本發(fā)明中的一種電磁防護服屬于紡織領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，電磁污染成為繼水質(zhì)污染、大氣污染、噪聲污染之后，被世界公認為第四大環(huán)境污染。研究結(jié)果表明，電磁污染對于人體的健康造成危害，電磁輻射對人體健康的影響程度與其所受到的輻射強度、積累的時間長短有關(guān)，電磁輻射對人體具有潛在危險。在超強電磁輻射的環(huán)境下工作生活過久、電磁波的干擾使人體組織內(nèi)的分子原有的電場發(fā)生變化，使得細胞中的分子電場被破壞，細胞結(jié)構(gòu)遭到損傷。此外，現(xiàn)實生活中的電磁輻射問題日益嚴重，對孕婦體內(nèi)的胎兒的防護也十分必要。

目前，主要采取電磁屏蔽的形式抑制電磁輻射，分為反射型和吸收型兩大類。傳統(tǒng)的電磁防護服采用不銹鋼、銅、銀等導電纖維制作，屬于反射型電磁屏蔽材料，即：將入射的電磁波反射回去，不讓電磁波透射到織物的另一側(cè)。防護服是穿在人體上的服裝，無法做到完全密閉，領(lǐng)口、袖口等都是泄露電磁波的渠道。反射型電磁防護服可以阻止電磁波的進入，但一旦電磁波通過泄露點進入防輻射服內(nèi)部，也同樣難以出去，使得防護服變?yōu)橐粋€電磁波收集器，可能會產(chǎn)生二次污染。

吸收型電磁屏蔽材料是將電磁波轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉，既不透射，也不反射，在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域應用十分廣泛，主要采用鐵氧體、鐵鎳合金和非晶合金等粉末材料制作，在抑制電磁輻射的同時，也可以防止電磁波的二次污染。然而，粉末材料無法紡成電磁屏蔽織物；涂覆在織物表面又會造成性能的降低，且耐候性差。

本發(fā)明中所采用的非晶纖維具有良好的軟磁性能、高磁導率、高強度和抗腐蝕性等特點，是一種良好的吸收型電磁屏蔽材料；其纖維形態(tài)利于其放入織物當中。采用非晶纖維作為吸波劑制作的織物，可以制備出具有良好吸波性能和耐候性的吸收型電磁防護服。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了開發(fā)一種吸收型電磁防護服，該吸波織物中含有非晶纖維，可將入射的電磁波轉(zhuǎn)化為熱能損耗掉，使得電磁波既不透射，也不反射。

本發(fā)明中提出的吸收型電磁防護服的技術(shù)特征和方案如下：

本發(fā)明中的吸收型電磁防護服，采用可以吸收電磁波的織物制成。

本發(fā)明中的吸波織物是一種復合材料，由基體材料和吸波劑組成。

本發(fā)明中的吸波劑中含有非晶纖維。

本發(fā)明中的非晶纖維由玻璃包覆非晶纖維或非晶裸纖維或二者混合。

本發(fā)明中的玻璃包覆非晶纖維，采用泰勒紡絲法制備。

本發(fā)明中的非晶裸纖維，采用內(nèi)圓水紡法或熔體提拉法制備。

本發(fā)明中的玻璃包非晶纖維的尺寸范圍是：非晶內(nèi)芯直徑1-30微米；玻璃外層厚度1-15微米；長度為1-50毫米的短纖維或是采用連續(xù)絲材直接進行紡織。

本發(fā)明中的非晶裸纖維的尺寸范圍是：直徑1-50微米；長度為1-50毫米的短纖維。

本發(fā)明中的非晶纖維的成分含有Co，F(xiàn)e，Mn，Ni中的一種或多種元素；含有Si，B，C中的一種或多種元素；可能添加稀土或過渡族金屬等。

本發(fā)明中非晶纖維的質(zhì)量百分比為0.1％-30％。

本發(fā)明中的基體材料是棉、化纖等傳統(tǒng)面料，但不限于上述面料。

本發(fā)明中的織物采用傳統(tǒng)的混紡、氈布、捻線和劍織等方法制備，但不限于上述方法。

附圖說明

圖1：泰勒紡絲法示意圖(1給料區(qū)2玻璃管3母合金4加熱區(qū)5感應線圈6冷卻區(qū)7冷卻液8玻璃包覆非晶絲材9繞線輥)

圖2：內(nèi)圓水紡法示意圖(1噴嘴2母合金3感應線圈4非晶裸纖維5鼓輪6冷卻液)

