CN1970882A - 一种屏蔽电磁波和抗紫外的织物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种屏蔽电磁波和抗紫外的织物及其制备方法，该织物是通过如下方法制备的：A、用洗涤剂将织物进行清洗，再用清水清洗干净，烘干并平整；B、将步骤A预处理好的织物放入磁控溅射镀膜机的真空室中进行镀膜；镀膜条件是：织物的温度为0～150℃；真空度为0.4×100～2×100Pa；溅射功率为20～400W；镀膜时间为5～60分钟；靶材为金属铝、银、铁、镍、铬、金、铂或镁中的一种或几种；或为其氧化物中的一种或几种。本发明的有益效果是：薄膜牢固度很好，具有很好的紫外线和电磁波屏蔽作用，且水洗牢度较稳定，无污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种功能织物及其制备方法，特别是涉及一种屏蔽电磁波和抗紫外的织物及其制备方法。
背景技术
随着现代科学技术的发展，单一性能的材料已不再能够满足人们的需要。纳米技术的发展和系列功能纳米材料的开发和市场化为发展多功能的健康纺织品带来了契机。利用纳米材料的各种特殊性能从根本上改变化学纤维原有的物理机械及化学性能，已获得了一系列适合于不同用途的优良复合纤维如：抗紫外纤维；抗菌、抑菌和除臭纤维；远红外纤维；导电纤维；防辐射纤维。
研究表明，纳米金属及其氧化物薄膜等具有吸收紫外线、抵抗电磁波的特征，将其涂覆在织物上可防止有害紫外线和电磁波辐射的危害。
目前，将超微细粒子固着在纤维(如涤纶纤维)表面层通常有两种方法：一是将高聚物经适当的溶剂溶解或熔融后，加入超微细粒子，充分搅拌后进行纺丝加工。用该方法中制备的纤维或织物由于超细微胶体溶液植入纤维内部，表面效应较差。二是利用溶胶凝胶技术涂膜织物，使超微细胶体溶液固着在纤维(如涤纶纤维)表面。若采用该方法，溶胶在织物上形成干凝胶的过程中胶粒会长大，原来的颗粒不再保持纳米级，而且涂膜在纤维表面的超微细粒子容易脱落。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种屏蔽电磁波和抗紫外的织物及其制备方法，以弥补现有技术的不足或缺陷，满足生产和生活的需要。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案之一是：一种屏蔽电磁波和抗紫外的织物，该织物是通过如下方法制备的：
A、对织物的预处理
用洗涤剂将织物进行清洗，再用清水清洗干净，烘干并平整；
B、将步骤A预处理好的织物放入磁控溅射镀膜机的真空室中进行镀膜；
镀膜条件是：织物的温度为0～150℃；真空度为0.4×10°～2×10°Pa；溅射功率为20～400W；镀膜时间为5～60分钟；靶材为金属铝、银、铁、镍、铬、金、铂或镁中的一种或几种；或为金属铝、银、铁、镍、铬、金、铂或镁的氧化物中的一种或几种。
作为优选的技术方案：所述的织物为化学纤维织物或其混纺织物，以及化学纤维与天然纤维的混纺织物。
所述的化学纤维为涤纶、芳纶、尼纶、睛纶、胺纶或锦纶；所述的天然纤维为棉、麻、丝或毛。
所述的步骤B中织物的温度为20～30℃，真空度为0.7×10°Pa～1.0×10°Pa，溅射功率为200～300W，镀膜时间为40～60分钟。
步骤B中所述的织物温度为25℃，真空度为0.7×10°Pa。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案之二是：一种屏蔽电磁波和抗紫外的织物的制备方法，包括如下步骤：
A、对织物的预处理
用洗涤剂将织物进行清洗，再用清水清洗干净，烘干并平整；
B、将步骤A预处理好的织物放入磁控溅射镀膜机的真空室中进行镀膜；
镀膜条件是：织物的温度为0～150℃；真空度为0.4×10°～2×10°Pa；溅射功率为20～400W；镀膜时间为5～60分钟；靶材为金属铝、银、铁、镍、铬、金、铂或镁中的一种或几种；或为金属铝、银、铁、镍、铬、金、铂或镁的氧化物中的一种或几种。
作为优选的技术方案：所述的织物为化学纤维织物或其混纺织物，以及化学纤维与天然纤维的混纺织物。
所述的化学纤维为涤纶、芳纶、尼纶、睛纶、胺纶或锦纶；所述的天然纤维为棉、麻、丝或毛。
所述的步骤B中织物的温度为20～30℃，真空度为0.7×10°Pa～1.0×10°Pa，溅射功率为200～300W，镀膜时间为40～60分钟。
步骤B中所述的织物温度为25℃，真空度为0.7×10°Pa。
本发明的有益效果是：
1、在磁控溅射下镀制的金属粒子为纳米级，薄膜牢固度很好，可达到永久固着的目的。
2、用Al等金属镀制在织物上，具有很好的紫外线屏蔽作用，在230～350nm范围内紫外线透过率在1％以下，且水洗牢度较稳定。
3、湿磨牢度和皂洗牢度较好。
4、织物经过整理后有较好的电磁屏蔽作用，屏蔽率在90％左右，并且耐洗涤性较好。
5、环保，附着力强，产品质量高，功能更强大。整个过程无任何废水、废气排放，且单面、双面都可以镀膜，适合工业化生产，有着广阔的应用前景。
附图说明
图1涤纶经磁控溅射整理前后的紫外线透过率随波长变化曲线
其中，1——白涤纶
2——Al 0.7×10°Pa 50分钟正面
3——Al 0.7×10°Pa 50分钟反面
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细阐述。参照附图1。
