本發(fā)明屬于新材料技術領域,具體涉及一種包含有非晶合金的織物。
背景技術:
包含有金屬材料的織物是一種應用較為廣泛的材料,如孕婦使用金屬化銀纖維織物制成的服裝來預防輻射。含有金屬材料的織物具有一定的導電性,能在一定程度上屏蔽電磁輻射和靜電。
電場和磁場的交互變化產(chǎn)生電磁波,電磁波向空中發(fā)射或者泄露的現(xiàn)象叫做電磁輻射,電磁輻射根據(jù)頻率或者波長分為不同類型,包括無線電波、微波、紅外輻射、紫外線、x射線等,波長和頻率決定了電磁波產(chǎn)生的電磁輻射的強度。圍繞在人類身邊的天然磁場、陽光、家用電器等都會不同程度的產(chǎn)生電磁輻射,近年來電磁輻射與人體健康之間的關聯(lián)越來越受到重視,一些研究者認為生活中某些電磁輻射對人體會產(chǎn)生不可逆的危害,如血液系統(tǒng)疾病與生殖系統(tǒng)疾病等。
靜電則是一種處于靜止狀態(tài)的電荷,當這些電荷聚集在某個物體內(nèi)部或者物體表面時就形成了靜電。當攜帶有靜電的物體接觸零電位物體時,或者兩個存在電位差的物體相互接觸時會發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移現(xiàn)象,如干燥的冬日里常見的人與人碰觸時的針刺感。在工業(yè)領域,靜電的危害尤其顯著,如橡膠和塑料薄膜制造行業(yè)中的靜電可高達10萬伏特。
考慮到上述電磁輻射和靜電在人類生活以及工業(yè)生活上所帶來的不便與危害,市場上出現(xiàn)了很多針對其進行預防或者防護的產(chǎn)品,如特定的工作服、工作鞋等,含有金屬材料的織物在上述領域大展拳腳。金屬絲不吸收電磁波、永久性抗靜電、抗氧化抗腐蝕能力佳等優(yōu)點,將其與服飾用線共同制成織物進行應用即同時具備了防電磁輻射和抗靜電的功能。
目前常用的包含有金屬材料的織物中金屬往往采用金屬銀纖維或者鍍銀纖維,也有采用不銹鋼、鐵鉻合金、鎳鉻合金或者銅鎳合金,常用類型包含上述金屬絲與服用紗線混編的織物、金屬絲與植物纖維或者高分子纖維混紡織物、導電涂層織物等。現(xiàn)有技術中包含金屬材料的織物產(chǎn)品往往具有手感較硬、可穿戴性差、彈性差、強度低常見的靜電衣與靜電鞋,完全不透氣,穿上極其難受,同時現(xiàn)有的包含金屬材料的織物產(chǎn)品往往易磨損,耐用性較差,使用一段時間后屏蔽功能會迅速下降乃至消失。
在國民生活領域和工業(yè)領域,提供一種耐用、穿戴性佳、屏蔽效果號的包含金屬材料的織物是一項非常有實用性的研究。
技術實現(xiàn)要素:
為了解決所述現(xiàn)有技術的不足,本發(fā)明提供了一種利用非晶合金絲與傳統(tǒng)服飾用線結(jié)合的方式制成的復合織物,該織物外觀及使用性能與普通布料相同,可水洗甩干烘干,也能夠進行拼接、編織與刺繡。同時,該復合織物具有優(yōu)秀的導線型和小于1%的相對電阻,具備良好的抗拉伸性能,能夠經(jīng)受住多種極端測試,可在所有需要使用屏蔽材料的技術領域得到廣泛應用。
本發(fā)明所要達到的技術效果通過以下方案實現(xiàn):
本發(fā)明提供一種由非晶合金絲與服飾用線混紡制成的織物。
進一步地,上述織物的制備方法為:將單束或者多束非晶合金絲與服飾用線復合,然后進行織造。
進一步地,所述非晶合金絲線徑為1-40μm。
進一步地,所述非晶合金絲抗拉強度為1200mpa-3000mpa,彈性極限為1.5-2.5%,鎳釋放量為0mg/cm2/周,經(jīng)240-480h中性鹽霧試驗后表面無腐蝕。
進一步地,所述織物為非晶合金絲與服飾用線以質(zhì)量比1:(10-50)混紡而成。
進一步地,所述非晶合金絲與服飾用線的直徑比為1:5-20。
進一步地,所述非晶合金為鋯基非晶合金、鈷基非晶合金、銅基非晶合金中的一種。
進一步地,所述非晶合金材料分子式為cuazrbticaldnie,其中a、b、c、d、e分別表示個對應合金元素的原子摩爾百分比,其中a=20-35,b=25-45,c=5-20,d=3-10,e=10-20,a+b+c+d+e=100。
本發(fā)明中的織物可利用熔體抽拉法制備非晶合金絲,具體包括如下步驟:
s01:將非晶合金原料在惰性氣氛或者真空環(huán)境中熔煉,待原料熔化后,精煉2-3次,利用壓鑄、吸鑄或者澆鑄方法制成均勻非晶合金母合金棒;
s02:將母合金棒置于熔煉坩堝中,加熱使其熔化,充入惰性氣體作為保護氣體,待其完全熔化后啟動金屬輥輪,然后以2500-3000r/min速度抽絲,抽取的非晶合金絲的線徑為10-40μm。
本發(fā)明中的織物為防靜電工作服、防靜電工作鞋、電磁屏蔽服飾。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
