本發(fā)明屬于面料制備領(lǐng)域，具體涉及一種新型防輻射面料的制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代高科技產(chǎn)物和電器設(shè)備的快速發(fā)展，在給人們的生活、工作帶來便利、高效與歡樂的同時，也給人們帶來了許多危害，一種看不見、摸不著的新污染源引起了世界各地的關(guān)注，這便是人們稱之為“隱形殺手”的電磁輻射，它已經(jīng)成為繼水污染、大氣污染和噪音污染后影響人類健康的第四大污染源。電磁輻射主要通過磁場影響人體內(nèi)部組織的微磁場平衡，進(jìn)而影響人的身體健康。電磁輻射所衍生的能量主要取決于電磁輻射源頻率的高低，一般頻率值越高，所產(chǎn)生的能量也就越大，對人體的傷害程度也隨之增加。因此，具備防電磁輻射功能的服裝已經(jīng)成為當(dāng)今社會人們追求健康生活的紡織品之一，而且隨著社會的發(fā)展也越來越受到人們的廣泛重視。
目前常見的提高織物屏蔽電磁波效能的方法主要有四種，分別是采用噴涂工藝、鍍膜工藝、金屬纖維與純棉纖維混紡工藝及納米銀纖維為主要原料。防輻射面料在技術(shù)上還有很多難題需要突破，功能性服裝的多樣化不像普通服裝那樣，選擇好產(chǎn)品的定位，針對特定的目標(biāo)群體進(jìn)行面料選擇及款式設(shè)計，防輻射服裝還需要一些產(chǎn)品技術(shù)層面的支持?，F(xiàn)在很多防輻射服在正常情況下只能作為外套穿著，不能貼身穿著，因為汗水中含有鹽份，直接接觸金屬纖維，容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成對防輻射金屬纖維的腐蝕，破壞防輻射功效，加上面料手感粗糙，不適合內(nèi)衣化；金屬離子型面料往往在洗滌或摩擦頻繁的情況下，會減弱屏蔽效果，所以不能頻繁洗滌；存放時也只能懸掛或平放，不能折疊和重壓，否則會造成防輻射效果減弱。此外，防輻射面料在染整技術(shù)上存在一定的難度，所以面料色彩還比較單調(diào)。這些問題都在一定程度上限制了防輻射服裝的款式和美觀度，因此也必然限制了這類產(chǎn)品的快速發(fā)展?？上驳氖牵F(xiàn)在很多國內(nèi)企業(yè)都在積極進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的持續(xù)研究，并進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈延伸，從面料設(shè)計到終端產(chǎn)品都有涉足，這將有益于技術(shù)的進(jìn)步。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
發(fā)明目的：為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種新型防輻射面料的制備方法。
技術(shù)方案：一種新型防輻射面料的制備方法，包括如下步驟：
(1)原料的選擇：銀纖維是主要原料，其呈銀灰色，纖維規(guī)格為1.5d×45mm；納米銀纖維，其呈銀白色，纖維規(guī)格為1.5d×38mm。
(2)織造：采用非織造加工方法中的針刺法：開松——給棉——梳理——鋪網(wǎng)；其中：將銀纖維和納米銀纖維按一定的比例分別稱取重量，為了避免在開松機上混合不均勻，事先進(jìn)行人工混合；除了要進(jìn)行人工混合外，在成網(wǎng)以后，使用2-3層的纖維網(wǎng)，疊加在一起，最大限度地減小整塊布片上的防輻射效果的差異；利用針刺機的刺針在纖維上進(jìn)行反復(fù)的穿刺將原本蓬松的纖維網(wǎng)加固成一定性能的布，這種布靠纖維與纖維之間的抱合和擠壓而形成。
(3)面料復(fù)合：用純棉印花布做面料的正面，純棉本白布做面料的反面，防輻射非織造布片作為芯層放在中間，采用dh-3電腦絎縫機將三層面料進(jìn)行絎縫；根據(jù)絎縫機的尺寸，上下兩層面料的規(guī)格至少需要1m×1m，然后在電腦上選擇絎縫的紋樣，選擇菱形紋樣設(shè)定機器，上下兩層面料及中間的防輻射面料進(jìn)行固定；將防輻射效果較好的非織造布片進(jìn)行絎縫，純棉布的里層可貼身穿著。