圖3：熔體提拉法示意圖(1感應線圈2母合金棒材3銅輪4母合金給進裝置)

圖4：玻璃包非晶纖維電鏡照片

圖5：非晶裸纖維電鏡照片

圖6：含有非晶纖維的織物照片

圖7：含有銅纖維的織物的電磁性能測試結(jié)果

圖8：含有非晶纖維的織物的電磁性能測試結(jié)果

具體實施方式

本發(fā)明中非晶纖維采用泰勒紡絲法制備、內(nèi)圓水紡法或熔體提拉法制備

本發(fā)明中玻璃包非晶纖維采用泰勒紡絲法制備，具體如下(如圖1所示)：

首先按照所需成分制備母合金棒，并選取與之匹配的玻璃管，母合金的熔點和玻璃管的軟化溫度的差值高于50℃并低于500℃。

1、將母合金棒插入玻璃管底部；

2、采用高頻感應爐熔化母合金棒底部；

3、利用熔化的母合金將玻璃管軟化；

4、采用拉拔方式將絲拔出；

5、通過快速凝固的方式使得處于熔融狀態(tài)的母合金冷卻，形成非晶態(tài)合金。

6、將絲材卷繞在收絲輥上，絲材的卷取速度保持線速度恒定，線速度范圍10-100米/分鐘；

7、通過調(diào)節(jié)給料速度、溫度等參數(shù)，保持拉拔過程的穩(wěn)定，實現(xiàn)絲的連續(xù)化制備。

采用上述方式制備出連續(xù)的玻璃包非晶絲，再將連續(xù)絲剪切成所需長度的玻璃包非晶纖維。

本發(fā)明中非晶裸纖維采用內(nèi)圓水紡法制備，具體如下(如圖2所示)：

首先按照所需成分制備母合金棒。

1、在高速旋轉(zhuǎn)的鼓輪內(nèi)加入冷卻水，使得冷卻水在鼓輪的內(nèi)壁同步旋轉(zhuǎn)；

2、將母合金放入噴嘴當中，利用感應加熱方式熔化母合金；

3、在噴嘴內(nèi)充入高壓氣體，將熔化的母合金噴入水中快速凝固，制備出非晶裸纖維。

本發(fā)明中非晶裸纖維采用熔體提拉法制備，具體如下(如圖3所示)：

首先按照所需成分制備母合金棒。

1、利用感應加熱或激光加熱的方式熔化母合金，使得母合金上端形成一個穩(wěn)定的熔潭；

2、由機械裝置向上給進母合金，同時利用導向裝置與母合金連接的部位對母合金進行冷卻，防止母合金頂端以外的部分熔化；

3、采用邊緣為錐狀的高速旋轉(zhuǎn)的銅輪對熔化的母合金進行切削，得到非晶裸纖維。

本發(fā)明中玻璃包非晶纖維如圖4所示，1為玻璃包非晶纖維；2為玻璃包非晶纖維的非晶內(nèi)芯；3為玻璃包非晶纖維的玻璃外殼。

本發(fā)明中非晶裸纖維如圖5所示。

本發(fā)明中將非晶纖維作為吸波劑按照所需比例，采用傳統(tǒng)的混紡、氈布、捻線和劍織等方法，紡入棉、化纖等傳統(tǒng)面料當中，制成吸波織物(如圖6所示)。

