CN102634931A - 一种吸收型防辐射无纺布的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种吸收型防辐射无纺布的制造方法，方法为（1）将一定重量的无纺布常用高分子材料原料熔融；另将纳米四氧化三铁中加入一定比例的改性剂；（2）上述（1）的粒料中再次加入无纺布用高分子材料原料，加入量为步骤（1）所述之粒料与再次加入的无纺布用高分子材料原料的重量比例为1:2-1:10，于熔融良好的状态下充分混匀20分钟；熔融，挤出，造粒；（3）得到含有纳米磁性四氧化三铁的吸收型防辐射无纺布。本发明的技术效果是：该产品使用纳米四氧化三铁为吸波材料，可以极好地吸收电磁辐射，消除绝大部分电磁污染；制造过程中纳米四氧化三铁经过了表面改性，增加了其与纤维的结合力，对纤维的力学性能影响不大，易于织造。
Description
技术领域
本发明涉及一种无纺布，尤其涉及一种吸收型防辐射无纺布的制造方法。
背景技术
电磁辐射已经成为严重污染人类健康的隐形杀手。研究证明，电磁辐射对人体的中枢神经系统、血液及心血管系统、生殖系统及免疫系统均有不同程度的危害。长期处于电磁辐射中，轻则会使人们感到头晕目眩、四肢乏力、口干舌燥、食欲不振、视力下降、情绪烦躁，重则导致女子月经不调、男子性机能减退、诱发癌变、畸胎等，严重威胁着人们正常的学习、工作和生活。
为减少电磁辐射带来的危害，人们采取了各种措施。主要可以分为两大类：一是距离防护，一是屏蔽防护。前者主要是因为环境中电磁辐射的强度随离开辐射源的距离增大而迅速衰减，所以可通过与辐射源保持较大的距离而起到一定保护作用，但有时因为种种原因（如需要近距离对辐射源进行操作）与辐射源间的距离无法调节，此时只能依靠屏蔽保护。
屏蔽防护是依靠屏蔽材料的特性在辐射源与人体之间形成一个屏障，可以减少一部分或者大部分电磁辐射的危害。而穿着各种防辐射面料制成的服装是一种简单有效的提供屏蔽防护的方法。
制造防辐射面料的方法已经有很多，如申请号为99118286、99114233、200810024104、200410084463、200410017915、200910186035的一系列专利，其方法大致可以分为两大类。
方法之一是将细小的金属丝（主要是不锈钢丝）或短的金属纤维与织造纤维一起混纺或者混编制成面料。这种织造工艺较为简单、成熟。但面料手感较硬，厚而重，服用性能较差；并且制造过程中两种纤维难以混合均匀，对电磁波的屏蔽性能不够理想，甚至还有尖端放电和刺人现象。
现有制造防辐射面料的另一种方法是将金属银、镍、铜等利用电镀及化学镀的方法附着于纤维表面，其保护效果好，所得面料轻而薄，服用性能较好，但手感仍然较硬；且面料不耐洗涤，洗涤后很容易造成镀层的脱落从而影响屏蔽效果。
尤其重大的一个缺陷是，这两类防辐射面料受到电磁辐射后一部分或者大部分电磁波会被反射和折射回到我们生活、工作的空间中，造成二次污染。
吸波材料是一种可以吸收（不是反射或折射）掉大部分电磁辐射的新型功能材料，其中以铁氧体吸波材料性能最佳，典型的是四氧化三铁（磁性氧化铁）。它具有吸收频段高、吸收率高、匹配厚度薄等特点。可以吸收泄露的电磁辐射并达到消除电磁干扰的目的。根据电磁波在介质中从低磁导向高磁导方向传播的规律，利用高磁导率铁氧体引导电磁波，通过共振，大量吸收电磁波的辐射能量，再通过耦合把电磁波的能量转变成热能。从而电磁辐射不会返回到人们生活或工作的空间中，没有二次污染。而纳米四氧化三铁由于小尺寸效应、表面界面效应、量子尺寸效应以及宏观量子隧道效应等，吸波性能更为突出。曾有人试图将纳米四氧化三铁加入到纤维中，但由于两者结合力较小，所得复合纤维性能很差，难以用作面料。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种吸收型防辐射无纺布的制造方法，该面料服用性能较好，手感佳，耐洗涤；可以吸收掉大部分电磁辐射，为人体提供防护，减少甚至消除电磁辐射的危害。
本发明是这样来实现的，方法为：
（1）将一定重量的无纺布常用的高分子材料原料熔融；另将纳米四氧化三铁中加入一定比例的改性剂，于90-120℃下充分混匀10-40分钟；然后按一定比例加入到上述熔融状态的无纺布原料中；进一步混匀10-25分钟；挤出，造粒；所用纳米四氧化三铁与改性剂的重量比例为 1:0.02-1：0.06；所用无纺布用高分子材料原料与改性后纳米四氧化三铁的重量比例为 1:1；
（2）上述（1）的粒料中再次加入无纺布用高分子材料原料，于熔融良好的状态下充分混匀20分钟；熔融，挤出，造粒。高分子材料原料的加入量为步骤（1）所述之粒料与再次加入的无纺布用高分子材料原料的重量比例为 1:2-1:10，
（3）按熔喷法无纺布的基本工艺：将上述（2）的粒料熔融，经过喷丝板喷出，利用气流或者机械成网，得到含有纳米磁性四氧化三铁的吸收型防辐射无纺布。
所用纳米磁性四氧化三铁粒子的粒径为10到100纳米，优选为10到50纳米。
所述无纺布用高分子材料的原料为聚丙烯、聚酯、粘胶纤维、聚乙烯、腈纶的一种或者几种。
