CN1710156A

CN1710156A - 一种用于屏蔽电磁波的织物及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN1710156A
Application number: CN 200510026906
Authority: CN
Inventors: 赵择卿; 冯国松; 陈小立
Original assignee: Donghua University
Current assignee: Donghua University
Priority date: 2005-06-20
Filing date: 2005-06-20
Publication date: 2005-12-21

Abstract

本发明提供了一种用于屏蔽电磁波的织物，将织物中加入铜盐、硫酸盐、含硫还原剂、硝酸银、醋酸盐、磷酸氰二钠、柠檬酸，通过欲处理、浸泡、还原反应等使织物对电磁波具有屏蔽功能，在0－10000MH₂范围内对电磁波的屏蔽可达35－45dB。另外该织物还具有很好的防紫外线、杀菌、防臭等功能，可用于制作除尘服、防磁服、工作服、抗静电服、防臭袜、包装袋、过滤袋等。该织物的生产工艺简单、成本低，适宜大规模生产。

Description

一种用于屏蔽电磁波的织物及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种织物及其制备方法和应用，具体地说涉及一种用于屏蔽电磁波的织物及其制备方法和应用。

背景技术

人类社会已进入信息时代，随着广播电视网、移动电话网等通讯网络的发展，随着各种家电如彩电、手机、微波炉、电脑等的进入千家万户，使人们生活在一个充满电磁波的空间。人们在享受高科技带来高效率的同时，也同时受到被联合国确认为人类四大污染之一的电磁波的污染。电磁波对人类工作和生活环境的污染已成为一个严重的社会问题，威胁着人类的健康。同时，因其无色、无味、无声，充斥着整个空间，又被称作“隐形杀手”。其对人类造成的危害有：

1.导致人体脑及循环系统异常、影响睡眠；导致人头疼、视力减弱、白血病、脑肿瘤等。

2.破坏性生殖功能，影响人体激素分泌，加速皮肤老化。

3.引发终端显示器症及眼病。

4.加速癌细胞繁殖、引发癌变。

5.引发糖尿病及遗传性疾病。

6.孕妇接触20小时以上，不使用防电磁波服易引发流产。

7.导致畸形儿及淋巴肿瘤。

8.长期使用手机，直接影响大脑，导致大脑综合症及记忆力减退。

9.影响心脏起博器正常使用。

1996年3月，日本出版的SPAIO杂志公布，电磁波强度超过3MG将对人体产生危害。一般家庭常用电器电磁波辐射经检验数据如下：电脑200MG，录象机6MG，电视机20MG，洗衣机30MG，复印机40MG，无绳电话200MG，传真机2MG，电冰箱20MG，空调20MG，电熨斗3MG，微波炉200MG，VCD100MG(MG：毫高斯，电磁辐射电位)。

目前国内外用语电磁波屏蔽的织物有：化学镀镍、镀铜、镀银等织物；不锈钢纤维、镍丝等织成纱网，埋在织物中；化学纤维纺丝时，将石墨、碳黑、金属粉末等导电物质，以等多种形式用异型喷丝头制造的导电纤维织成的织物；将化学纤维改性制得的改性腈纶织物等。化学镀或电镀金属织物不仅价格昂贵，不能洗涤，而且屏蔽效能均≤45DB；用金属纱网埋在织物中的制品同样价格昂贵(超过镀金属织物)，也不能洗涤(经洗涤后，网格变形，屏蔽效能大大降低)，且其屏蔽效能视金属丝不同在35-45dB之间；用纺丝时加入导电性填料制成的织物，虽然可以洗涤，但穿着透气性差，且其屏蔽效能≤38dB；至于腈纶纤维或织物改性，国内外生产厂商有日本旭化成、日本帝人、Nikon Sanno Dyling Co.，Ltd.生产的Thunderon织物、美国S.Tomibe等，USP4364739、USP4378226、EP1604062和赫斯特-塞拉尼斯公司产品及国内江苏纺研所、上海纺织研究院、上海工程大学纺织学院、北京服装学院、山西榆次纤维、宁波纤维厂等所制得的电磁波屏蔽织物，其耐久性、耐碱性、耐洗涤性及电磁波屏蔽效能均不及发明专利：CN1357664A。但以上导电纤维或织物均只含铜的硫化物晶体，其电磁屏蔽效能≤27dB。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于屏蔽电磁波的织物及其制备方法和应用，以克服现有技术中存在的屏蔽效能低、不耐洗涤等缺陷。

本发明的目的之一在于提供了一种用于屏蔽电磁波的织物，每100kg织物中包括如下含量的组分：

铜盐 2.5-3.5kg

硫酸盐 0.35-0.5kg

硝酸银 0.35-0.5kg

醋酸盐 0.6-0.85kg

含硫还原剂 3.5-5.5kg

磷酸氢二钠 4.0-5.0kg

柠檬酸 1.5-2.0kg。

其中所述的铜盐为硫酸铜或氯化铜中的一种或两种，所述的硫酸盐为硫酸钴或硫酸镍中的一种或两种，所述的醋酸盐为醋酸铝或醋酸铅中的一种或两种，所述的含硫还原剂为硫酸亚铁、硫化钠、次硫酸钠与甲醛的加成物、硫代硫酸钠或亚硫酸氢钠中的两种或两种以上。

