CN110863279B - 一种磁屏蔽织物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磁屏蔽织物，磁屏蔽织物为双层组织结构，磁屏蔽织物表层由高饱和值磁性纤维和纺织纤维组成的复合纱线编织构成；磁屏蔽织物里层由高磁导率磁性纤维和纺织纤维组成的复合纱线编织构成；表、里两层织物通过接结点连接形成整体。通过表层中高饱和值磁性纤维，减弱磁场中的磁场强度，通过里层高磁导率磁性纤维进一步屏蔽磁场，从而实现了在强磁场中具有良好的屏蔽效果；同时由于采用了直径较细的磁性纤维与纺织纤维复合的纱线结构，获得的织物具有良好的穿着舒适性和柔软性能，适于制备磁场屏蔽服装和柔性磁场屏蔽防护材料。

Description

一种磁屏蔽织物及其制备方法
技术领域
本发明涉及纺织品技术领域，具体涉及一种磁屏蔽织物及其制备方法。
背景技术
由于地球本身的磁性物质和人类工业活动对电流的广泛使用，地球表面以上空间充满了磁场，当磁场强度达到一定强度，强磁场会使设备控制系统中的磁敏感器件失灵，甚至无法使用，此外强磁场对人体也会产生慢性伤害，磁波会对人类的大脑和脏器形成刺激性影响，使人感觉明显疲倦,脱发，个别人甚至患上白血病等，特别是部分军民用设施会在其周边产生强磁场，如扫雷艇、电气化铁路、感应电流冶炼等，需要一些人员从事与25kV高电压安全屏蔽距离的工种，因此对磁场的屏蔽十分必要。磁场分为低频磁场和高频交变磁场(射频磁场)，两者屏蔽方法完全不同。根据电磁屏蔽的基本原理，低频磁场(DC～100Hz)由于其频率低，趋肤效应很小，吸收损耗很小，并且由于其波阻抗很低，反射损耗也很小，因此单纯靠吸收和反射很难获得需要的屏蔽效能。对这种低频磁场，要通过使用导磁性材料提供磁旁路来实现屏蔽。磁性材料包括铁镍合金(坡莫合金)、硅钢以及超低碳钢等材料，由于上述材料均为硬质材料，通常采用片材、壳体、盖板、罩等形式使用。近年来，由于加工技术的进步，铁镍合金(坡莫合金)已可以加工成一定粗细的纤维线材使用，可设计加工具有柔性的磁场屏蔽织物材料，扩大了磁场屏蔽的适用范围，专利200810204134.x介绍了采用坡莫合金纤维线材与纺织纤维交织制备的磁场屏蔽织物方法，但该方法制备的坡莫合金纤维直径在0.036mm(36μm)以上，影响到织物的柔软性能和舒适性，而坡莫合金属于高导磁率材料，但其磁场饱和值较小，在强磁场中会由于达到饱和值而无法形成屏蔽。
发明内容
本实发明针对现有技术中的不足，提供一种磁屏蔽织物，能够在强磁场中有良好的屏蔽效果，且具有很好的柔软性和舒适性。
本发明通过以下技术方案实现的：
一种磁屏蔽织物为双层组织结构，磁屏蔽织物表层由高饱和值磁性纤维和纺织纤维组成的复合纱线编织构成，磁屏蔽织物里层由高磁导率磁性纤维和纺织纤维组成的复合纱线编织构成，表、里两层织物通过接结点连接形成整体，表、里两层织物接结方式可为表经接结法、里经接结法和联合接结法中的任一种。
优选的，高饱和值磁性纤维是硅钢、超低碳钢中的一种与玻璃或玄武岩组成皮芯结构的长丝纤维，高磁导率磁性纤维是铁镍合金与玻璃或玄武岩组成皮芯结构的长丝纤维；纺织纤维是经过着色处理的天然纤维、化学短纤维和长丝纤维中的一种或几种的混合。
优选的，高饱和值磁性纤维的细度为0.010～0.030mm，高磁导率磁性纤维细度为0.010～0.030mm。
优选的，高饱和值磁性纤维与纺织纤维组成的复合纱线中，高饱和值磁性纤维所占含量为10～50％；高磁导率磁性纤维与纺织纤维组成的复合纱线中，高磁导率磁性纤维所占含量为10～50％。
优选的，高磁导率磁性纤维与纺织纤维组成的复合纱线细度为50～600dtex；高磁导率磁性纤维与纺织纤维组成的复合纱线细度为50～600dtex。
优选的，磁屏蔽织物组织为平纹组织、斜纹组织、缎纹组织或在上述三种织物组织基础上的各种变化组织中的任意一种。
