CN112127159A - 一种银纳米线抗电磁织物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种银纳米线抗电磁织物及其制备方法，该制备方法包括：制备壳聚糖和端羟基超支化聚合物修饰银纳米线，利用静电喷涂工艺涂覆到织物上，整理后即得银纳米线抗电磁织物；该织物抗电磁性能优越，其电脑屏蔽测试小于10uW/cm²，水洗20次后电脑屏蔽测试小于50uW/cm²。本发明利用废弃贝壳为原料之一，环境友好性强，工艺普适性号，具有良好的推广价值。

Description

一种银纳米线抗电磁织物及其制备方法

技术领域

本发明属于纺织技术领域，具体涉及一种银纳米线抗电磁织物及其制备方法。

背景技术

随着信息化技术的发展，电子、电器产品的使用越来越广泛。这些产品在给人们带来便利的同时，也带来了电磁污染。电磁波辐射达到一定程度后对人体健康产生一定的危害。电磁波污染已成为继空气污染、水污染、噪音污染之后的第四大污染源。此外，日常生活中产生的静电可能对生产：生活产生危害，尤其是合成纤维使用相当普遍，而合成纤维易产生静电，石油、化工，纺织、橡胶、印刷、电子、制药、以及粉体加工等行业由于静电造成的事故也很多。因此，开发导电防辐射面料，保证生产、生活安全，保护人体健康，正受到纺织行业的广泛重视。

专利CN201710836981.7涉及基于银纳米线/壳聚糖/蚕丝蛋白的多功能棉纤维，其将阳离子化棉织物依次浸渍在银纳米线溶液和丝素-壳聚糖混合溶液中进行自组装，得到基于银纳米线/壳聚糖/蚕丝蛋白的多功能棉纤维。丝素-壳聚糖与银纳米线通过静电引力层层自组装牢固结合，赋予了棉纤维优异的导电、抗菌、抗紫外和等性能。此外，改性后的棉织物表面摩擦系数和粗糙度变小，织物手感变得光滑，获得了真丝般的质感。但该工艺的普适性较低。

电磁波辐射达到一定程度后对人体健康产生一定的危害越来越受到重视。因此，对于高质量的抗电磁织物的研发是迫切需要的。

发明内容

为了克服现有技术中抗电磁织物质量参差不齐、工艺普适性差的缺陷，从而提供一种银纳米线抗电磁织物及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种银纳米线抗电磁织物的制备方法，其包括，(1)将废旧贝壳进行湿法粉碎，提取甲壳素后经脱乙酰处理得到壳聚糖；(2)用银纳米线异丙醇分散溶液和四氟硼酸亚硝鎓乙醇制备端羟基超支化聚合物修饰银纳米线；(3)将所述银纳米线溶液和所述壳聚糖静电喷涂到织物上，整理后即得银纳米线抗电磁织物。

优选的，步骤(1)中，所述湿法粉碎，其为在8000～15000rpm转速下处理20～40min。

优选的，步骤(1)中，所述脱乙酰处理，其为在70～100℃下反应10～15h，其使用的氢氧化钠浓度为15～20mol/L。

优选的，步骤(2)中，使用的所述银纳米线异丙醇、所述四氟硼酸亚硝鎓乙醇和端羟基超支化聚合物的质量比为10：1：100。

优选的，步骤(3)中，所述静电喷涂，其接收距离为10～20cm，外加电压为20～40kV，处理时间为2～3h。

优选的，步骤(3)中，所述整理，其为进行热压整理。

优选的，所述热压处理，其处理温度为120～150℃，压力为8～15MPa，处理时间为2～10min。

优选的，所述织物为经预处理的棉织物、涤纶织物中的一种及以上。

作为本发明的另一方面，本发明提供一种银纳米线抗电磁织物，所述织物的电脑屏蔽测试小于10uW/cm²，水洗20次后电脑屏蔽测试小于50uW/cm²。

本发明的有益效果：

本发明通过制备适用于织物的壳聚糖，通过静电喷涂将壳聚糖和银纳米线涂覆在织物表面，得到了性能优越的抗电磁银纳米线织物，该织物具有很好的抗电性能，电脑屏蔽测试小于10uW/cm²’且性能稳定性，水洗20次后仍可以屏蔽电脑电磁辐射90％以上。

附图说明

图1是本发明实施例2序号5工艺下织物的SEM图，图中比例为1微米。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

测试方法：

HJ/T10.2-1996《辐射环境管理导则电磁辐射监测仪器和方法》，测试织物的电磁屏蔽效能，注：电脑进行电磁辐射测试2400uW/cm²；

依据FZ/T 01042-1996，用LFY-4感应静电测试仪检测,测试的环境温度 20℃、湿度R1H 36％、平衡5h；

水洗依据GB/T 12703–91处理。

实施例1

(1)将废弃贝壳清洗干净后，置于-30℃-40℃冷冻5小时后立刻浸入水中，在250W超声下处理2小时，用湿法粉碎机得得到壳浆料；

(2)按与废弃贝壳重量比为50∶1加入胰蛋白酶，加热至35～37℃搅拌处理20min，加入75％柠檬酸将PH调节至3-5，温度为60℃，搅拌2-4小时后，再放置在水浴中温度为100-120℃灭酶，以10000rpm转速离心回收上清液，收集沉淀物采用体积比2∶1乙醇与石油醚混合溶液对沉淀物进行多次洗脱，将洗脱过沉淀物加入乙酸乙酯，置于250W超声波中30分钟后，减压旋转蒸发回收乙酸乙酯，冷冻干燥后即得甲壳素；

