CN114561727A - 一种吸波与屏蔽技术相结合的防辐射纱线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种吸波与屏蔽技术相结合的防辐射纱线，涉及纺织纱线领域。该防辐射纱线由碳纤维、石墨烯纤维、纳米银纤维和铁氧体纤维混纺而成，所述碳纤维占比30‑40％,所述石墨烯纤维占比25‑30％，所述纳米银纤维占比15‑20％，所述铁氧体纤维占比15‑20％。本发明的有益效果在于：本发明防辐射纱线融合了四种纤维的优势，既能屏蔽电磁波，又能吸收电磁波，可以大大降低人体周边的电磁辐射剂量，减少空间的电磁辐射重复污染，加强对人体的保护作用。
Description
技术领域
本发明主要涉及纺织纱线领域，具体是一种吸波与屏蔽技术相结合的防辐射纱线。
背景技术
随着科学技术和电子工业的发展,人们的周围环境中出现了许多便捷、高效的现代化办公、生活用品，例如：电视机、电子计算机、微波炉、电磁灶、红外线炉、紫外线消毒灯等，这些电子设备都不同程度地发射出无线电波，辐射到办公或生活空间,电磁波辐射已经成为一种新的社会公害。电磁波辐射造成的电磁干扰不仅会影响各种电子设备的正常运转,而且对身体健康也有危害。
因此对防辐射材料的研究亦成为材料研究的一个重要方向。目前市场上销售的防辐射纱线，其原料主要是将超细金属丝与纤维混合纺织而成的，或将金属离子涂层涂覆在纤维布料上，从而形成金属屏障，反射电磁波，达到保护人体的作用，基本上都是屏蔽类的防辐射产品，存在使用时会造成空间的电磁辐射重复污染这样一个缺陷，而吸波材料是指能吸收投射到它表面的电磁波能量的一类材料。它通过材料的各种不同的损耗机制将入射电磁波转化成热能或者是其它能量形式而达到吸收电磁波目的，在应用上，除要求吸波材料在较宽频带内对电磁波具有高的吸收率外，还要求它具有质量轻、耐温、耐湿、抗腐蚀等性能，如何提供一种吸波与屏蔽技术结合的防辐射纱线需要亟需解决的问题。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供了一种吸波与屏蔽技术相结合的防辐射纱线，本发明防辐射纱线既能屏蔽电磁波，又能吸收电磁波，可以大大降低人体周边的电磁辐射剂量，减少空间的电磁辐射重复污染，加强对人体的保护作用。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种吸波与屏蔽技术相结合的防辐射纱线，由碳纤维、石墨烯纤维、纳米银纤维和铁氧体纤维混纺而成，所述碳纤维占比30-40％,所述石墨烯纤维占比25-30％，所述纳米银纤维占比15-20％，所述铁氧体纤维占比15-20％。
优选的，所述碳纤维的线密度为1.2-1.5dtex，断裂强度2.5-2.7cN·dtex-1，断裂伸长率32-35％。
优选的，所述石墨烯的线密度为1.3-1.6dtex，断裂强度2.6-2.9cN·dtex-1，断裂伸长率34％～39％。
优选的，所述纳米银纤维线密度为1.4-1.6dtex，断裂强度12-14cN·dtex-1，断裂伸长率1-4％。
优选的，所述铁氧体纤维线密度为1.5-1.8dtex，断裂强度3.4-4.3cN·dtex-1，断裂伸长率6-10％。
上述吸波与屏蔽技术相结合的防辐射纱线的制备方法，所述步骤如下：
(1)清花工序：将碳纤维、石墨烯纤维、纳米银纤维和铁氧体纤维按照比例混合后遵循短流程，低速度，少打少落的原则开清；
(2)梳棉工序：采取“轻定量、强分梳、紧隔距、慢速度”，保持锡林转速为310-330r/min，刺辊速度为720-750r/min，道夫速度为10-13r/min，锡林道夫隔距0.12mm，生条定量为3.1-3.8g/m；
(3)并条工序：采用三道并和，8根条子并和，头并后牵伸区牵伸倍数1.80-1.85，末并后牵伸倍数为1.14-1.18；
(4)粗纱工序：粗纱后去牵伸倍数为1.14-1.16，捻系数为100-110；
(5)细纱工序：采用紧密纺技术，细纱锭速为12000-16000rpm；
(6)络筒工序：采用络纱络筒张力为220-240CN，络筒速度为800-1000r/min。
