆粒結構的鎳鋅鐵氧體的質量比為1:2~3；

2）漿料制備：將步驟1）的鎳鋅鐵氧體加入去離子水中，然后加入離子液體作為分散劑，開啟機械攪拌，以140-160轉/分鐘的轉速攪拌6-10分鐘，制得鎳鋅鐵氧體吸波介質源分散液，備用；

3）紡織材料的選擇與表面處理：選擇聚酰胺纖維長線作為紡織材料，將聚酰胺纖維長線放入無水乙醇和丙酮混合液中浸泡6-10分鐘后，分離并烘干，備用；

4）吸波紡織材料的制備：將步驟3）表面處理后的聚酰胺纖維長線放入步驟2）得到的鎳鋅鐵氧體吸波介質源分散液中，開啟機械攪拌，以210-230轉/分鐘的轉速攪拌10-20分鐘，再浸泡20-40分鐘，繼續機械攪拌，攪拌轉速控制在110-130轉/分鐘，攪拌為6-10分鐘后，將聚酰胺纖維長線從分散液中取出；

5）后續處理：將步驟4）中取出的聚酰胺纖維長線放入室溫的去離子水中，機械攪拌清洗，攪拌轉速控制在90-110轉/分鐘，時間為4-6分鐘，分離后再放入室溫去離子水中浸泡8-12分鐘取出，將取出的長線于100℃烘干，得到聚酰胺基紡織材料。

所述的一種在超寬頻譜范圍內具有良好電磁波吸收能力的聚酰胺基紡織材料的制備方法，其特征在于步驟1）中所述的鎳鋅鐵氧體具有如下成分：(Ni_1-x-yZn_xCo_y)Fe₂O₄，其中x為0.1~0.15，y為0.01~0.012。