CN109306460A - 一种电磁屏蔽织物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种电磁屏蔽织物及其制备方法，该织物具有织物本体，在织物本体表面由内而外依次设有Ag‑Ag复合膜和Cu膜，所述织物本体为聚酯纤维和聚氨酯纤维中的一种。本申请的技术方案采用磁控、电镀和化学镀结合的方案，依次在织物本体表面设有Ag‑Ag复合膜和Cu膜，一方面，织物本体与Ag‑Ag复合膜及Ag‑Ag复合膜与Cu膜结合力较好，能够有效防止薄膜脱落，具有优良的导电性、耐磨性、耐洗性和电磁屏蔽性能；另一方面，外层Cu膜还对内层Ag‑Ag复合膜起到保护作用，防止Ag‑Ag复合膜氧化；此外，上述的Ag‑Ag复合膜和Cu膜成本低，不需要对织物本体进行额外的除油、粗化、活化等处理，操作简单有效。

Description

一种电磁屏蔽织物及其制备方法
技术领域
本申请涉及功能性织物技术领域，尤其涉及一种电磁屏蔽织物及其制备方法。
背景技术
随着电子产品、自动化设备、仪器越来越多的使用，其给人们的生活带来方便的同时，也造成了新的危害，电磁辐射，现阶段，电磁辐射已经发展成为继空气污染、水污染、噪声污染后的第四大污染源，因此，电磁屏蔽材料意义重大。
利用织物的柔软、透气、耐折叠等优点，将电磁屏蔽功能与织物结合，可以使得电磁屏蔽织物同时具有导电性和电磁屏蔽等功能，其应用广泛。
现有技术中，或者将导电纤维与常规纤维混纺，或者采用电磁屏蔽粉末与纤维切片共混纺丝，然后得到导电性较好的织物，等等，然而，上述技术制备的织物存在不同程度的电磁屏蔽效果不理想的情况。
发明内容
本发明旨在提供一种电磁屏蔽织物及其制备方法，以解决上述提出问题。
本发明的实施例中提供了一种电磁屏蔽织物及其制备方法，
一种电磁屏蔽织物，该织物具有织物本体，在织物本体表面由内而外依次设有Ag-Ag复合膜和Cu膜。
所述织物本体为聚酯纤维和聚氨酯纤维中的一种。
所述Ag-Ag复合膜分别采用磁控溅射和电镀方法制备，磁控溅射Ag膜的厚度为1～2μm，电镀Ag膜的厚度为1μm。
所述Cu膜采用化学镀Cu膜，具体的，所述化学镀铜膜的厚度为3μm。
一种所述电磁屏蔽织物的制备方法，所述电磁屏蔽织物的制备过程为：
清洗织物本体；
磁控溅射Ag膜；
电镀Ag膜；
化学镀Cu膜。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本申请的技术方案采用磁控、电镀和化学镀结合的方案，依次在织物本体表面设有Ag-Ag复合膜和Cu膜，一方面，织物本体与Ag-Ag复合膜及Ag-Ag复合膜与Cu膜结合力较好，能够有效防止薄膜脱落，具有优良的导电性、耐磨性、耐洗性和电磁屏蔽性能；另一方面，外层Cu膜还对内层Ag-Ag复合膜起到保护作用，防止Ag-Ag复合膜氧化；此外，上述的Ag-Ag复合膜和Cu膜成本低，不需要对织物本体进行额外的除油、粗化、活化等处理，操作简单有效。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本申请的实施例涉及一种电磁屏蔽织物，该织物具有织物本体，其中，在织物本体表面由内而外依次设有Ag-Ag复合膜和Cu膜。
优选地，该织物本体为聚酯纤维和聚氨酯纤维中的一种；
更优选地，该织物本体为聚酯纤维。