优选的，所述步骤(1)清花工序中抓棉机打手速度700-720r/min、开棉机打手速度620-650r/min、单打手成卷机速度1000-1050r/min，棉卷定量300-350g/m。
对比现有技术，本发明的有益效果是：
本发明由碳纤维、石墨烯纤维、纳米银纤维和铁氧体纤维混纺而成的防辐射纱线，融合了四种纤维的优势，既能屏蔽电磁波，又能吸收电磁波，可以大大降低人体周边的电磁辐射剂量，减少空间的电磁辐射重复污染，加强对人体的保护作用。
各原料功效如下：
碳纤维具有良好的电磁屏蔽性能，也是一种高性能增强纤维,同时碳纤维具备优异的电、热传导性，阻燃性能良好，热膨胀系数极低，并且还有低辐射线吸收性、非磁性和不磁化、极好的振动阻尼性、抗疲劳和抗蠕变性能。
石墨烯具有纵横比、电导率和热导率高、比表面积大、密度低等特点，其本征强度高达130GPa，常温下的电子迁移率可达到15 000cm2/(V·s)，是目前电阻率最小的材料。并且石墨烯具有室温量子霍尔效应和良好的铁磁性，与石墨、碳纤维、碳纳米管等材料相比，拥有独特性能的石墨烯可以突破碳材料原有的局限，成为一种新型有效的电磁屏蔽和微波吸收材料。
纳米银纤维纤维均匀混合于纱线中，既具有抗菌抑菌、吸湿快干、可生物降解等方面的环保性与功能性，又具有良好的防辐射屏蔽效果,同时纳米材料具有极好的吸波特性。
铁氧体的吸波性能来源于其既具有亚铁磁性，又具有介电性能，其相对磁导率和电导率均呈复数形式，它既能产生介电损耗，又能产生磁致损耗，因此铁氧体吸波材料具有良好的吸波性能。
具体实施方式
结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
实施例1一种吸波与屏蔽技术相结合的防辐射纱线，由碳纤维、石墨烯纤维、纳米银纤维和铁氧体纤维混纺而成，所述碳纤维占比35％,所述石墨烯纤维占比30％，所述纳米银纤维占比15％，所述铁氧体纤维占比20％。
所述碳纤维的线密度为1.3dtex，断裂强度2.6cN·dtex-1，断裂伸长率34％。
所述石墨烯的线密度为1.5dtex，断裂强度2.8cN·dtex-1，断裂伸长率36％。
所述纳米银纤维线密度为1.5dtex，断裂强度13cN·dtex-1，断裂伸长率3％。
所述铁氧体纤维线密度为1.6dtex，断裂强度4cN·dtex-1，断裂伸长率8％。
上述吸波与屏蔽技术相结合的防辐射纱线的制备方法，所述步骤如下：
(1)清花工序：将碳纤维、石墨烯纤维、纳米银纤维和铁氧体纤维按照比例混合后遵循短流程，低速度，少打少落的原则开清，抓棉机打手速度710r/min、开棉机打手速度635r/min、单打手成卷机速度1000r/min，棉卷定量320g/m。
(2)梳棉工序：采取“轻定量、强分梳、紧隔距、慢速度”，保持锡林转速为320r/min，刺辊速度为735r/min，道夫速度为12r/min，锡林道夫隔距0.12mm，生条定量为3.5g/m；
(3)并条工序：采用三道并和，8根条子并和，头并后牵伸区牵伸倍数1.83，末并后牵伸倍数为1.16；
(4)粗纱工序：粗纱后去牵伸倍数为1.16，捻系数为105；
(5)细纱工序：采用紧密纺技术，细纱锭速为14000rpm；
(6)络筒工序：采用络纱络筒张力为230CN，络筒速度为900r/min。
实施例2：一种吸波与屏蔽技术相结合的防辐射纱线，由碳纤维、石墨烯纤维、纳米银纤维和铁氧体纤维混纺而成，所述碳纤维占比30％,所述石墨烯纤维占比30％，所述纳米银纤维占比20％，所述铁氧体纤维占比20％。
所述碳纤维的线密度为1.2dtex，断裂强度2.5cN·dtex-1，断裂伸长率32％。
所述石墨烯的线密度为1.3dtex，断裂强度2.6cN·dtex-1，断裂伸长率34％。
所述纳米银纤维线密度为1.4dtex，断裂强度12cN·dtex-1，断裂伸长率1％。
所述铁氧体纤维线密度为1.5dtex，断裂强度3.4cN·dtex-1，断裂伸长率6％。
上述吸波与屏蔽技术相结合的防辐射纱线的制备方法，所述步骤如下：
