CN103820902B - 一种防辐射纱线及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于纺织材料生产技术领域，公开了一种防辐射纱线，由金属线、聚丙烯腈纤维以及粘胶纤维按照1：5：4的重量比例混纺而成。本发明还公开了上述防辐射纱线的制备方法。该防辐射纱线防辐射性能和柔韧性能好、不易断裂而且抗菌效果好，具备较好的市场前景。
Description
技术领域
本发明属于纺织材料生产技术领域，涉及一种防辐射纱线及其制备方法。
背景技术
电磁辐射又称电子烟雾，是由空间共同移送的电能量和磁能量所组成，而该能量是由电荷移动所产生；举例说，正在发射讯号的射频天线所发出的移动电荷，便会产生电磁能量。电磁“频谱”包括形形色色的电磁辐射，从极低频的电磁辐射至极高频的电磁辐射。两者之间还有无线电波、微波、红外线、可见光和紫外光等。电磁频谱中射频部分的一般定义，是指频率约由3千赫至300吉赫的辐射。
人体的器官和组织都存在微弱的电磁场，它们是稳定和有序的，一旦受到外界电磁场的干扰，处于平衡状态的微弱电磁场将遭到破坏，人体电磁场平衡也会遭受损害。这主要是低频电磁波产生的影响，即人体被电磁辐射照射后，体温并未明显升高，但已经干扰了人体的固有微弱电磁场，使血液、淋巴液和细胞原生质发生改变，对人体造成严重危害，可导致胎儿畸形或孕妇自然流产；影响人体的循环、免疫、生殖和代谢功能等。对人体的非热效应体现在以下几个方面：神经系统：人体反复受到电磁辐射后，中枢神经系统及其它方面的功能发生变化，如条件反射性活动受到抑制，出现心动过缓等。感觉系统：低强度的电磁辐射，可使人的嗅觉机能下降，当人头部受到低频小功率的声频脉冲照射时，就会使人听到好像机器响，昆虫或鸟儿鸣的声音。免疫系统：我国有初步观察到，长期接触低强度微波的人和同龄正常人相比，其体液与细胞免疫指标中的免疫球蛋白1gG降低，T细胞花环与淋巴细胞转换率的乘积减小，使人体的体液与细胞免疫能力下降。内分泌系统：低强度微波辐射，可使人的丘脑—垂体—肾上腺功能紊乱；CRT、ACTH活性增加，内分泌功能受到显著影响。遗传效应：微波能损伤染色体；动物试验已经发现；用195MHz、2.45GHz和96Hz的微波照射老鼠，会在4-12%的精原细胞骨形成染色体缺陷，老鼠能继承这种染色体缺陷可引起受伤者智力迟钝、平均寿命缩短。可见，电磁波带来的危害已经严重影响着人类的健康。
目前市面上出现了很多种类的防辐射纺织物，例如中国专利CN103243427A公开了一种由金属丝混纺线制备的纺织物，其具备一定的防辐射和抗静电效果；但是抗菌效果较差，并且防辐射性能也有待提高；中国专利申请号CN101245497A的专利公开了一种X-射线屏蔽纤维及其制备方法，该方法主要是在冻胶纺溶液中添加粉体，工艺要求复杂，并且防辐射性能和断裂强度较差，限制了其应用。
鉴于上述存在的缺陷，现有技术中亟待需要研究一种防辐射性能好、不易断裂而且抗菌效果好的防辐射纱线以及利用该纱线制备的纺织物。
发明内容
为了克服现有技术的防辐射纺织物存在的防辐射性能和柔韧性能差、容易断裂而且抗菌效果不理想的技术缺陷，本发明公开了一种防辐射性能和柔韧性能好、不易断裂而且抗菌效果好的防辐射纱线以及利用该纱线制备的纺织物。本发明还公开了上述防辐射纱线的制备方法。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种防辐射纱线，其由金属线、聚丙烯腈纤维以及粘胶纤维按照1：5：4的重量比例混纺而成；所述金属线按照下述方法制备而成：
1）将黄铁矿粉、铜粉、氧化铝粉以及碳化钛粉投入到搅拌机中，搅拌均匀得到混合物1，所述黄铁矿粉、铜粉、氧化铝粉以及碳化钛粉的粒径控制在800目以上；
2）将步骤1）获得的混合物1投入到反应罐中，随后添加水玻璃，边添加边搅拌，搅拌时间为5分钟，得到混合物2，控制反应器的温度为200℃；
3）将反应罐温度降低至100℃，然后往反应罐中依次添加硼砂、滑石粉以及硅胶，搅拌均匀，得到混合物3；
4）将步骤3）得到的混合物3然后装到石墨模具中，然后放入到高温烧结炉中进行烧结，高温烧结炉的温度为1200-1300℃，烧结时间为30min，最后采用单丝拉拔法制备成直径为1-10微米的金属线；
黄铁矿粉、铜粉、氧化铝粉、碳化钛粉、水玻璃、硼砂、滑石粉以及硅胶的质量比为100-120：60-70：30-35：20-25：1：10-15：10-15：2-3。
本发明还公开了上述防辐射纱线的制备方法。
本发明还公开了一种金属线，制备方法参照上述方法。
本发明取得的有益效果如下：本发明制备的防辐射纱线具备较好的防辐射性能，其柔韧性能好、不易断裂而且抗菌效果好；本发明选用多种化学组分合理配伍，大大提高了防辐射纱线各方面性能参数；添加了水玻璃和硅胶，使得各种组份粘合程度跟高；添加了合适含量的铜粉和碳化钛粉，提高了抗菌性能；本发明原料来源广泛，成本低廉，制备方法简单可行，可工业化生产。
具体实施方式
以下将采用具体的实施例来对本发明作进一步的解释，但是不应当看作是对本发明创新精神的限制。