如上所述，为了使得织物具有电磁屏蔽效果，本领域通常是采用导电纤维和常规纤维混纺的方法，采用这种办法的屏蔽效果不佳，同时存在手感粗硬、织物厚重、服用性差等缺点；此外，共混纺织法是把具有电磁屏蔽效果的粉末或无机粒子和常用的服用纤维切片共混后纺丝，得到导电性较好的纤维，采用这种方法的织物具有寿命长、成本低的优点，然而，其电磁屏蔽效果较弱。
本申请的技术方案采用磁控、电镀和化学镀结合的方案，依次在织物本体表面设有Ag-Ag复合膜和Cu膜，一方面，织物本体与Ag-Ag复合膜及Ag-Ag复合膜与Cu膜结合力较好，能够有效防止薄膜脱落，具有优良的导电性、耐磨性、耐洗性和电磁屏蔽性能；另一方面，外层Cu膜还对内层Ag-Ag复合膜起到保护作用，防止Ag-Ag复合膜氧化；此外，上述的Ag-Ag复合膜和Cu膜成本低，不需要对织物本体进行额外的除油、粗化、活化等处理，操作简单有效。
本申请另一方面涉及一种电磁屏蔽织物的制备过程：
S1、清洗织物本体；
S2、磁控溅射Ag膜；
S3、电镀Ag膜；
S4、化学镀Cu膜；
S1中，具体的，所述清洗织物本体具体为采用超声法清洗织物本体，清洗后，将织物本体烘干；
S2中，具体的，所述磁控溅射Ag膜具体为：将织物本体放入磁控溅射仪中，抽真空至1.5×10-5Pa，打开氩气，调节插板阀，以使得压强位于1.5～5.0Pa之间，打开样品自传程序，预溅射15min，然后磁控溅射Ag膜，溅射完毕后，将织物本体取出，采用氮气吹扫；
其中，所述磁控溅射Ag膜的厚度优选为1～2μm；
所述磁控溅射功率为300W。
在磁控溅射过程中，金属离子的轰击会造成织物本体表面温度升高，使得织物表面形成适宜金属薄膜生长的活性位点，进而能够有效增加磁控溅射Ag膜与织物本体的结合力。
S3中，具体的，所述电镀Ag膜具体为：在电镀槽中加入配好的电镀液，以不锈钢板作为不溶性阳极，上述磁控溅射Ag膜后的织物本体作为阴极，进行电镀过程，电镀后的织物本体进行水洗；
具体的，所述电镀液的组成为：硝酸银20g/L，硫代硫酸钠200g/L，焦亚硫酸钾40g/L，醋酸铵20g/L；
具体的，所述电镀液的pH值为6～7；
具体的，电镀过程中电流密度为50A/m2；
具体的，所述电镀Ag膜的厚度为1μm。
上述电镀过程是在磁控溅射Ag膜的基础上完成的，该磁控溅射Ag膜的导电性能够引发电镀的顺利进行，从而使得磁控溅射Ag膜与电镀Ag膜结合形成Ag-Ag复合膜，考虑到磁控溅射时间过长及过高的温度会对织物本体产生不利影响，因此，本申请技术方案中，通过将磁控溅射Ag膜与电镀Ag结合，两者结合紧密，结合电阻较小，从而使得该Ag-Ag复合膜具有良好的电磁屏蔽效果，并且，克服了磁控溅射时间过长及过高的温度会对织物本体产生不利影响。采用该Ag-Ag复合膜对于电磁屏蔽的吸收起到了意料不到的有益效果。
S4中，具体的，所述化学镀Cu膜具体为：将上述电镀Ag后的织物本体置于镀铜液中，于53℃下镀铜，镀铜完毕后用水冲洗，烘干后得到所述的电磁屏蔽织物；
其中，所述化学镀铜液的组成为：五水合硫酸铜5g/L，次亚磷酸钠35g/L，柠檬酸28g/L，七水合硫酸镁0.8g/L，硼酸16g/L，硼氢化钠12g/L；
具体的，所述化学镀铜液用氢氧化钠调节镀液的pH为12.5；
具体的，所述化学镀铜膜的厚度为3μm。
下面结合具体实施例对本发明做出进一步说明：
实施例1
本实施例中，一种电磁屏蔽织物，该织物具有织物本体，该织物本体为聚酯纤维，其中，在织物本体表面由内而外依次设有Ag-Ag复合膜和Cu膜。
所述电磁屏蔽织物的制备过程为：
S1、清洗织物本体
采用超声法清洗织物本体，清洗后，将织物本体烘干；
S2、磁控溅射Ag膜