(1)清花工序：将碳纤维、石墨烯纤维、纳米银纤维和铁氧体纤维按照比例混合后遵循短流程，低速度，少打少落的原则开清，抓棉机打手速度700r/min、开棉机打手速度620r/min、单打手成卷机速度1000r/min，棉卷定量300g/m。
(2)梳棉工序：采取“轻定量、强分梳、紧隔距、慢速度”，保持锡林转速为310r/min，刺辊速度为720r/min，道夫速度为10r/min，锡林道夫隔距0.12mm，生条定量为3.1g/m；
(3)并条工序：采用三道并和，8根条子并和，头并后牵伸区牵伸倍数1.80，末并后牵伸倍数为1.14；
(4)粗纱工序：粗纱后去牵伸倍数为1.14，捻系数为100；
(5)细纱工序：采用紧密纺技术，细纱锭速为12000rpm；
(6)络筒工序：采用络纱络筒张力为220CN，络筒速度为800r/min。
实施例3一种吸波与屏蔽技术相结合的防辐射纱线，由碳纤维、石墨烯纤维、纳米银纤维和铁氧体纤维混纺而成，所述碳纤维占比40％,所述石墨烯纤维占比25％，所述纳米银纤维占比15％，所述铁氧体纤维占比20％。
所述碳纤维的线密度为1.5dtex，断裂强度2.7cN·dtex-1，断裂伸长率35％。
所述石墨烯的线密度为1.6dtex，断裂强度2.9cN·dtex-1，断裂伸长率39％。
所述纳米银纤维线密度为1.6dtex，断裂强度14cN·dtex-1，断裂伸长率4％。
所述铁氧体纤维线密度为1.8dtex，断裂强度4.3cN·dtex-1，断裂伸长率10％。
Claims (7)
1.一种吸波与屏蔽技术相结合的防辐射纱线，其特征在于：由碳纤维、石墨烯纤维、纳米银纤维和铁氧体纤维混纺而成，所述碳纤维占比30-40％,所述石墨烯纤维占比25-30％，所述纳米银纤维占比15-20％，所述铁氧体纤维占比15-20％。
2.根据权利要求1所述的一种吸波与屏蔽技术相结合的防辐射纱线，其特征在于：所述碳纤维的线密度为1.2-1.5dtex，断裂强度2.5-2.7cN·dtex-1，断裂伸长率32-35％。
3.根据权利要求1所述的一种吸波与屏蔽技术相结合的防辐射纱线，其特征在于：所述石墨烯的线密度为1.3-1.6dtex，断裂强度2.6-2.9cN·dtex-1，断裂伸长率34％～39％。
4.根据权利要求1所述的一种吸波与屏蔽技术相结合的防辐射纱线，其特征在于：所述纳米银纤维线密度为1.4-1.6dtex，断裂强度12-14cN·dtex-1，断裂伸长率1-4％。
5.根据权利要求1所述的一种吸波与屏蔽技术相结合的防辐射纱线，其特征在于：所述铁氧体纤维线密度为1.5-1.8dtex，断裂强度3.4-4.3cN·dtex-1，断裂伸长率6-10％。
6.根据权利要求1所述的一种吸波与屏蔽技术相结合的防辐射纱线的制备方法，其特征在于：所述步骤如下：
(1)清花工序：将碳纤维、石墨烯纤维、纳米银纤维和铁氧体纤维按照比例混合后遵循短流程，低速度，少打少落的原则开清；
(2)梳棉工序：采取“轻定量、强分梳、紧隔距、慢速度”，保持锡林转速为310-330r/min，刺辊速度为720-750r/min，道夫速度为10-13r/min，锡林道夫隔距0.12mm，生条定量为3.1-3.8g/m；
(3)并条工序：采用三道并和，8根条子并和，头并后牵伸区牵伸倍数1.80-1.85，末并后牵伸倍数为1.14-1.18；
(4)粗纱工序：粗纱后去牵伸倍数为1.14-1.16，捻系数为100-110；
(5)细纱工序：采用紧密纺技术，细纱锭速为12000-16000rpm；
(6)络筒工序：采用络纱络筒张力为220-240CN，络筒速度为800-1000r/min。
7.根据权利要求6所述的一种吸波与屏蔽技术相结合的防辐射纱线的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)清花工序中抓棉机打手速度700-720r/min、开棉机打手速度620-650r/min、单打手成卷机速度1000-1050r/min，棉卷定量300-350g/m。
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