本發(fā)明采用上述吸波織物制成吸收型電磁防護服。

比較例1

比較例1中采用銅纖維制備屏蔽織物。

比較例1中采用長度為15毫米的銅纖維作為吸波劑按照5％的質(zhì)量百分比混入基體材料，制成氈布。

比較例1中的吸收型屏蔽織物的電磁性能測試結(jié)果如圖7所示。

實施例1：

實施例1中非晶纖維采用泰勒紡絲法制備制備

實施例1中玻璃包非晶纖維采用泰勒紡絲法制備，具體如下：

實施例1中首先制備Co基母合金棒，熔點1025℃直徑7mm；選擇工作溫度為825℃的玻璃管，外徑12mm，壁厚1mm。

1、將母合金棒插入玻璃管底部；

2、采用高頻感應爐熔化母合金，并加熱到1200℃；

3、利用熔化的母合金將玻璃管軟化；

4、采用拉拔方式將絲拔出；

5、通過冷卻水，將使得處于熔融狀態(tài)的母合金冷卻，形成非晶態(tài)合金；

6、卷繞在收絲輥上，收絲速度30米/分鐘；

7、通過調(diào)節(jié)給料速度、溫度等參數(shù)，保持拉拔過程的穩(wěn)定，實現(xiàn)絲的連續(xù)化制備。

采用上述方式制備出連續(xù)的玻璃包非晶絲，非晶內(nèi)芯直徑15±2微米；玻璃外層厚度5±1微米。

再將連續(xù)絲剪切成長度為15毫米的玻璃包非晶纖維。

實施例1中將玻璃包非晶纖維作為吸波劑按照5％的質(zhì)量百分比混入基體材料，制成氈布。

實施例1中的吸收型屏蔽織物的電磁性能測試結(jié)果如圖8所示，電磁損耗明顯高于銅纖維制成的屏蔽織物。

實施例2：

實施例2中非晶纖維采用泰勒紡絲法制備制備

實施例2中玻璃包非晶纖維采用泰勒紡絲法制備，具體如下：

實施例2中首先制備Fe基母合金棒，熔點1055℃直徑7mm；選擇工作溫度為825℃的玻 璃管，外徑12mm，壁厚1mm。

1、將母合金棒插入玻璃管底部；

2、采用高頻感應爐熔化母合金，并加熱到1250℃；

3、利用熔化的母合金將玻璃管軟化；

4、采用拉拔方式將絲拔出；

5、通過冷卻水，將使得處于熔融狀態(tài)的母合金冷卻，形成非晶態(tài)合金；

6、卷繞在收絲輥上，收絲速度50米/分鐘；

7、通過調(diào)節(jié)給料速度、溫度等參數(shù)，保持拉拔過程的穩(wěn)定，實現(xiàn)絲的連續(xù)化制備。

采用上述方式制備出連續(xù)的玻璃包非晶絲，非晶內(nèi)芯直徑12±2微米；玻璃外層厚度6±1微米。

再將連續(xù)絲剪切成長度為15毫米的玻璃包非晶纖維。

實施例2中將玻璃包非晶纖維作為吸波劑按照5％的質(zhì)量百分比混入基體材料，制成氈布。

實施例3：

實施例3中非晶纖維采用泰勒紡絲法制備制備

實施例3中玻璃包非晶纖維采用泰勒紡絲法制備，具體如下：

實施例3中首先制備Co基母合金棒，熔點1025℃直徑7mm；選擇工作溫度為825℃的玻璃管，外徑12mm，壁厚1mm。

1、將母合金棒插入玻璃管底部；

2、采用高頻感應爐熔化母合金，并加熱到1200℃；

3、利用熔化的母合金將玻璃管軟化；

4、采用拉拔方式將絲拔出；

5、通過冷卻水，將使得處于熔融狀態(tài)的母合金冷卻，形成非晶態(tài)合金；

6、卷繞在收絲輥上，收絲速度30米/分鐘；

7、通過調(diào)節(jié)給料速度、溫度等參數(shù)，保持拉拔過程的穩(wěn)定，實現(xiàn)絲的連續(xù)化制備。

采用上述方式制備出連續(xù)的玻璃包非晶絲，非晶內(nèi)芯直徑15±2微米；玻璃外層厚度5±1微米。

再將連續(xù)絲剪切成長度為15毫米的玻璃包非晶纖維。

實施例3中將玻璃包非晶纖維作為吸波劑按照2％的質(zhì)量百分比混入基體材料，制成氈布。

實施例4：

實施例4中非晶纖維采用泰勒紡絲法制備制備

實施例4中玻璃包非晶纖維采用泰勒紡絲法制備，具體如下：

實施例4中首先制備Co基母合金棒，熔點1025℃直徑7mm；選擇工作溫度為825℃的玻璃管，外徑12mm，壁厚1mm。

1、將母合金棒插入玻璃管底部；

2、采用高頻感應爐熔化母合金，并加熱到1200℃；

3、利用熔化的母合金將玻璃管軟化；