将织物本体放入磁控溅射仪中，抽真空至1.5×10-5Pa，打开氩气，调节插板阀，以使得压强位于1.5～5.0Pa之间，打开样品自传程序，预溅射15min，然后磁控溅射Ag膜，溅射完毕后，将织物本体取出，采用氮气吹扫；
其中，所述磁控溅射Ag膜的厚度优选为1μm；
所述磁控溅射功率为300W。
S3、电镀Ag膜；
在电镀槽中加入配好的电镀液，以不锈钢板作为不溶性阳极，上述磁控溅射Ag膜后的织物本体作为阴极，进行电镀过程，电镀后的织物本体进行水洗；
具体的，所述电镀液的组成为：硝酸银20g/L，硫代硫酸钠200g/L，焦亚硫酸钾40g/L，醋酸铵20g/L；所述电镀液的pH值为6；电镀过程中电流密度为50A/m2；所述电镀Ag膜的厚度为1μm。
S4、化学镀Cu膜；
将上述电镀Ag后的织物本体置于镀铜液中，于53℃下镀铜，镀铜完毕后用水冲洗，烘干后得到所述的电磁屏蔽织物；
其中，所述化学镀铜液的组成为：五水合硫酸铜5g/L，次亚磷酸钠35g/L，柠檬酸28g/L，七水合硫酸镁0.8g/L，硼酸16g/L，硼氢化钠12g/L；
具体的，所述化学镀铜液用氢氧化钠调节镀液的pH为12.5；
具体的，所述化学镀铜膜的厚度为3μm。
测试本实施例所制备的电磁屏蔽织物在电磁波波段为30-1500MHz下的屏蔽效能，得到结果为67dB，电磁屏蔽效果佳；
经洗涤500次后，屏蔽效能下降率为2.2％，具有良好的抗洗涤效果。
实施例2
本实施例中，一种电磁屏蔽织物，该织物具有织物本体，该织物本体为聚酯纤维，其中，在织物本体表面由内而外依次设有Ag-Ag复合膜和Cu膜。
所述电磁屏蔽织物的制备过程为：
S1、清洗织物本体
采用超声法清洗织物本体，清洗后，将织物本体烘干；
S2、磁控溅射Ag膜
将织物本体放入磁控溅射仪中，抽真空至1.5×10-5Pa，打开氩气，调节插板阀，以使得压强位于1.5～5.0Pa之间，打开样品自传程序，预溅射15min，然后磁控溅射Ag膜，溅射完毕后，将织物本体取出，采用氮气吹扫；
其中，所述磁控溅射Ag膜的厚度优选为1.5μm；
所述磁控溅射功率为300W。
S3、电镀Ag膜；
在电镀槽中加入配好的电镀液，以不锈钢板作为不溶性阳极，上述磁控溅射Ag膜后的织物本体作为阴极，进行电镀过程，电镀后的织物本体进行水洗；
具体的，所述电镀液的组成为：硝酸银20g/L，硫代硫酸钠200g/L，焦亚硫酸钾40g/L，醋酸铵20g/L；所述电镀液的pH值为6.5；电镀过程中电流密度为50A/m2；所述电镀Ag膜的厚度为1μm。
S4、化学镀Cu膜；
将上述电镀Ag后的织物本体置于镀铜液中，于53℃下镀铜，镀铜完毕后用水冲洗，烘干后得到所述的电磁屏蔽织物；
其中，所述化学镀铜液的组成为：五水合硫酸铜5g/L，次亚磷酸钠35g/L，柠檬酸28g/L，七水合硫酸镁0.8g/L，硼酸16g/L，硼氢化钠12g/L；
具体的，所述化学镀铜液用氢氧化钠调节镀液的pH为12.5；
具体的，所述化学镀铜膜的厚度为3μm。
测试本实施例所制备的电磁屏蔽织物在电磁波波段为30-1500MHz下的屏蔽效能，得到结果为58dB；
经洗涤500次后，屏蔽效能下降率为3.7％，具有良好的抗洗涤效果。
实施例3
本实施例中，一种电磁屏蔽织物，该织物具有织物本体，该织物本体为聚酯纤维，其中，在织物本体表面由内而外依次设有Ag-Ag复合膜和Cu膜。
所述电磁屏蔽织物的制备过程为：
S1、清洗织物本体
采用超声法清洗织物本体，清洗后，将织物本体烘干；
S2、磁控溅射Ag膜
