一种纳米防辐射面料的制备方法与流程

文档序号:16319298发布日期:2018-12-19 05:36阅读:249来源:国知局

本发明属于纺织技术领域,具体涉及一种纳米防辐射面料的制备方法。

背景技术

家用电器、办公电子设备、手机等电磁波辐射源已成为危害人类健康的第四大污染源,使得防辐射产品成为人们关注的热点。目前,市场上流行的防辐射织物主要有金属纤维防辐射面料、铜镍离子防辐射面料、镀银纤维防辐射面料等。其中镀银纤维防辐射面料因具有防辐射、抗菌、抑污、柔软、透气等优点,成为生产防辐射服装的最理想面料。有研究者对镀银纤维与棉、腈纶、羊毛、竹浆纤维等混纺防辐射织物进行了研究。再生蚕丝蛋白纤维是运用高科技纳米技术,从桑蚕丝中提取含18种氨基酸成分蚕丝蛋白质生产的新型纤维。该纤维具有养颜护肤、吸放湿性好、

随着电子电气设备应用的日益广泛,电磁污染已成为继空气污染、水污染、噪声污染之后的第四大环境污染,已被联合国确定为必须治理的污染之一。国内外的研究成果和文献表明,电磁污染与生物效应有关,如果人体长期暴露于过量的电磁辐射环境中,人体的心血管系统、中枢神经系统、内分泌系统、生殖系统、免疫系统以及大脑神经系统等都会受到不同程度的伤害,导致癌症的发病率急剧增加。据预测,15年后环境电磁能量密度将在现有基础上增加26倍,40后将增加700倍,21世纪环境电磁恶化已成定局。因此,治理电磁污染已迫在眉睫。

在对环境进行电磁治理的同时,对自身实施的电磁保护也是防止免受电磁辐射的重要因素。

目前,国内外已开发出多种电磁屏蔽织物,然而大部分的织物都是金属纤维织物,因此为了拓宽防辐射的面料的应用范围,实现所有面料种类的防辐射功能,具有重要的意义。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题:针对面料防辐射性能差,有机防辐射整理剂对面料的防辐射性能保持时间短的问题,本发明提供了一种纳米防辐射面料的制备方法,本发明通过改性防辐射纳米粉体处理面料,提高了面料的防辐射性能和防辐射效果的保持周期。

本发明提供以下技术方案:

一种纳米防辐射面料的制备方法,包括以下步骤:

(1)称取纳米二氧化钛25-40份、氧化钇10-30份、银粒子12-25份置于高速搅拌器中,于500-800r/min的转速下高速搅拌20-40min,在搅拌的过程中逐滴添加40-60份含30-50%硬脂酸的乙醇溶液,溶液添加完毕后继续搅拌5-10min至成糊状,再将其放入50-70℃的烘箱中烘干,再将烘干物碾碎,制得硬脂酸包覆的纳米粉体;

(2)向步骤(1)制得的硬脂酸包覆的纳米粉体40-60份中加入5-10份三乙醇胺,在研钵中研磨1-2h,然后在高速搅拌下添加到5-10倍重量份含3-5%的硅烷偶联剂中,将ph调节至8-9,在30-50℃的温度下搅拌40-60min,再放入球磨机中球磨2-3h,制得改性纳米乳液;

(3)将面料浸入8-15%的脂肪酸纳溶液中,在200-400r/min的转速下于25-30℃的温度下搅拌处理20-40min,将溶液甩干,再将面料用清水洗涤3-5次,烘干面料备用;

(4)将步骤(3)处理后的面料浸入步骤(2)制得的80-100份改性纳米乳液中,在室温下以300-600r/min的转速搅拌处理40-60min,然后在搅拌的状态下加入儿茶素12-20份、n,n-乙撑双硬脂酰胺12-20份、脂肪醇聚醚酰胺8-16份、聚乙烯醇5-10份、聚硅氧烷-丙烯酸酯6-15份,搅拌2-4h后将面料甩干,最后将面料烘干制得成品。