上述一种磁屏蔽织物的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别将高饱和值磁性纤维和高磁导率磁性纤维与纺织纤维进行包芯、复倂、复倂网络等方式进行纺纱加工，制备获得到高饱和值磁性纤维与纺织纤维组成的复合纱线和高磁导率磁性纤维与纺织纤维组成的复合纱线；
(2)将步骤(1)得到的复合纱线分别整经，利用双经轴织机织造，得到磁屏蔽织物。
本发明具有如下有益效果：
本发明所提供的一种磁屏蔽织物，以高饱和值磁性纤维和纺织纤维组成的复合纱线编织构成表层，高磁导率磁性纤维和纺织纤维组成的复合纱线编织构成里层。通过表层中高饱和值磁性纤维，减弱磁场中的磁场强度，通过里层高磁导率磁性纤维进一步屏蔽磁场，从而实现了在强磁场中具有良好的屏蔽效果；同时由于采用了直径较细的磁性纤维与纺织纤维复合的纱线结构，获得的织物具有良好的穿着舒适性和柔软性能，适于制备磁场屏蔽服装和柔性磁场屏蔽防护材料。
附图说明
图1为一种磁屏蔽织物结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作出更详细的说明。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
(1)将10根直径为0.015mm(线密度相当于13.8dtex)高饱和值硅钢磁性纤维和高磁导率铁镍合金磁性纤维分别与138dtex/24f聚酯长丝纤维复丝进行复倂网络，制备出磁性纤维所占含量为50.0％的276dtex高饱和值磁性纤维/聚酯长丝纤维的复合纱线和高磁导率磁性纤维/聚酯长丝纤维的复合纱线。其中，网络节点均为100个/米。
(2)采用分条整经机，分别将276dtex高饱和值磁性纤维/聚酯长丝纤维的复合纱线和高磁导率磁性纤维/聚酯长丝纤维的复合纱线进行整经，形成各自经轴；采用双经轴喷气织机进行织造，表组织和里组织均为平纹组织，表经、表纬采用276dtex高饱和值磁性纤维/聚酯长丝纤维的复合纱线，里经、里纬采用276dtex高磁导率磁性纤维/聚酯长丝纤维的复合纱线，表、里两层织物接结方式为里经接结法。磁性屏蔽织物的经向密度为340根/10cm，纬向密度为270根/10cm；纬向纱线喂入采用双喷嘴分别间隔喂入，制备得到平纹磁性屏蔽织物。
本实施例制备的磁性屏蔽织物的规格为：平方米克重为205.7g/m2，织物厚度为1.04mm。该磁性屏蔽织物在低频均匀磁场中进行磁屏蔽效能经检测结果如表1。
表1实施例1制备的磁性屏蔽织物检测结果
Figure BDA0002232792300000041
实施例2
(1)分别将8根直径为0.010mm(线密度相当于6.45dtex)高饱和值磁性超低碳钢纤维和高磁导率磁性铁镍合金纤维分别与棉纤维在棉纺纺纱设备按照包芯纱纺纱工艺进行纺纱，制备出磁性纤维所占含量为23.6％、细度为219dtex的高饱和值磁性纤维/棉纤维纤维的复合纱线和高磁导率磁性纤维/棉纤维的复合纱线。其中，复合纱线加捻捻度均为450个/米。
(2)采用分条整经机，分别将219dtex高饱和值磁性纤维/棉纤维的复合纱线和高磁导率磁性纤维/棉纤维的复合纱线进行整经，形成各自经轴；采用双经轴喷气织机进行织造，表组织为3/1纬面右斜纹，里组织为3/1纬面左斜纹。表经、表纬采用219dtex高饱和值磁性纤维/棉纤维的复合纱线，里经、里纬采用219dtex高磁导率磁性纤维/棉纤维的复合纱线，表、里两层织物接结方式为表经接结法。磁性屏蔽织物的经向密度为430根/10cm，纬向密度为350根/10cm。
本实施例制备的磁性屏蔽织物的规格为：平方米克重为195.8g/m2的织物，织物厚度为0.94mm。该磁性屏蔽织物在低频均匀磁场中进行磁屏蔽效能经检测结果如表2。
表2实施例2制备的磁性屏蔽织物检测结果
Figure BDA0002232792300000051
实施例3