本发明的另外目的是提供制备该用于屏蔽电磁波的织物的方法，该方法包括如下步骤：

①将100kg织物放入50％-80％的醋酸水溶液中，加热至40-95℃，搅拌10-30分钟，取出织物甩干；

②将铜盐2.5-3.5kg、硫酸盐0.35-0.5kg、硝酸银0.35-0.5kg、醋酸盐0.6-0.85kg、含硫还原剂3.5-5.5kg和磷酸氢二钠4.0-5.0kg分别用水稀释成5-20％溶液；

③将经欲处理过的织物，加入以上配好的铜盐溶液、硫酸盐溶液、硝酸银溶液、醋酸盐溶液、磷酸氰二钠溶液和1.5-2.0kg柠檬酸，加水使浴比为1∶30-50，调节pH至3-4；

④搅拌并加热至50-60℃，维持温度在45-52℃，加入1/4-1/2含硫还原剂溶液，10-20分钟后将余下的3/4-1/2含硫还原剂溶液加进去，反应3.5-4个小时，保温1-1.5小时；

⑤取出织物，除去浮色，烘干，即得所需织物。

用于屏蔽电磁波的织物的应用，可用于制作除尘服、防磁服、工作服、抗静电服、防臭袜、包装袋、过滤袋等。本发明的织物在其中的含量为3％-5％。

在任何化纤织物中，只要混入3％-5％本发明的纤维或纱线进行混纺或交织，就可制成各种抗静电、除尘、抗菌、防臭等功能，而且其抗菌、防臭功能比国内市场上的产品均高的多。

本发明产品电磁波屏蔽效果好，可广泛用于航空、航天、雷达站、人造卫星、发电厂、电业高压网区、金融、证券的微机操作、电台、电视台、通讯、电子医疗设备操作及家庭、手机使用人员以及孕妇、幼儿、安置有心脏起博器的体弱人群等。该产品质地柔软、颜色纯正、透气透湿性能好，穿着舒适大方，强度高、耐洗涤，是新世纪时尚保健人士的明智选择。

用3％-5％本发明的纤维与任何纤维或天然纤维进行混纺或交织，可制成各种耐久抗静电织物，可广泛用于炼钢厂、发电厂、制药厂、水泥制品厂、粮食加工厂等场地的防静电除尘滤烟过滤袋，可使工厂内的含尘量降至∠50mg/M²；以及油田、汽田、油库、油舱、石油加工厂、石化工业厂、煤矿等易燃、易爆场合的安全防静电工作服及半导体器材等的包装材料。

利用本发明配方和工艺还可生产导电、导磁、防紫外线、杀菌、防臭的腈纶改性纤维和纱线。在任何其他化学纤维中混入3-5％的本发明纤维或纱线，可制得耐久、耐洗涤、强度高的抗静电织物。

本发明的织物按照GB-4288规定洗涤100次后，其表面电阻率从1.2×10^-2Ω.cm变为1.25×10^-2Ω.cm；洗涤前后其屏蔽效果几乎不变。放置5年后，其电阻率和屏蔽效果几乎不变；本发明织物按腈纶织物的温度熨烫后，用本发明纤维作成的裤子象涤纶织物一样坚挺，而电阻率和屏蔽效果不变(上海测试中心测试的数据)。

本发明织物或纤维呈淡黄青铜色，并闪金属光泽，若要颜色再浅些，只要稍多加一点AgNO₃即可。一台绳状机8小时可生产300-340公斤的织物。

本发明采用现代高新科技、糅合传统工艺，具有耐久高效电磁波屏蔽、杀菌、防紫外线、保洁、透气性能好、耐洗涤、耐酸碱腐蚀等特性，对电磁辐射屏蔽效能可达45dB以上，经上海测试中心检测，完全达到环保标准。

本发明的关键在选用既能切断电力线又能切断磁力线的金属硫化物晶体与腈纶中的氰基发生配价键结合，且在较低温度下分次加入含硫还原剂，附合金属硫化物结晶动力学条件，使多种金属硫化物和磷酸盐晶体晶粒小，结构紧密，于腈纶织物结合牢固，对电磁辐射屏蔽效能高达35-45dB。

本发明工艺过程简单，投资低，如染色厂已有现成的绳状染色机或塑料制机器，就几乎不要投资。本发明无三废，属绿色工艺产品。因前处理的醋酸加热处理中加入了冷凝回流装置，不仅无醋酸蒸汽放出，而且可重复使用而降低成本。后处理的溶液经使用后，只要简单的分析银离子的含量，按比例添加其他金属盐，可反复使用，所以无废水排放。