优选的,所述步骤(1)中各原料的重量份为:纳米二氧化钛32份、氧化钇20份、银粒子18份、含40%硬脂酸的乙醇溶液50份。

优选的,所述脂肪酸纳的质量分数为12%。

优选的,所述改性纳米乳液90份、儿茶素16份、n,n-乙撑双硬脂酰胺16份、脂肪醇聚醚酰胺12份、聚乙烯醇7.5份、聚硅氧烷-丙烯酸酯10份。

有益效果:本发明提供了一种纳米防辐射面料的制备方法,本发明采用纳米二氧化钛、氧化钇、银粒子组成的纳米粒子混合体用硬脂酸包覆,组合的纳米粉体具有良好的防辐射性能,经过硬脂酸包覆后提高了粉体的稳定性,同时避免了裸露的纳米粉体易被氧化、侵蚀等现象的发生,长效保持纳米粉体的防辐射性能;纳米粉体经过硅烷偶联剂的修饰后易于交联在脂肪酸纳处理的面料的表面,提高抗辐射性能,最后面料再经功能性成分的整理,提高面料的抗菌性和柔软度。通过测试结果得出,本发明制得的面料在不同频率的电磁波下具有优越的屏蔽性能,屏蔽效能达到65db以上,能够达到防辐射面料的优良等级要求,因此,本发明制得的面料具有重要的使用价值。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明,但实施例仅是范例性的,并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是,在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换,但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

实施例1

一种纳米防辐射面料的制备方法,包括以下步骤:

(1)称取纳米二氧化钛32份、氧化钇20份、银粒子18份置于高速搅拌器中,于500-800r/min的转速下高速搅拌30min,在搅拌的过程中逐滴添加50份含40%硬脂酸的乙醇溶液,溶液添加完毕后继续搅拌5-10min至成糊状,再将其放入60℃的烘箱中烘干,再将烘干物碾碎,制得硬脂酸包覆的纳米粉体;

(2)向步骤(1)制得的硬脂酸包覆的纳米粉体50份中加入8份三乙醇胺,在研钵中研磨1-2h,然后在高速搅拌下添加到7倍重量份含4%的硅烷偶联剂中,将ph调节至8.5,在40℃的温度下搅拌50min,再放入球磨机中球磨2.5h,制得改性纳米乳液;

(3)将面料浸入12%的脂肪酸纳溶液中,在300r/min的转速下于28℃的温度下搅拌处理30min,将溶液甩干,再将面料用清水洗涤3-5次,烘干面料备用;

(4)将步骤(3)处理后的面料浸入步骤(2)制得的90份改性纳米乳液中,在室温下以450r/min的转速搅拌处理50min,然后在搅拌的状态下加入儿茶素16份、n,n-乙撑双硬脂酰胺16份、脂肪醇聚醚酰胺12份、聚乙烯醇7.5份、聚硅氧烷-丙烯酸酯10份,搅拌2-4h后将面料甩干,最后将面料烘干制得成品。

实施例2

一种纳米防辐射面料的制备方法,包括以下步骤:

(1)称取纳米二氧化钛25份、氧化钇10份、银粒子12份置于高速搅拌器中,于500r/min的转速下高速搅拌20min,在搅拌的过程中逐滴添加40份含30%硬脂酸的乙醇溶液,溶液添加完毕后继续搅拌5min至成糊状,再将其放入50℃的烘箱中烘干,再将烘干物碾碎,制得硬脂酸包覆的纳米粉体;

(2)向步骤(1)制得的硬脂酸包覆的纳米粉体40份中加入5份三乙醇胺,在研钵中研磨1h,然后在高速搅拌下添加到5倍重量份含3%的硅烷偶联剂中,将ph调节至8,在30℃的温度下搅拌40min,再放入球磨机中球磨2h,制得改性纳米乳液;

(3)将面料浸入8%的脂肪酸纳溶液中,在200r/min的转速下于25℃的温度下搅拌处理20min,将溶液甩干,再将面料用清水洗涤3-5次,烘干面料备用;