实施例1：
A、对涤纶白布进行预处理：
用家用洗涤剂将织物进行清洗，然后用清水将织物上的洗涤剂清洗干净，烘干并平整；
B、将步骤A预处理好的织物放入磁控溅射镀膜机(型号为JPGF400-BG，出厂厂家为北京北仪创新真空技术有限责任公司)的真空室中进行镀膜；镀膜条件是：
一、织物的温度是25℃，
二、真空度为0.7×10°Pa，
三、靶材为金属铝，纯度为99.95％，
四、溅射功率为250W，
五、镀膜时间为50分钟。
按照SJ20524-95《材料屏蔽效能的测试方法》磁控溅射整理后的涤纶进行电磁屏蔽效能测试，此标准为电子行业标准，与美国ASTM4935的测试方法相同，分别选择在30MHZ、100MHz、300MHz和i000MHz频率下测试屏蔽效能值，这四个频率基本上代表人们生活中经常遇到的电磁波辐射频率。30MHz是一个临界频率值，一般家用电器的辐射频率均在30MHZ以上。家用彩色电视机正常使用时的辐射频率一般为68-300MHZ，电脑的辐射频率在1000MHz以下，手机的辐射频率在1000MHz左右，测试结果如表1所示：
表1.磁控溅射后的涤纶织物电磁波屏蔽效果
| 项目次数 | 辐射频率(MHZ) | 屏蔽率(％) | 洗涤20次后屏蔽率(％) |
| 1 | 30 | 98 | 97 |
| 2 | 100 | 97 | 95 |
| 3 | 300 | 96 | 94 |
| 4 | 1000 | 96 | 93 |
伴随着薄膜厚度的增加，织物的UPF(紫外线防护系数值)值增高，未处理的织物的UPF值为20，而处理过的织物的UPF值可达50。
抗紫外线和屏蔽电磁波的效果极佳(见表2的测试数据)。
表2.涤纶布未镀膜与镀膜后随波长透过率的变化
| nm | T(未镀膜透过率) | T(已镀膜正面透过率) | T(已镀膜反面透过率) |
| 400 | 14.50 | 2.41 | 6.50 |
| 380 | 11.43 | 1.43 | 5.19 |
| 360 | 3.56 | 0.00 | 2.14 |
| 340 | 1.23 | 0.00 | 1.00 |
| 320 | 0.84 | 0.00 | 0.88 |
| 300 | 0.07 | 0.00 | 0.03 |
| 280 | 0.26 | 0.00 | 0.00 |
| 260 | 0.24 | 0.00 | 0.20 |
| 230 | 0.41 | 0.00 | 0.05 |
Claims (10)
1、一种屏蔽电磁波和抗紫外的织物，其特征在于，该织物是通过如下方法制备的：
A、对织物的预处理
用洗涤剂将织物进行清洗，再用清水清洗干净，烘干并平整；
B、将步骤A预处理好的织物放入磁控溅射镀膜机的真空室中进行镀膜；
镀膜条件是：织物的温度为0～150℃；真空度为0.4×100～2×100Pa；溅射功率为20～400W；镀膜时间为5～60分钟；靶材为金属铝、银、铁、镍、铬、金、铂或镁中的一种或几种；或为金属铝、银、铁、镍、铬、金、铂或镁的氧化物中的一种或几种。
2、根据权利要求1所述的织物，其特征在于，所述的织物为化学纤维织物或其混纺织物，以及化学纤维与天然纤维的混纺织物。
3、根据权利要求2所述的织物，其特征在于，所述的化学纤维为涤纶、芳纶、尼纶、睛纶、胺纶或锦纶；所述的天然纤维为棉、麻、丝或毛。
4、根据权利要求1所述的织物，其特征在于，所述的步骤B中织物的温度为20～30℃，真空度为0.7×100Pa～1.0×100Pa，溅射功率为200～300W，镀膜时间为40～60分钟。
5、根据权利要求1或4所述的织物，其特征在于，步骤B中所述的织物温度为25℃，真空度为0.7×100Pa。
6、一种如权利要求1～4中任意一项所述的织物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、对织物的预处理
用洗涤剂将织物进行清洗，再用清水清洗干净，烘干并平整；
B、将步骤A预处理好的织物放入磁控溅射镀膜机的真空室中进行镀膜；
镀膜条件是：织物的温度为0～150℃；真空度为0.4×100～2×100Pa；溅射功率为20～400W；镀膜时间为5～60分钟；靶材为金属铝、银、铁、镍、铬、金、铂或镁中的一种或几种；或为金属铝、银、铁、镍、铬、金、铂或镁的氧化物中的一种或几种。
7、根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的织物为化学纤维织物或其混纺织物，以及化学纤维与天然纤维的混纺织物。
8、根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述的化学纤维为涤纶、芳纶、尼纶、睛纶、胺纶或锦纶；所述的天然纤维为棉、麻、丝或毛。
9、根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤B中织物的温度为20～30℃，真空度为0.7×100Pa～1.0×100Pa，溅射功率为200～300W，镀膜时间为40～60分钟。
10、根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤B中所述的织物温度为25℃，真空度为0.7×100Pa。
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