4、采用拉拔方式將絲拔出；

5、通過冷卻水，將使得處于熔融狀態(tài)的母合金冷卻，形成非晶態(tài)合金；

6、卷繞在收絲輥上，收絲速度30米/分鐘；

7、通過調(diào)節(jié)給料速度、溫度等參數(shù)，保持拉拔過程的穩(wěn)定，實現(xiàn)絲的連續(xù)化制備。

采用上述方式制備出連續(xù)的玻璃包非晶絲，非晶內(nèi)芯直徑15±2微米；玻璃外層厚度5±1微米。

再將連續(xù)絲剪切成長度為15毫米的玻璃包非晶纖維。

實施例4中將玻璃包非晶纖維作為吸波劑按照25％的質(zhì)量百分比混入基體材料，制成氈布。

實施例5：

實施例5中非晶纖維采用泰勒紡絲法制備制備

實施例5中玻璃包非晶纖維采用泰勒紡絲法制備，具體如下：

實施例5中首先制備Co基母合金棒，熔點1025℃直徑7mm；選擇工作溫度為825℃的玻璃管，外徑12mm，壁厚1mm。

1、將母合金棒插入玻璃管底部；

2、采用高頻感應爐熔化母合金，并加熱到1200℃；

3、利用熔化的母合金將玻璃管軟化；

4、采用拉拔方式將絲拔出；

5、通過冷卻水，將使得處于熔融狀態(tài)的母合金冷卻，形成非晶態(tài)合金；

6、卷繞在收絲輥上，收絲速度30米/分鐘；

7、通過調(diào)節(jié)給料速度、溫度等參數(shù)，保持拉拔過程的穩(wěn)定，實現(xiàn)絲的連續(xù)化制備。

采用上述方式制備出連續(xù)的玻璃包非晶絲，非晶內(nèi)芯直徑15±2微米；玻璃外層厚度5±1微米。

再將連續(xù)絲剪切成長度為15毫米的玻璃包非晶纖維。

實施例5中將玻璃包非晶纖維作為吸波劑按照5％的質(zhì)量百分比混入基體材料，采用捻線后紡織的方法制成織物。

實施例6：

實施例6中非晶纖維采用泰勒紡絲法制備制備

實施例6中玻璃包非晶纖維采用泰勒紡絲法制備，具體如下：

實施例6中首先制備Co基母合金棒，熔點1025℃直徑7mm；選擇工作溫度為825℃的玻璃管，外徑12mm，壁厚1mm。

1、將母合金棒插入玻璃管底部；

2、采用高頻感應爐熔化母合金，并加熱到1200℃；

3、利用熔化的母合金將玻璃管軟化；

4、采用拉拔方式將絲拔出；

5、通過冷卻水，將使得處于熔融狀態(tài)的母合金冷卻，形成非晶態(tài)合金；

6、卷繞在收絲輥上，收絲速度30米/分鐘；

7、通過調(diào)節(jié)給料速度、溫度等參數(shù)，保持拉拔過程的穩(wěn)定，實現(xiàn)絲的連續(xù)化制備。

采用上述方式制備出連續(xù)的玻璃包非晶絲，非晶內(nèi)芯直徑15±2微米；玻璃外層厚度5±1微米。

再將連續(xù)絲剪切成長度為15毫米的玻璃包非晶纖維。

實施例6中將玻璃包非晶纖維作為吸波劑按照5％的質(zhì)量百分比混入基體材料，采用劍織的方式制成織物。

實施例7：

實施例7中非晶纖維采用內(nèi)圓水紡法制備，選取Co基母合金作為原料。

1、在轉(zhuǎn)速為150米/秒的高速旋轉(zhuǎn)的鼓輪內(nèi)加入冷卻水，使得冷卻水在鼓輪的內(nèi)壁同步旋轉(zhuǎn)；

2、將母合金放入噴嘴當中，利用感應加熱方式熔化母合金，加熱至1200度；

3、在噴嘴內(nèi)充入高壓氣體，將熔化的母合金噴入水中快速凝固，制備出非晶裸纖維。

非晶裸纖維剪切成長度15毫米。

實施例7中將玻璃包非晶纖維作為吸波劑按照5％的質(zhì)量百分比混入基體材料，制成氈 布。

實施例8：

實施例8中非晶纖維熔體提拉法制備，選取Co基母合金作為原料。

1、利用感應加熱的方式熔化母合金，加熱到1200度，使得母合金上端形成一個穩(wěn)定的熔潭；

2、由機械裝置已2mm/秒的速度向上給進母合金，同時利用導向裝置與母合金連接的部位對母合金進行冷卻，防止母合金頂端以外的部分熔化；

3、采用邊緣為錐狀的高速旋轉(zhuǎn)的銅輪對熔化的母合金進行切削，得到非晶裸纖維。

非晶裸纖維剪切成長度15毫米。

實施例8中將玻璃包非晶纖維作為吸波劑按照5％的質(zhì)量百分比混入基體材料，制成氈布。