(4)将步骤(3)处理后的面料浸入步骤(2)制得的80份改性纳米乳液中,在室温下以300r/min的转速搅拌处理40min,然后在搅拌的状态下加入儿茶素12份、n,n-乙撑双硬脂酰胺12份、脂肪醇聚醚酰胺8份、聚乙烯醇5份、聚硅氧烷-丙烯酸酯6份,搅拌2h后将面料甩干,最后将面料烘干制得成品。

实施例3

一种纳米防辐射面料的制备方法,包括以下步骤:

(1)称取纳米二氧化钛30份、氧化钇15份、银粒子15份置于高速搅拌器中,于600r/min的转速下高速搅拌25min,在搅拌的过程中逐滴添加45份含35%硬脂酸的乙醇溶液,溶液添加完毕后继续搅拌6min至成糊状,再将其放入55℃的烘箱中烘干,再将烘干物碾碎,制得硬脂酸包覆的纳米粉体;

(2)向步骤(1)制得的硬脂酸包覆的纳米粉体45份中加入6份三乙醇胺,在研钵中研磨1.2h,然后在高速搅拌下添加到6倍重量份含3.5%的硅烷偶联剂中,将ph调节至8.5,在35℃的温度下搅拌45min,再放入球磨机中球磨2.3h,制得改性纳米乳液;

(3)将面料浸入10%的脂肪酸纳溶液中,在250r/min的转速下于26℃的温度下搅拌处理25min,将溶液甩干,再将面料用清水洗涤3-5次,烘干面料备用;

(4)将步骤(3)处理后的面料浸入步骤(2)制得的85份改性纳米乳液中,在室温下以400r/min的转速搅拌处理45min,然后在搅拌的状态下加入儿茶素15份、n,n-乙撑双硬脂酰胺15份、脂肪醇聚醚酰胺10份、聚乙烯醇6份、聚硅氧烷-丙烯酸酯8份,搅拌2.5h后将面料甩干,最后将面料烘干制得成品。

实施例4

一种纳米防辐射面料的制备方法,包括以下步骤:

(1)称取纳米二氧化钛40份、氧化钇30份、银粒子25份置于高速搅拌器中,于800r/min的转速下高速搅拌40min,在搅拌的过程中逐滴添加60份含50%硬脂酸的乙醇溶液,溶液添加完毕后继续搅拌10min至成糊状,再将其放入70℃的烘箱中烘干,再将烘干物碾碎,制得硬脂酸包覆的纳米粉体;

(2)向步骤(1)制得的硬脂酸包覆的纳米粉体60份中加入10份三乙醇胺,在研钵中研磨2h,然后在高速搅拌下添加到10倍重量份含5%的硅烷偶联剂中,将ph调节至9,在50℃的温度下搅拌60min,再放入球磨机中球磨3h,制得改性纳米乳液;

(3)将面料浸入15%的脂肪酸纳溶液中,在400r/min的转速下于30℃的温度下搅拌处理40min,将溶液甩干,再将面料用清水洗涤3-5次,烘干面料备用;

(4)将步骤(3)处理后的面料浸入步骤(2)制得的100份改性纳米乳液中,在室温下以600r/min的转速搅拌处理60min,然后在搅拌的状态下加入儿茶素20份、n,n-乙撑双硬脂酰胺20份、脂肪醇聚醚酰胺16份、聚乙烯醇10份、聚硅氧烷-丙烯酸酯15份,搅拌4h后将面料甩干,最后将面料烘干制得成品。

将实施例1-4制备的面料采用dr-913g型织物防电磁辐射性能测试仪对面料的防辐射性能进行测试,测试方法参照sj20524-1995《材料屏蔽效能的测量方法》。测试织物防电磁辐射的频率为100、500、1000、2000、3000mhz,测试结果如表1所示,从表1中得出,本发明制得的面料在不同频率的电磁波下具有优越的屏蔽性能,能够达到防辐射面料的优良等级要求,因此,本发明制得的面料具有重要的使用价值。

表1

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