一种涂蜡法制备纳米银频率选择织物的制备方法与应用

1.本发明属于功能和智能纺织品技术领域，特别涉及一种涂蜡法制备纳米银频率选择织物的制备方法与应用。


背景技术：

2.近年来，随着电子设备的广泛应用，电子辐射污染问题也愈发收到人们的关注。具备电磁屏蔽的功能的产品也逐渐走进人们的视野。其中电磁屏蔽分为两种屏蔽方式，一种为全频率屏蔽，另一种为频率选择性屏蔽，即屏蔽某频段下的电磁波，而其他频率下电磁波将会透过。而实现频率选择性电磁屏蔽织物则需要制备周期性导电结构织物，周期性结构是有一定的单元形状按一定距离成阵列而成的。而如何制备具备良好的频率选择性电磁屏蔽周期性织物的制备方式创新也具有一定意义，传统的方法多采用电镀、印刷等方式。如专利cn207552562u在常规纺织品基体上，采用烫金纸烫金、局部化学镀、导电涂料印花等方式，将环状周期结构的导电区域涂敷在纺织品基体上，形成环状周期结构单元具有可选择性透过手机信号截止其它频率电磁波的纺织品。例如专利cn106245184a采用具有电磁功能的纱线与普通纱线组成，固结纱线在平面织物上构成由立体结构单元构成的贴片型或缝隙型立体周期结构，实现了显著的频率选择透通性能。例如专利cn107829193a采用导电区域转印、涂层或渡覆金属层的制备方法，制备了满足具有屏蔽防护功能性帐篷或墙体纺织品的产品。
3.上述各种方案虽然能够制备具备良好的频率选择性电磁屏蔽周期性织物，但是制备成本高，并且需要添加胶粘剂，会导致产物的导电性能下降。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种涂蜡法制备纳米银频率选择织物的制备方法与应用，以解决现有技术制备成本高，产品导电性能不佳的问题。
5.本发明的第一个目的可通过下列技术方案来实现：一种涂蜡法制备纳米银频率选择织物的制备方法，包括以下步骤：
6.步骤1、纳米银线导电溶液制备；
7.步骤2、织物前处理及周期结构绘制；
8.步骤3、熔蜡，刻刀上蜡冷却凝固；
9.步骤4、织物浸渍在纳米银溶液中；
10.步骤5、退蜡；
11.步骤6、测试其频率选择性电磁屏蔽效能、传感特性和电加热性能。
12.优选的，所述步骤1包括以下步骤：乙二醇在油浴锅160℃条件下磁力搅拌加热1小时，接着加入800μl的二水氯化铜溶液,等待10分钟，反应期间一直伴随磁力搅拌以及加热回流，使其反应充分，缓慢加入硝酸银溶液以及pvp溶液，反应完全后的溶液与丙酮溶液混合，待其静置，提取沉淀物，多次分别加入丙酮和无水乙醇进行最后离心操作。
13.优选的，所述织物前处理包括采用碱处理、酶处理去除纱线织造时加入的浆料或者油剂；所述周期结构为在织物上绘制长条形状的一维结构图形。
14.优选的，所述织物前处理包括但不限于控制溶液的ph值、温度以及处理时间。
15.优选的，所述步骤3包括将熔点低的蜡进行熔融，用蜡刀蘸取蜡液在织物的非导电区域的周期性结构织物上进行上蜡并等待其冷却。
16.优选的，所述上蜡方式包括但不限于浸渍、压轧。
17.优选的，所述步骤4采用少量多次的方式将织物浸渍在纳米银溶液中，使纳米银能够充分均匀的涂覆在织物上。这样能够避免产生团聚现象，从而导致织物的导电性能不匀，同时需要保护好蜡层，防止产生冰裂现象。
18.优选的，所述步骤5中将需要热压将凝固的蜡熔放在易吸取蜡液的织物或纸板中间，及时将蜡液吸走防止蜡液在脱蜡步骤中扩散到其他部位。
19.优选的，所述织物选择包括但不限于涤纶、涤棉、锦纶、维伦、丝绸以及粘胶织物。
20.根据本发明的另一个方面，提供一种涂蜡法制备纳米银频率选择织物的应用，将上述方法制备的涂蜡法制备纳米银频率选择织物应用在功能纺织品、特殊军事用品、墙体装饰织物。
21.与现有技术相比，本发明具有以下优点：(1)可以采取浸渍法制备周期性结构织物；(2)比较添加胶粘剂可以更大限度保持导电溶液的导电性能；(3)制备过程简单易操作，可实现性较强，应变应用灵活。
附图说明
22.图1为实施例的上蜡步骤流程示意图。
23.图2为实施例的脱蜡步骤流程示意图。
24.图3为实施例所选方法制得的涂蜡法制备纳米银频率选择织物示意图。
25.图4为实施例所选方法制得的涂蜡法制备纳米银频率选择织物的选择性电磁屏蔽结果示意图。
具体实施方式
26.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过各参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
27.实施例1,
28.本发明提供一种涂蜡法制备纳米银频率选择织物的方法，包括以下步骤：