1、本發(fā)明中的包含有非晶合金的織物由于采用的是非金合金絲材,強度高、耐磨耐蝕性好,制成的織物屏蔽性好且經(jīng)久耐用。
2、本發(fā)明中的非晶合金織物耐受水洗,折疊等,且采用這些方式之后,導電性不會受到影響。
3、本發(fā)明中的非晶合金織物制備方法簡單、柔韌性好。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細的說明。
本實施例中提供的織物由非晶合金絲與服飾用線混紡制成,以下簡稱“非晶合金織物”。本發(fā)明中的非晶合金織物可將非晶合金絲與普通服飾用線直接編織,也可以將單束或者多束非晶合金絲與服飾用線相復合,利用絞合或者其他方式制成復合紗線,然后再將該復合紗線與其他服飾用線進行混紡。非晶合金織物即可全部采用包含有非晶合金絲的織物制成,也可在僅需要金屬材料覆蓋的部分混入非晶合金絲進行織造,可通過一定的陣列排布進行混編,也可采用復合紗線在原有普通織物上刺繡或者拼接的方式制成所需非晶合金織物。
本發(fā)明中適用的非晶合金絲線徑為1-40μm,線徑過小易導致強度不足,而線徑過大則會造成織物硬度增加,降低制品的穿戴舒適感。優(yōu)選地,所選擇的非晶合金絲最佳參數(shù)為:抗拉強度為1200mpa-3000mpa,彈性極限為1.5-2.5%,鎳釋放量為0mg/cm2/周,經(jīng)240-480h中性鹽霧試驗后表面無腐蝕。
進一步地,當非晶合金絲與服飾用線以質(zhì)量比1:(10-50)混紡而成時制成的非晶合金織物舒適感最佳,所制得的非晶合金織物與普通織物穿戴舒適感近乎相同。優(yōu)選地,非晶合金絲與服飾用線的直徑比為1:5-20在非晶合金織物混紡加工過程中最佳,使混紡加工過程中效率最高。
本發(fā)明中所采用的非晶合金絲原材料優(yōu)選為鋯基非晶合金、鈷基非晶合金、銅基非晶合金中的一種,更加優(yōu)選地,非晶合金材料分子式為cuazrbticaldnie,其中a、b、c、d、e分別表示個對應合金元素的原子摩爾百分比,其中a=20-35,b=25-45,c=5-20,d=3-10,e=10-20,a+b+c+d+e=100。上述非晶合金材料的組成與現(xiàn)有技術中主體元素成分動輒超過50%的非晶合金組成不同,可看做沒有顯著作為主體成分的元素,在上述原子摩爾百分比下,各組成元素之間具有強烈的相互作用力,且多種組成元素共同參與,在受力過程中發(fā)生的是均勻的塑性變形,而非脆性斷裂,提升了非晶合金織物的抗拉性能。
實施例中所采用的非晶合金絲優(yōu)選采用熔體抽拉法制備非晶合金絲,具體包括如下步驟:
s01:將非晶合金原料在惰性氣氛或者真空環(huán)境中熔煉,待原料熔化后,精煉2-3次,利用壓鑄、吸鑄或者澆鑄方法制成均勻非晶合金母合金棒;
s02:將母合金棒置于熔煉坩堝中,加熱使其熔化,充入惰性氣體作為保護氣體,待其完全熔化后啟動金屬輥輪,然后以2500-3000r/min速度抽絲,抽取的非晶合金絲的線徑為10-40μm。
本發(fā)明中的非晶合金織物可用于防靜電工作服、防靜電工作鞋、電磁屏蔽服飾。
為進一步說明本發(fā)明中的非晶合金織物與現(xiàn)有技術中的織物之間的區(qū)別,進行如下實驗:
1、非晶合金織物的制備
將組成為cu29zr32ti15al5ni19的非晶合金原料惰性氣氛或者真空環(huán)境中熔煉,待原料熔化后,精煉3次,利用壓鑄的方法制成均勻非晶合金母合金棒。將母合金棒置于熔煉坩堝中,加熱使其熔化,充入氬氣作為保護氣體,待其完全熔化后啟動金屬輥輪,然后以2800r/min速度抽絲,抽取的非晶合金絲的線徑為5μm。
上述非晶合金絲測試結(jié)果為:抗拉強度為2100mpa,彈性極限為1.9%,鎳釋放量為0mg/cm2/周,經(jīng)480h中性鹽霧試驗后表面無腐蝕。將非晶合金絲與服飾用線以質(zhì)量比1:20混紡,制成非晶合金織物。將上述非晶合金織物制成與市場上售賣相同款式的靜電衣。
2、測試結(jié)果
由上述測試結(jié)果可看出,實施例中的非晶合金織物耐久用、舒適性高、對電磁波和靜電皆具有良好的屏蔽性能,可在所有需要使用屏蔽材料的技術領域得到廣泛應用。
最后需要說明的是,以上實施例僅用以說明本發(fā)明實施例的技術方案而非對其進行限制,盡管參照較佳實施例對本發(fā)明實施例進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解依然可以對本發(fā)明實施例的技術方案進行修改或者等同替換,而這些修改或者等同替換亦不能使修改后的技術方案脫離本發(fā)明實施例技術方案的范圍。