具体实施方式

实施例1

①将100kg织物放入含50％醋酸水溶液的容器中，加上回流冷凝管，加热至95℃，搅拌10分钟，取出织物甩干；

②将硫酸铜3kg，硝酸银0.45g，硫酸镍0.45kg，硫酸亚铁0.3kg，醋酸铝0.45kg，醋酸铅0.3kg，硫代硫酸钠2.5kg，亚硫酸氰钠1.8kg，磷酸氰二钠4.5kg分别用水稀释成10％溶液；

③将经欲处理过的织物放入绳状染色机中，加入以上配好的硫酸铜溶液、硫酸镍溶液、硝酸银溶液、醋酸铝、醋酸铅溶液、磷酸氰二钠溶液和1.8kg柠檬酸，加水使浴比为1∶40，用醋酸调节PH至3；

④搅拌并加热至55℃，维持温度在50℃，加入1/4硫代硫酸钠溶液和亚硫酸氰钠溶液，10分钟后将余下的3/4硫代硫酸钠溶液和亚硫酸氰钠溶液加进去，反应3.5个小时，保温1小时；

⑤取出织物，除去浮色，烘干，经热定型，即得淡黄青铜色、闪闪发光织物。

实施例2

②将氯化铜3.2kg，硝酸银0.45kg，硫酸镍0.45kg，硫酸亚铁0.3kg，醋酸铝0.45kg，醋酸铅0.3kg，硫代硫酸钠3.0kg，硫化钠1.0kg，磷酸氰二钠4.5kg分别用水稀释成10％溶液；

③将经欲处理过的织物放入绳状染色机中，加入以上配好的硫酸铜溶液、硫酸镍溶液、硝酸银溶液、醋酸铝、醋酸铅溶液、磷酸氰二钠溶液和1.8kg柠檬酸，加水使浴比为1∶40，用硫酸调节PH至3；

实施例3

②将硫酸铜2.5kg，氯化铜0.60kg，硝酸银0.45kg，硫酸钴0.28kg，硫酸亚铁0.3kg，醋酸铝0.45kg，醋酸铅0.3kg，硫代硫酸钠2.5kg，亚硫酸氰钠1.8kg，磷酸氰二钠4.5kg分别用水稀释成10％溶液；

③将经欲处理过的织物放入绳状染色机中，加入以上配好的硫酸铜溶液、硫酸镍溶液、硝酸银溶液、醋酸铝、醋酸铅溶液、磷酸氰二钠溶液和1.8kg柠檬酸，加水使浴比为1∶40，用醋酸调节PH至4；

④搅拌并加热至55℃，维持温度在50℃，加入1/4硫代硫酸钠溶液和亚硫酸氰钠溶液，15分钟后将余下的3/4硫代硫酸钠溶液和亚硫酸氰钠溶液加进去，反应3.5个小时，保温1小时；

实施例4

②将氯化铜3.2kg，硝酸银0.45kg，硫酸镍0.45kg，硫酸亚铁0.3kg，醋酸铝0.45kg，醋酸铅0.3kg，次硫酸钠与甲醛的加成物4.5kg，磷酸氰二钠4.5kg分别用水稀释成10％溶液；

实施例5

①将100kg织物放入含80％醋酸水溶液的容器中，加上回流冷凝管，加热至40℃，搅拌12分钟，取出织物甩干；

Claims

1.一种用于屏蔽电磁波的织物，其特征在于每100kg织物中包括如下含量的组分：

铜盐 2.5-3.5kg

硫酸盐 0.35-0.5kg

硝酸银 0.35-0.5kg

醋酸盐 0.6-0.85kg

含硫还原剂 3.5-5.5kg

磷酸氢二钠 4.0-5.0kg

柠檬酸 1.5-2.0kg。

2.根据权利要求1所述的用于屏蔽电磁波的织物，其特征在于所述的铜盐为硫酸铜或氯化铜中的一种或两种，所述的硫酸盐为硫酸钴或硫酸镍中的一种或两种，所述的醋酸盐为醋酸铝或醋酸铅中的一种或两种，所述的含硫还原剂为硫酸亚铁、硫化钠、次硫酸钠与甲醛的加成物、硫代硫酸钠或亚硫酸氢钠中的两种或两种以上。

3.一种制备如权利要求1或2任一项所述的用于屏蔽电磁波的织物的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

⑤取出织物，除去浮色，烘干，即得所需织物。

4.根据权利要求3所述的制备用于屏蔽电磁波的织物的方法，其特征在于所述的铜盐为硫酸铜或氯化铜中的一种或两种，所述的硫酸盐为硫酸钴或硫酸镍中的一种或两种，所述的醋酸盐为醋酸铝或醋酸铅中的一种或两种，所述的含硫还原剂为硫酸亚铁、硫化钠、次硫酸钠与甲醛的加成物、硫代硫酸钠或亚硫酸氢钠中的两种或两种以上。

5.根据权利要求1或2任一项所述的用于屏蔽电磁波的织物的应用，可用于制作除尘服、防磁服、工作服、抗静电服、防臭袜、包装袋、过滤袋。

6.根据权利要求5所述的用于屏蔽电磁波的织物的应用，其特征在于该织物在除尘服、防磁服、工作服、抗静电服、防臭袜、包装袋、过滤袋中的含量为3-5％。