(1)分别将2根直径为0.012mm(线密度相当于11.2dtex)高饱和值硅钢磁性纤维和高磁导率铁镍合金磁性纤维分别与27.6dtex/15f聚酰胺长丝纤维复丝进行复倂加捻，制备出磁性纤维所占含量为44.8％，细度为50dtex的高饱和值磁性纤维/聚酰胺长丝纤维的复合纱线和高磁导率磁性纤维/聚酰胺长丝纤维的复合纱线。其中，复合纱线的加捻捻度均为300个/米。
(2)采用分条整经机，分别将50dtex高饱和值磁性纤维/聚酰胺长丝纤维的复合纱线和高磁导率磁性纤维/聚酰胺长丝纤维的复合纱线进行整经，形成各自经轴；采用双经轴喷气织机进行织造，表组织和里组织均为5/3纬面缎纹组织，表经、表纬采用50dtex高饱和值磁性纤维/聚酰胺长丝纤维的复合纱线，里经、里纬采用50dtex高磁导率磁性纤维/聚酰胺长丝纤维的复合纱线，表、里两层织物接结方式采用联合接结法。磁性屏蔽织物的经向密度为1100根/10cm，纬向密度为650根/10cm；纬向纱线喂入采用双喷嘴分别间隔喂入，制备得到磁性屏蔽缎纹织物。
本实施例制备的磁性屏蔽织物的规格为：平方米克重为85.0g/m2，织物厚度为0.74mm。该磁性屏蔽织物在低频均匀磁场中进行磁屏蔽效能经检测结果如表3。
表3实施例3制备的磁性屏蔽织物检测结果
Figure BDA0002232792300000061
实施例4
(1)分别将5根直径为0.015mm(线密度相当于13.8dtex)高饱和值硅钢磁性纤维和铁镍高磁导率磁性纤维分别与231dtex/36f聚酯长丝纤维复丝进行复倂网络，制备出300dtex高饱和值磁性纤维/聚酯长丝纤维的复合纱线和高磁导率磁性纤维/聚酯长丝纤维的复合纱线，网络节点均为100个/米。再将两根300dtex高饱和值磁性纤维/聚酯长丝纤维的复合纱线和高磁导率磁性纤维/聚酯长丝纤维的复合纱线复并加捻制备出磁性纤维所占含量为23.0％、细度为600dtex的高饱和值磁性纤维/聚酯长丝纤维的复合纱线和高磁导率磁性纤维/聚酯长丝纤维的复合纱线。其中，复合纱线的加捻捻度均为300个/米。
(2)采用分条整经机，分别将600dtex高饱和值磁性纤维/聚酯长丝纤维的复合纱线和高磁导率磁性纤维/聚酯长丝纤维的复合纱线进行整经，形成各自经轴；采用双经轴喷气织机进行织造，表组织和里组织均为变化方平组织，表经、表纬采用600dtex高饱和值磁性纤维/聚酯长丝纤维的复合纱线，里经、里纬采用600dtex高磁导率磁性纤维/聚酯长丝纤维的复合纱线，表、里两层织物接结方式为表经接结法。磁性屏蔽织物的经向密度为350根/10cm，纬向密度为340根/10cm；纬向纱线喂入采用双喷嘴分别间隔喂入，制备得到磁性屏蔽变化方平织物。
本实施例制备的磁性屏蔽织物的规格为：平方米克重为415.00g/m2，织物厚度为1.59mm。该磁性屏蔽织物在低频均匀磁场中进行磁屏蔽效能经检测结果如表4。
表4实施例4制备的磁性屏蔽织物检测结果
Figure BDA0002232792300000071
实施例5
(1)分别将1根直径为0.016mm(线密度相当于15.3dtex)高饱和值磁性超低碳钢纤维和高磁导率铁镍磁性纤维分别与1.67dtex×38mm芳纶1313短纤维采用包芯纱纺制成单纱，并合股加捻形成股线，制备出磁性纤维所占含量为17.6％、细度为87dtex(45s)的高饱和值磁性纤维/芳纶1313纤维的复合纱线和高磁导率磁性纤维/芳纶1313纤维的复合纱线。其中，单纱加捻捻系数为345，合股纱线的加捻捻系数414，合股纱线捻向与单纱捻向相反。
(2)采用分条整经机，分别将87dtex(45s)高饱和值磁性纤维/芳纶1313纤维的复合纱线和高磁导率磁性纤维/芳纶1313纤维的复合纱线进行整经，形成各自经轴；采用双经轴喷气织机进行织造，表组织和里组织均为菱形斜纹，表经、表纬采用87dtex高饱和值磁性纤维/芳纶1313纤维的复合纱线，里经、里纬采用87dtex高磁导率磁性纤维/芳纶1313纤维的复合纱线，表、里两层织物接结方式为里经接结法。磁性屏蔽织物的经向密度为780根/10cm，纬向密度为560根/10cm；纬向纱线喂入采用双喷嘴分别间隔喂入，制备得到磁性屏蔽菱形斜纹织物。