所述改性剂为硬脂酸、渗透剂T、十二烷基苯磺酸钠、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯83（Tween83）、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯80（Tween80）、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯65（Tween65）、乳化剂OP10、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠（AES）、海藻酸丙二酯的一种或若干种的混合物。
本发明的技术效果是：面料主材为无纺布，质轻、柔软、手感好、耐洗涤；其中不使用金属丝或者金属纤维，主要不是依靠反射或折射机理屏蔽电磁波，不会造成二次污染；且该产品使用纳米四氧化三铁为吸波材料，可以极好地吸收电磁辐射，消除绝大部分电磁污染；制造过程中纳米四氧化三铁经过了表面改性，增加了其与纤维的结合力，对纤维的力学性能影响不大，易于织造。
产品可用于防辐射服装、防护罩等的制造，应用于国防、科研、工矿企业、医疗卫生和千家万户。
附图说明
图1为本发明提供的吸收型防辐射无纺布的制造工艺流程图。
具体实施方式
具体制造工艺流程见图1。
实施例1：
（1）将20千克聚酯粒料熔融；另将20千克平均粒径为50纳米的四氧化三铁中加入1千克十二烷基苯磺酸钠，于110℃下充分混匀30分钟；然后加入到上述熔融状态的聚酯中；保持熔融状态，进一步混匀20分钟；挤出，造粒。
（2）上述（1）的粒料中再次加入160千克聚酯粒料，充分混匀，熔融状态下搅拌均化20分钟，挤出，造粒。
（3）按熔喷法无纺布的基本工艺：将上述（2）的粒料熔融，经过喷丝板喷出，利用气流或者机械成网，得到含有纳米磁性四氧化三铁的吸收型防辐射无纺布。其中吸波材料（纳米四氧化三铁）含量为10%。
实施例2：
（1）将20千克聚丙烯粒料熔融；另将20千克平均粒径为80纳米的四氧化三铁中加入0.5千克聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯80（Tween80），于95℃下充分混匀20分钟；然后加入到上述熔融状态的聚丙烯中；保持熔融状态，进一步混匀20分钟；挤出，造粒。
（2）上述（1）的粒料中再次加入95千克聚丙烯粒料，充分混匀，熔融状态下搅拌均化20分钟，挤出，造粒。
（3）按熔喷法无纺布的基本工艺：将上述（2）的粒料熔融，经过喷丝板喷出，利用气流或者机械成网，得到含有纳米磁性四氧化三铁的吸收型防辐射无纺布。其中吸波材料（纳米四氧化三铁）含量为15%。
实施例3：
（1）将20千克聚乙烯粒料熔融；另将20千克平均粒径为30纳米的四氧化三铁中加入0.8千克硬脂酸，于115℃下充分混匀15分钟；然后加入到上述熔融状态的聚乙烯中；保持熔融状态，进一步混匀15分钟；挤出，造粒。
（2）上述（1）的粒料中再次加入360千克聚乙烯粒料，充分混匀，熔融状态下搅拌均化20分钟，挤出，造粒。
（3）按熔喷法无纺布的基本工艺：将上述（2）的粒料熔融，经过喷丝板喷出，利用气流或者机械成网，得到含有纳米磁性四氧化三铁的吸收型防辐射无纺布。其中吸波材料（纳米四氧化三铁）含量为5%。
Claims (4)
1. 一种吸收型防辐射无纺布的制造方法，其特征是方法为：
（1）将一定重量的无纺布常用的高分子材料原料熔融；另将纳米四氧化三铁中加入一定比例的改性剂，于90-120℃下充分混匀10-40分钟；然后按一定比例加入到上述熔融状态的无纺布原料中；进一步混匀10-25分钟；挤出，造粒；所用纳米四氧化三铁与改性剂的重量比例为 1:0.02-1：0.06；所用无纺布原料与改性后纳米四氧化三铁的重量比例为 1:1；
（2）上述（1）的粒料中再次加入无纺布用高分子材料原料，加入量为步骤（1）所述之粒料与再次加入的无纺布用高分子材料原料的重量比例为 1:2-1:10，于熔融良好的状态下充分混匀20分钟；熔融，挤出，造粒；
（3）按熔喷法无纺布的基本工艺：将上述（2）的粒料熔融，经过喷丝板喷出，利用气流或者机械成网，得到含有纳米磁性四氧化三铁的吸收型防辐射无纺布。
2.根据权利要求1所述的吸收型防辐射无纺布的制造方法，其特征是所用纳米磁性四氧化三铁粒子的粒径为10到100纳米，优选为10到50纳米。
3.根据权利要求1所述的吸收型防辐射无纺布的制造方法，其特征是所述无纺布用高分子材料原料为聚丙烯、聚酯、粘胶纤维、聚乙烯、腈纶的一种或者几种。
4.根据权利要求1所述的吸收型防辐射无纺布的制造方法，其特征是所述改性剂为硬脂酸、渗透剂T、十二烷基苯磺酸钠、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯83（Tween83）、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯80（Tween80）、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯65（Tween65）、乳化剂OP10、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠（AES）、海藻酸丙二酯的一种或若干种的混合物。
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