29.步骤1：制作纳米银溶液。乙二醇在160℃条件下加热1小时，接着加入800μl的二水氯化铜溶液,等待10分钟，使其反应充分。接着缓慢加入硝酸银溶液以及pvp溶液，反应期间一直伴随磁力搅拌以及加热回流。待反应完全后，加入丙酮溶液，致其完全静置。提取沉淀物，多次分别加入丙酮和无水乙醇进行离心，得到纳米银溶液。
30.步骤2：将织物进行前处理，主要目的是去除纱线织造时加入的浆料或者油剂。前处理的方式包括但不限于碱处理、酶处理等。其前处理时根据实际情况选择性的控制ph值、温度、时间等参数。
31.步骤3：在织物上面勾勒周期性图案。需注意：周期图案的绘制需根据最后电磁屏蔽的波段范围及屏蔽方式进行绘制，其不同的图案例如环形单元、实心单元、组合单元等都会影响其最终的频率选择电磁屏蔽的屏蔽结果。
32.步骤4：将蜡进行熔融，变成液体状态。接着用蜡刀蘸取蜡液在织物上进行上蜡的步骤。周期性结构中，不导电的部分进行上蜡、冷却，凝固。上蜡过程需注意，蘸取蜡液时要少量勾勒，以防扩散到导电区域。如图1所示。
33.步骤5：将导电溶液浸渍在上完蜡的织物上，风干后如图3所示.在本步骤中，需注意的事项是将导电溶液少量多次的浸渍在上完蜡的织物上，以防导电溶液团聚，保护好蜡层，防止产生冰裂现象。
34.步骤6：脱蜡步骤。如图2所示，在电熨斗电加热的作用下，将织物上的蜡脱去，从而获得周期性间隔织物，即纳米银频率选择织物，其结构如图3所示。需要注意的是，织物要放在易吸取蜡液的织物或纸板中间，防止蜡液在脱蜡步骤中扩散到其他部位。
35.如图4所示，采用上述实施例的涂蜡法制备的纳米银频率选择织物具有良好的选择性电磁屏蔽效果，可以将其用于产业用、特殊军事用品、墙体装饰等智能纺织品，实现电磁屏蔽、传感等功能。
36.实施例2：
37.本发明提供一种涂蜡法制备纳米银频率选择织物的方法包括以下步骤：
38.步骤1：制作纳米银溶液。乙二醇在180℃条件下加热0.5小时，接着加入600μl的二水氯化铜溶液,等待12分钟，使其反应充分。接着缓慢加入硝酸银溶液以及pvp溶液，反应期间一直伴随磁力搅拌以及加热回流。待反应完全后，加入丙酮溶液，致其完全静置。提取沉淀物，多次分别加入丙酮和无水乙醇进行离心，得到纳米银溶液。
39.步骤2：将织物进行前处理，主要目的是去除纱线织造时加入的浆料或者油剂。前处理的方式包括碱处理和酶处理。其前处理时根据实际情况选择性的控制ph值、温度、时间等参数。
40.步骤3：在织物上面勾勒周期性图案。。
41.步骤4：将蜡进行熔融，变成液体状态。接着用蜡刀蘸取蜡液在织物上进行上蜡的步骤。周期性结构中，不导电的部分进行上蜡、冷却，凝固。上蜡过程需注意，蘸取蜡液时要少量勾勒，以防扩散到导电区域。如图1所示。
42.步骤5：将导电溶液浸渍在上完蜡的织物上，风干后如图3所示.在本步骤中，需注意的事项是将导电溶液少量多次的浸渍在上完蜡的织物上，以防导电溶液团聚，保护好蜡层，防止产生冰裂现象。
43.步骤6：脱蜡步骤。如图2所示，在电加热的作用下，将织物上的蜡脱去，从而获得周期性间隔织物。需要注意的是，织物要放在易吸取蜡液的织物或纸板中间，防止蜡液在脱蜡步骤中扩散到其他部位。
44.实施例3：
45.本发明提供一种涂蜡法制备纳米银频率选择织物的方法包括以下步骤：
46.步骤1：制作纳米银溶液。乙二醇在130℃条件下加热1.5小时，接着加入800μl的二水氯化铜溶液,等待15分钟，使其反应充分。接着缓慢加入硝酸银溶液以及pvp溶液，反应期间一直伴随磁力搅拌以及加热回流。待反应完全后，加入丙酮溶液，致其完全静置。提取沉
淀物，多次分别加入丙酮和无水乙醇进行离心，得到纳米银溶液。
47.步骤2：将织物进行前处理，主要目的是去除纱线织造时加入的浆料或者油剂。前处理的方式包括碱处理和酶处理。其前处理时根据实际情况选择性的控制ph值、温度、时间等参数。
48.步骤3：在织物上面勾勒周期性图案。。
49.步骤4：将蜡进行熔融，变成液体状态。接着用蜡刀蘸取蜡液在织物上进行上蜡的步骤。周期性结构中，不导电的部分进行上蜡、冷却，凝固。上蜡过程需注意，蘸取蜡液时要少量勾勒，以防扩散到导电区域。如图1所示。
50.步骤5：将导电溶液浸渍在上完蜡的织物上，风干后如图3所示.在本步骤中，需注意的事项是将导电溶液少量多次的浸渍在上完蜡的织物上，以防导电溶液团聚，保护好蜡层，防止产生冰裂现象。
51.步骤6：脱蜡步骤。如图2所示，在电加热的作用下，将织物上的蜡脱去，从而获得周期性间隔织物。需要注意的是，织物要放在易吸取蜡液的织物或纸板中间，防止蜡液在脱蜡步骤中扩散到其他部位。
52.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。