(3)将甲壳素加入足量氢氧化钠溶液中进行脱乙酰处理，加热到75℃，搅拌反应10h，漂洗至中性，加入到0.5mol/L的乙酸溶液中搅拌2h，使之完全溶解，得到质量分数5％的壳聚糖溶液。

表1壳聚糖制备工艺表

实施例2

(1)棉织物预处理：将棉织物进行电晕处理，电压为10kV，时间为15s；

(2)制备银纳米线溶液：将10g/L的银纳米线异丙醇分散溶液与1g/L的四氟硼酸亚硝鎓乙醇溶液在室温下混合，将混合物轻轻摇动，直至银纳米线沉淀，离心分离后，重新分散于去离子水中，按体积比1:10，加入100g/L的端羟基超支化聚合物(HPAE)水溶液，匀速搅拌24h，得到端羟基超支化聚合物修饰银纳米线，离心分离，用去离子水和乙醇多次洗涤，干燥配制成 100-4000mg/mL的水溶液备用；

(3)静电喷涂：依次将端羟基超支化聚合物修饰银纳米线和壳聚糖溶液(实施例1序号2)交替喷涂组装在棉织物表面，得到银纳米线涂层，反复交替喷涂 5层，得到银纳米线棉织物，用氮气吹干：

(4)整理：用XLB-D400x400型平板硫化机对喷涂后棉织物进行热压处理，得到热压处理后的改性抗电磁织物。

表2织物静电喷涂及后整理的具体方式

实施例3：

(1)涤纶织物预处理：将涤纶织物进行电晕处理，电压为8`12kV，时间为 10～20s,见表1；

表3织物预处理及银纳米线制备制备的具体方式

(2)制备银纳米线溶液：将10g/L的银纳米线异丙醇分散溶液与1g/L的四氟硼酸亚硝鎓乙醇溶液在室温下混合，将混合物轻轻摇动，直至银纳米线沉淀，离心分离后，重新分散于去离子水中，按体积比1:10，加入100g/L的端羟基超支化聚合物水溶液，匀速搅拌24h，得到端羟基超支化聚合物修饰银纳米线，离心分离，用去离子水和乙醇多次洗涤，干燥配制成100-4000mg/mL的水溶液备用；

(3)静电喷涂和整理工艺参照实施例2序号2工艺进行，得到热压处理后的改性抗电磁织物。

对各实施例得到的改性抗电磁织物进行测试，结果见表4

表4静电压、半衰期测试结果

本发明通过制备适用于织物的壳聚糖，通过静电喷涂将壳聚糖和银纳米线涂覆在织物表面，得到了性能优越的抗电磁银纳米线织物，该织物具有很好的抗电性能，且性能稳定性，具有很好的市场价值和应用前景。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种银纳米线抗电磁织物的制备方法，其特征在于：包括，

（1）将废旧贝壳进行湿法粉碎，提取甲壳素后经脱乙酰处理得到壳聚糖；

（2）用银纳米线异丙醇分散溶液和四氟硼酸亚硝鎓乙醇制备端羟基超支化聚合物修饰银纳米线；

（3）将所述银纳米线溶液和所述壳聚糖静电喷涂到织物上，整理后即得银纳米线抗电磁织物。

2.如权利要求1所述的银纳米线抗电磁织物的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述湿法粉碎，其为在8000~15000rpm转速下处理20~40min。

3.如权利要求1所述的银纳米线抗电磁织物的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述脱乙酰处理，其为在70~100℃下反应10~15h，其使用的氢氧化钠浓度为15~20 mol/L。

4.如权利要求1所述的银纳米线抗电磁织物的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，使用的所述银纳米线异丙醇、所述四氟硼酸亚硝鎓乙醇和端羟基超支化聚合物的质量比为10：1：100。

5.如权利要求1~4任一项所述的银纳米线抗电磁织物的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述静电喷涂，其接收距离为10~20cm，外加电压为20~40kV，处理时间为2~3h。

6.如权利要求5所述的银纳米线抗电磁织物的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述整理，其为进行热压整理。

7.如权利要求6所述的银纳米线抗电磁织物的制备方法，其特征在于：所述热压处理，其处理温度为120~150℃，压力为8~15MPa，处理时间为2~10min。

8.如权利要求1~4或6、7任一项所述的银纳米线抗电磁织物的制备方法，其特征在于：所述织物为经预处理的棉织物、涤纶织物中的一种及以上。

9.一种银纳米线抗电磁织物，其特征在于：所述织物的电脑屏蔽测试小于10uW/cm²，水洗20次后电脑屏蔽测试小于50uW/cm²。

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