一种磁性流体及其制备方法和应用、一种磁性织物的制备方法

本发明属于磁流体，具体涉及一种磁性流体及其制备方法和应用、一种磁性织物的制备方法。

背景技术：

1、磁流体，作为一种前沿的功能性材料，兼具了液体的流动性和固体磁性两大显著特性。在静态时，宛如寻常液体，无磁性吸引力；然而，一旦受到外界磁场的作用，它便立刻展现出独特的磁性。这种纳米功能性材料，目前已成为少数得到商业化应用的产品。磁流体拥有诸多令人瞩目的独特性质，诸如磁粘特性、磁光特性以及磁热特性等，这使得它在密封、润滑、研磨、传热、阻尼器、传感器和医学仪器等众多领域得到了广泛应用。

2、磁性织物，作为功能纺织品的新星，其电磁屏蔽和磁保健功能已为人们所熟知。磁性织物的制备方式主要包括磁性纤维纺与浸渍法，即将织物浸渍在磁流体中，使其获得磁性特性。然而，尽管磁性织物在多个领域展现了其卓越的功能，但关于其功能的讨论往往局限于理疗保健领域。孟云等学者对磁性织物的制备进行了深入研究，主要探索了浸渍法制备磁性织物的方法。然而，这种方法在实验过程中使用的药剂较多，对实验器材的要求也相对较高，使得磁性织物的制作难度相对较大，且得到的磁性织物的色彩单一。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种磁性流体及其制备方法和应用、一种磁性织物的制备方法，本发明提供的磁性流体的药剂种类少，能够进一步简化磁性织物的制备流程，且得到的磁性织物在保证磁性的基础上能够实现不同的色彩。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供了一种磁性流体，包括固体组分和液体组分；所述固体组分包括四氧化三铁和碳粉；所述液体组分包括乙醇、丙三醇和水。

4、优选的，所述四氧化三铁和碳粉的质量比为100～300：2～10；

5、所述乙醇的质量浓度为99％；

6、所述四氧化三铁和乙醇的用量比为100～300g：10～60ml；

7、所述乙醇、丙三醇和水的体积比为10～60：1～10：50～250。

8、优选的，所述四氧化三铁的粒径为20nm～20μm；

9、所述碳粉的粒径为20nm～20μm。

10、本发明还提供了上述技术方案所述的磁性流体的制备方法，包括以下步骤：

11、将四氧化三铁和碳粉第一混合，得到固体混合料；

12、将乙醇、丙三醇和水第二混合，得到液体混合料；

13、将所述固体混合料和液体混合料第三混合，得到所述磁性流体。

14、优选的，所述第一混合的转速为2800～3500rpm，时间为40～150s；

15、所述第二混合的转速为2800～4000rpm，时间为20～120s；

16、所述第三混合的转速为2800～4000rpm，时间为40～120s。

17、本发明还提供了上述技术方案所述的磁性流体或上述技术方案所述的制备方法制备得到的磁性流体在磁性织物中的应用。

18、本发明还提供了一种磁性织物的制备方法，包括以下步骤：

19、将织物进行煮练，得到煮练织物；

20、将磁性流体、染料和水混合，得到混合料液；所述磁性流体为上述技术方案所述的磁性流体或上述技术方案所述的制备方法制备得到的磁性流体；

21、将所述煮练织物浸渍于所述混合料液中，取出后干燥，得到所述磁性织物。

22、优选的，所述煮练采用的碱液为烧碱溶液，所述烧碱溶液的浓度为10～15g/l，所述煮练的浴比为3～4：1；所述煮练的温度为120～130℃，时间为3～5h，压力为0.2mpa。

23、优选的，所述磁性流体中的四氧化三铁和所述水的质量比为1～3：3～6。

24、优选的，所述干燥前，还包括固色处理；

25、所述固色处理包括：

26、将浸渍后取出的织物浸泡于固色剂溶液中；所述固色剂溶液中的固色剂包括无醛固色剂；所述固色剂溶液中固色剂和水的质量比为5～15：100；

27、所述浸泡的时间为30min。

28、本发明提供了一种磁性流体，包括固体组分和液体组分；所述固体组分包括四氧化三铁和碳粉；所述液体组分包括乙醇、丙三醇和水。本发明提供的磁流体展现出显著的便捷性优势，不仅能够在实验室环境中轻松实现，更能适应多样化的实际应用场景。本发明提供的磁流体在磁性、流动性等方面表现出色，功能效果卓越。更为值得一提的是，磁流体完美契合了染制织物的需求，使得织物在获得磁性的同时，仍能保持其原有的染料功能，为织物的多功能化应用提供了有力支持。

29、本发明还提供了一种磁性织物的制备方法，包括以下步骤：将织物进行煮练，得到煮练织物；将磁性流体、染料和水混合，得到混合料液；所述磁性流体为上述技术方案所述的磁性流体或上述技术方案所述的制备方法制备得到的磁性流体；将所述煮练织物浸渍于所述混合料液中，取出后干燥，得到所述磁性织物。本发明提供的磁性织物的制备方法，成功地将磁流体与纺织品相结合，从而将磁流体的应用领域拓展至材料学领域，展现了其广阔的应用前景。此外，本发明提供的将织物染料与磁流体相结合的方法，打破了磁性面料色彩单一的局限，使得所制作出的磁性面料能够呈现出丰富多彩的色彩，满足了市场的多样化需求。更值得一提的是，本发明提供的制备方法，不仅确保了磁性织物在保留原材料表征特点的同时，还成功赋予了其磁流体的基本功能，实现了功能性与美观性的完美结合。

技术特征：

1.一种磁性流体，其特征在于，包括固体组分和液体组分；所述固体组分包括四氧化三铁和碳粉；所述液体组分包括乙醇、丙三醇和水。

2.根据权利要求1所述的磁性流体，其特征在于，所述四氧化三铁和碳粉的质量比为100～300：2～10；

3.根据权利要求1所述的磁性流体，其特征在于，所述四氧化三铁的粒径为20nm～20μm；

4.权利要求1～3任一项所述的磁性流体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第一混合的转速为2800～3500rpm，时间为40～150s；

6.权利要求1～3任一项所述的磁性流体或权利要求4～5任一项所述的制备方法制备得到的磁性流体在磁性织物中的应用。

7.一种磁性织物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述煮练采用的碱液为烧碱溶液，所述烧碱溶液的浓度为10～15g/l，所述煮练的浴比为3～4：1；所述煮练的温度为120～130℃，时间为3～5h，压力为0.2mpa。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述磁性流体中的四氧化三铁和所述水的质量比为1～3：3～6。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述干燥前，还包括固色处理；

技术总结
本发明属于磁流体技术领域，具体涉及一种磁性流体及其制备方法和应用、一种磁性织物的制备方法。本发明提供了一种磁性流体，包括固体组分和液体组分；所述固体组分包括四氧化三铁和碳粉；所述液体组分包括乙醇、丙三醇和水。本发明提供的磁流体展现出显著的便捷性优势，不仅能够在实验室环境中轻松实现，更能适应多样化的实际应用场景。本发明提供的磁流体在磁性、流动性等方面表现出色，功能效果卓越。更为值得一提的是，磁流体完美契合了染制织物的需求，使得织物在获得磁性的同时，仍能保持其原有的染料功能，为织物的多功能化应用提供了有力支持。

技术研发人员：任熹培,李芷钰,张晓玉
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/8/26