作為優(yōu)化：在鋪網(wǎng)過程中，生產(chǎn)時要用木棒壓纖維網(wǎng)，防止纖維網(wǎng)吸附到導(dǎo)輥上。
作為優(yōu)化：纖維成網(wǎng)后還需進(jìn)行針刺，將纖維網(wǎng)引進(jìn)針刺機時，要用牽引布對其進(jìn)行牽引。
作為優(yōu)化：牽引布帶領(lǐng)纖維網(wǎng)從上下針刺輥中間穿過，在纖維網(wǎng)首次進(jìn)入上下刺輥時，要用手協(xié)助喂入。
有益效果：本發(fā)明中的新型防輻射面料改變了以往在織物上噴涂金屬層，用金屬纖維與普通纖維混紡成紗，然后進(jìn)行織造的防輻射理念。在原料上選用具有防電磁輻射、抗菌除臭等性能的銀纖維和其他纖維，按一定比例進(jìn)行混合，制成防輻射非織造布片，再用兩層輕薄面料將非織造布片夾在中間，通過絎縫工藝將其縫合成單層狀面料?？p合線既保護了防輻射非織造布片，又形成了裝飾性圖案，提升了織物的時尚感，這也是本防輻射面料的重要突破。由此形成的防輻射面料不僅可以作為外套穿著，也可以內(nèi)衣化貼身穿著。因為有縫合線的保護，不僅提高了織物的耐洗性，而且洗滌后不會減弱其防輻射效果。該面料不僅能改善了防輻射面料的舒適性，而且在生產(chǎn)成本上有所降低，使得大眾都能接受。
因為考慮到不同的適用人群，其需要達(dá)到的防輻射效果也不一樣，所以本發(fā)明采用不同的原料混合比，既可以達(dá)到不同的防輻射效果，又可以在成本上有一定的降低，這樣的面料才能被大多數(shù)人接受。目前的防輻射面料的使用范圍比較小，主要用在孕婦裝上，但事實是，人們生活的環(huán)境到處都有輻射，不但孕婦要進(jìn)行防輻射保護，一般人也需要適當(dāng)?shù)姆垒椛浔Ｗo。比如，用防輻射非織造布片做服裝口袋的內(nèi)襯，這樣將手機放在口袋中可以降低電磁輻射對身體的傷害，又不會屏蔽掉手機信號；防輻射面料的應(yīng)用有逐步大眾化、普及化的趨勢，它可以觸及到生活、工作的許多方面。
本發(fā)明的具體優(yōu)勢如下：
(1)在采用非織造工藝制備防輻射布片時，一定要確保銀纖維和納米銀纖維混合均勻，否則會造成面料的防輻射效果不均衡。利用針刺法做出來的非織造布片手感柔軟，非常適合做服用面料和輔料，針刺的次數(shù)對電磁屏蔽值有影響，隨著針刺次數(shù)的增加，電磁屏蔽值先減后增，所以針刺兩次防輻射效果最佳。
(2)采用絎縫技術(shù)對防輻射面料進(jìn)行復(fù)合，可根據(jù)面料的用途選擇絎縫紋樣、表層面料及里層面料，表層面料可在市場現(xiàn)有的面料中任意選擇，里層面料選擇純棉布，改變了以往防輻射面料染色困難、不能洗滌、不適合內(nèi)衣化的缺點。提升了防輻射面料的時尚感、耐洗性及舒適性，這是防輻射面料的一個重要突破。
(3)以銀纖維作為主要原料，提高了產(chǎn)品的附加值，因為銀纖維不但具有非常好的防輻射效果，而且還有很好的抗菌除臭、抗靜電等功能，防輻射面料集這些性能于一身是難能可貴的。但是銀纖維的價格相對較貴，由此混合一部分價格較便宜但又有少量防輻射功能的納米銀纖維，以此降低防輻射面料的成本。經(jīng)過成本核算發(fā)現(xiàn)，用該款防輻射面料做成服裝的成本最多不超過150元，而市場上防輻射服的價格一般在200-1000元不等，相比之下價格有較大的差異，該面料非常適合普通人群使用，對面料開發(fā)商來說，必將獲得可觀的利潤。
(4)防輻射非織造布片通過絎縫可以做孕婦裝，也可以用做普通服裝的輔料，可以在衣服的不同部位，選擇性的做一些防輻射效果，如男士經(jīng)常把手機裝在上衣口袋或者褲子口袋，可以用銀纖維/納米纖維50/50混合比的非織造布片做口袋內(nèi)襯，這樣既能減少手機來電輻射，又能接到手機信號。也可以用防輻射非織造布片做手機袋、平板電腦套的內(nèi)襯，或做成馬甲及好看的內(nèi)襯衣服，方便清洗，減少輻射。
具體實施方式