将织物本体放入磁控溅射仪中，抽真空至1.5×10-5Pa，打开氩气，调节插板阀，以使得压强位于1.5～5.0Pa之间，打开样品自传程序，预溅射15min，然后磁控溅射Ag膜，溅射完毕后，将织物本体取出，采用氮气吹扫；
其中，所述磁控溅射Ag膜的厚度优选为2μm；
所述磁控溅射功率为300W。
S3、电镀Ag膜；
在电镀槽中加入配好的电镀液，以不锈钢板作为不溶性阳极，上述磁控溅射Ag膜后的织物本体作为阴极，进行电镀过程，电镀后的织物本体进行水洗；
具体的，所述电镀液的组成为：硝酸银20g/L，硫代硫酸钠200g/L，焦亚硫酸钾40g/L，醋酸铵20g/L；所述电镀液的pH值为7；电镀过程中电流密度为50A/m2；所述电镀Ag膜的厚度为1μm。
S4、化学镀Cu膜；
将上述电镀Ag后的织物本体置于镀铜液中，于53℃下镀铜，镀铜完毕后用水冲洗，烘干后得到所述的电磁屏蔽织物；
其中，所述化学镀铜液的组成为：五水合硫酸铜5g/L，次亚磷酸钠35g/L，柠檬酸28g/L，七水合硫酸镁0.8g/L，硼酸16g/L，硼氢化钠12g/L；
具体的，所述化学镀铜液用氢氧化钠调节镀液的pH为12.5；
具体的，所述化学镀铜膜的厚度为3μm。
测试本实施例所制备的电磁屏蔽织物在电磁波波段为30-1500MHz下的屏蔽效能，得到结果为65dB；
经洗涤500次后，屏蔽效能下降率为3.2％，具有良好的抗洗涤效果。
以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电磁屏蔽织物，其特征在于，该织物具有织物本体，在织物本体表面由内而外依次设有Ag-Ag复合膜和Cu膜。
2.根据权利要求1所述的一种电磁屏蔽织物，其特征在于，所述织物本体为聚酯纤维和聚氨酯纤维中的一种。
3.根据权利要求2所述的一种电磁屏蔽织物，其特征在于，所述织物本体为聚酯纤维。
4.根据权利要求1所述的一种电磁屏蔽织物，其特征在于，所述Ag-Ag复合膜分别采用磁控溅射和电镀方法制备，磁控溅射Ag膜的厚度为1～2μm，电镀Ag膜的厚度为1μm。
5.根据权利要求4所述的一种电磁屏蔽织物，其特征在于，所述Cu膜采用化学镀Cu膜，具体的，所述化学镀铜膜的厚度为3μm。
6.一种如权1所述电磁屏蔽织物的制备方法，其特征在于，所述电磁屏蔽织物的制备过程为：
清洗织物本体；
磁控溅射Ag膜；
电镀Ag膜；
化学镀Cu膜。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述清洗织物本体具体为采用超声法清洗织物本体，清洗后，将织物本体烘干。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述磁控溅射Ag膜具体为：将织物本体放入磁控溅射仪中，抽真空至1.5×10-5Pa，打开氩气，调节插板阀，以使得压强位于1.5～5.0Pa之间，打开样品自传程序，预溅射15min，然后磁控溅射Ag膜，溅射完毕后，将织物本体取出，采用氮气吹扫。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述磁控溅射功率为300W。
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述电镀Ag膜具体为：在电镀槽中加入配好的电镀液，以不锈钢板作为不溶性阳极，上述磁控溅射Ag膜后的织物本体作为阴极，进行电镀过程，电镀后的织物本体进行水洗。
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