本实施例制备的磁性屏蔽织物的规格为：平方米克重147.7g/m2，织物厚度为1.39mm。该磁性屏蔽织物在低频均匀磁场中进行磁屏蔽效能经检测结果如表5。
表5实施例5制备的磁性屏蔽织物检测结果
Figure BDA0002232792300000081
实施例6
(1)分别将1根直径为0.030mm(线密度相当于46dtex)高饱和值硅钢磁性纤维和高磁导率铁镍磁性纤维分别与414dtex/48f聚酯长丝纤维复丝进行复倂网络，制备出磁性纤维所占含量为10.0％的460dtex高饱和值磁性纤维/聚酯长丝纤维的复合纱线和高磁导率磁性纤维/聚酯长丝纤维的复合纱线。其中，网络节点均为120个/米。
(2)采用分条整经机，分别将460dtex高饱和值磁性纤维/聚酯长丝纤维的复合纱线和高磁导率磁性纤维/聚酯长丝纤维的复合纱线进行整经，形成各自经轴；采用双经轴喷气织机进行织造，表组织和里组织分别为2/2斜纹组织，表经、表纬采用460dtex高饱和值磁性纤维/聚酯长丝纤维的复合纱线，里经、里纬采用460dtex高磁导率磁性纤维/聚酯长丝纤维的复合纱线，表、里两层织物接结方式为表经接结法。磁性屏蔽织物的经向密度为300根/10cm，纬向密度为250根/10cm；纬向纱线喂入采用双喷嘴分别间隔喂入，制备得到斜纹磁性屏蔽织物。
本实施例制备的磁性屏蔽织物的规格为：平方米克重330.7g/m2，织物厚度为1.54mm。该磁性屏蔽织物在低频均匀磁场中进行磁屏蔽效能经检测结果如表6。
表6实施例6制备的磁性屏蔽织物检测结果
Figure BDA0002232792300000091

Claims (6)

1.一种磁屏蔽织物，其特征在于，所述磁屏蔽织物为双层组织结构，所述磁屏蔽织物表层由高饱和值磁性纤维和纺织纤维组成的复合纱线编织构成；所述磁屏蔽织物里层由高磁导率磁性纤维和纺织纤维组成的复合纱线编织构成；所述表层、里层两层织物通过接结点连接形成整体；所述高饱和值磁性纤维是硅钢、超低碳钢中的一种与玻璃或玄武岩组成皮芯结构的长丝纤维，所述高磁导率磁性纤维是铁镍合金与玻璃或玄武岩组成皮芯结构的长丝纤维；所述纺织纤维是经过加工处理的着色天然纤维、着色化学纤维和着色长丝纤维中的一种或几种的混合；所述高饱和值磁性纤维的细度为0.010～0.030mm,所述高磁导率磁性纤维细度为0.010-0.030mm。
2.根据权利要求1所述的一种磁屏蔽织物，其特征在于，所述高饱和值磁性纤维与纺织纤维组成的复合纱线中，高饱和值磁性纤维所占含量为10～50％；所述高磁导率磁性纤维与纺织纤维组成的复合纱线中，高磁导率磁性纤维所占含量为10～50％。
3.根据权利要求1所述的一种磁屏蔽织物，其特征在于，所述高磁导率磁性纤维与纺织纤维组成的复合纱线细度为50～600dtex；所述高磁导率磁性纤维与纺织纤维组成的复合纱线细度为50～600dtex。
4.根据权利要求1所述的一种磁屏蔽织物，其特征在于，所述磁屏蔽织物组织为平纹组织、斜纹组织、缎纹组织或在上述三种织物组织基础上的各种变化组织中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种磁屏蔽织物，其特征在于，表、里两层织物接结方式可为表经接结法、里经接结法和联合接结法中的任一种。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述一种磁屏蔽织物的制备方法，其特征在于,包括以下步骤：
(1)分别将高饱和值磁性纤维和高磁导率磁性纤维与纺织纤维进行包芯、复併、复併网络方式进行纺纱加工，制备获得到高饱和值磁性纤维与纺织纤维组成的复合纱线和高磁导率磁性纤维与纺织纤维组成的复合纱线；
(2)将步骤(1)得到的纱线分别整经，利用双经轴织机织造，得到磁屏蔽织物。
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