实施例1
一种防辐射纱线，其由金属线、聚丙烯腈纤维以及粘胶纤维按照1：5：4的重量比例混纺而成；所述金属线按照下述方法制备而成：
1）将黄铁矿粉、铜粉、氧化铝粉以及碳化钛粉投入到搅拌机中，搅拌均匀得到混合物1，所述黄铁矿粉、铜粉、氧化铝粉以及碳化钛粉的粒径控制在800目以上；
2）将步骤1）获得的混合物1投入到反应罐中，随后添加水玻璃，边添加边搅拌，搅拌时间为5分钟，得到混合物2，控制反应器的温度为200℃；
3）将反应罐温度降低至100℃，然后往反应罐中依次添加硼砂、滑石粉以及硅胶，搅拌均匀，得到混合物3；
4）将步骤3）得到的混合物3然后装到石墨模具中，然后放入到高温烧结炉中进行烧结，高温烧结炉的温度为1200℃，烧结时间为30min，最后采用单丝拉拔法制备成直径为2微米的金属线；
黄铁矿粉、铜粉、氧化铝粉、碳化钛粉、水玻璃、硼砂、滑石粉以及硅胶的质量比为100：60：30：20：1：10：10：2。
实施例2
一种防辐射纱线，其由金属线、聚丙烯腈纤维以及粘胶纤维按照1：5：4的重量比例混纺而成；所述金属线按照下述方法制备而成：
1）将黄铁矿粉、铜粉、氧化铝粉以及碳化钛粉投入到搅拌机中，搅拌均匀得到混合物1，所述黄铁矿粉、铜粉、氧化铝粉以及碳化钛粉的粒径控制在800目以上；
2）将步骤1）获得的混合物1投入到反应罐中，随后添加水玻璃，边添加边搅拌，搅拌时间为5分钟，得到混合物2，控制反应器的温度为200℃；
3）将反应罐温度降低至100℃，然后往反应罐中依次添加硼砂、滑石粉以及硅胶，搅拌均匀，得到混合物3；
4）将步骤3）得到的混合物3然后装到石墨模具中，然后放入到高温烧结炉中进行烧结，高温烧结炉的温度为1300℃，烧结时间为30min，最后采用单丝拉拔法制备成直径为5微米的金属线；
黄铁矿粉、铜粉、氧化铝粉、碳化钛粉、水玻璃、硼砂、滑石粉以及硅胶的质量比为120：70：35：25：1：15：15：3。
实施例3
1.本发明制备防辐射纱线的性能测试：采用CN103243427A制备金属丝混纺线为对照。检测各性能参数见表1。
表1
结论：纺织物抗菌性能测试采用AATCC喷雾法（具体操作方式可参见“纺织物测试性能测试方法及标准，染整技术2007年”），发现本发明防辐射纱线有抗菌效果，断裂强度和断裂伸长率也均优于对照组，而且悬垂性和柔和性能较好。
2.实施例1制备的防辐射纱线纺织而成的防辐射编织衫，经中国上海测试中心测试，结果见表2：
表2
| 频率Frep(MHZ) | P1 | P2 | SEdB | SE%(%) |
| 10 | 0.0 | -21.0 | 21.0 | 99.21 |
| 30 | 0.0 | 20.2 | 20.2 | 99.05 |
| 100 | 0.0 | -19.8 | 19.8 | 98.95 |
| 300 | 0.0 | -19.2 | 19.2 | 98.80 |
| 1000 | -0.1 | -18.9 | 18.8 | 98.68 |
| 3000 | -0.2 | -16.5 | 16.3 | 97.66 |
屏蔽效能SEdB=P1-P2,SE%=(1-10-SEDB/10)×100%；SEdB-----屏蔽效能的对数表示方式；SE%-----屏蔽效能的线性表示方式（%)；P1----测试夹具中不放置屏蔽材料时频谱分析仪读数；P2----测试夹具中放置屏蔽材料时频谱分析仪读数。同时，我们还检测了纺织品的X射线屏蔽率，可达到85%以上，大大高于市场同类产品。
尽管发明人已经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域的一般技术人员而言，根据本发明所揭示的内容，对上述实施例做出修改和/或改变或者采用等同的替代方案是显而易见的，其都不能脱离本发明要求保护的范围，本发明中的保护范围以限定在权利要求书中的权利要求为准。
Claims (1)
1.一种防辐射纱线，其由金属线、聚丙烯腈纤维以及粘胶纤维按照1：5：4的重量比例混纺而成；所述金属线按照下述方法制备而成：
1）将黄铁矿粉、铜粉、氧化铝粉以及碳化钛粉投入到搅拌机中，搅拌均匀得到混合物1，所述黄铁矿粉、铜粉、氧化铝粉以及碳化钛粉的粒径控制在800目以上；
2）将步骤1）获得的混合物1投入到反应罐中，随后添加水玻璃，边添加边搅拌，搅拌时间为5分钟，得到混合物2，控制反应器的温度为200℃；
3）将反应罐温度降低至100℃，然后往反应罐中依次添加硼砂、滑石粉以及硅胶，搅拌均匀，得到混合物3；
4）将步骤3）得到的混合物3然后装到石墨模具中，然后放入到高温烧结炉中进行烧结，高温烧结炉的温度为1200-1300℃，烧结时间为30min，最后采用单丝拉拔法制备成直径为1-10微米的金属线；
所述黄铁矿粉、铜粉、氧化铝粉、碳化钛粉、水玻璃、硼砂、滑石粉以及硅胶的质量比为100-120：60-70：30-35：20-25：1：10-15：10-15：2-3。
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