下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠更好的理解本發(fā)明的優(yōu)點和特征，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚的界定。本發(fā)明所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例，基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例
1原料的選擇
銀纖維是本發(fā)明所用的主要原料，其呈銀灰色，1.5d×45mm。銀纖維是在聚合物表面鍍一層純銀得到纖維。用銀纖維將手機包裹后，手機已感知不到任何信號，所以銀纖維的確具有很好的電磁屏蔽功能；此外它還有很好的抗靜電效果，他可以迅速消除衣物上因摩擦而產(chǎn)生的靜電，使人感到無靜電的舒適感。不僅如此，銀纖維還具有一定的抗菌除臭功能，在溫暖潮濕的環(huán)境中，銀離子有很高的生物活性，所以這樣很容易和其他物質(zhì)結(jié)合，讓細(xì)菌的蛋白質(zhì)凝固，使其不能呼吸，從而起到抗菌的效果。銀纖維具有很多良好的功能性，但是價格十分昂貴且不穩(wěn)定，其價格隨市場銀價的變動而變動，本發(fā)明所用的銀纖維1700元/kg，銀纖維的價格關(guān)系到防輻射面料的成本問題。
本發(fā)明采用的另一種原料是納米銀纖維，纖維規(guī)格為1.5d×38mm。納米銀纖維是在纖維成形過程中添加超細(xì)銀粒子而實現(xiàn)功能纖維。在性能上和銀纖維有一定的相似之處，但真正的防輻射效果卻不及銀纖維，主要是該纖維中所含銀的含量不同，而納米銀纖維中銀的含量較少，所以在顏色上也有較大的差別，銀纖維呈銀灰色，而納米銀纖維則偏向于白色。由于銀的含量較少，所以納米銀纖維的價格相對較低，僅30元/kg，這對降低防輻射面料的成本有利。
2制備方法
本發(fā)明研究用到的儀器設(shè)備有天平、emd-2g高精準(zhǔn)型電磁檢測儀、ybg343-110針刺機等。采用非織造加工方法中的針刺法，針刺法制備防輻射非織造布片的主要流程為“開松——給棉——梳理——鋪網(wǎng)”。將銀纖維和納米銀纖維按一定的比例分別稱取重量，為了避免在開松機上混合不均勻，事先進(jìn)行人工混合。為了防止混合不均勻，導(dǎo)致布片防輻射效果不一樣，除了要進(jìn)行人工混合外，在成網(wǎng)以后，使用2-3層的纖維網(wǎng)，疊加在一起，能最大限度地減小整塊布片上的防輻射效果的差異。利用針刺機的刺針在纖維上進(jìn)行反復(fù)的穿刺將原本蓬松的纖維網(wǎng)加固成一定性能的布，這種布完全靠纖維與纖維之間的抱合和擠壓，利用針刺法所生產(chǎn)的布片具有一定的強力，手感柔軟，透氣性好，在一定程度上改善了原有防輻射面料不透氣、面料板硬的缺點。根據(jù)纖維的長度、細(xì)度不同，針刺的力度可發(fā)生改變，針刺的次數(shù)越多，所形成的布也會越薄。
針刺的次數(shù)對面料的風(fēng)格影響很大，針刺次數(shù)多，布片薄，質(zhì)地硬，布片的牢度高；針刺次數(shù)少，面料厚實，質(zhì)地柔軟，保暖性好，防輻射效果佳。
生產(chǎn)過程中需要注意的是：(1)在鋪網(wǎng)過程中，如果纖維網(wǎng)很薄，成網(wǎng)困難，生產(chǎn)時要用木棒壓纖維網(wǎng)，防止纖維網(wǎng)吸附到導(dǎo)輥上，影響成網(wǎng)。(2)纖維成網(wǎng)后還需進(jìn)行針刺，將纖維網(wǎng)引進(jìn)針刺機時，因為纖維網(wǎng)的剛度不夠，需要用牽引布對其進(jìn)行牽引，否則很難進(jìn)行針刺，而且會破壞網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。(3)牽引布帶領(lǐng)纖維網(wǎng)從上下針刺輥中間穿過，在纖維網(wǎng)首次進(jìn)入上下刺輥時，要用手協(xié)助喂入，此時一定要注意安全，防止造成人身傷害。
3研究結(jié)果
影響面料的防輻射效果，有每平方米克重、纖維的混合比及針刺次數(shù)三個因素。面料的每平方米克重越大，防輻射效果越好，但是每平方米克重大，一方面會增加面料的成本，另一方面料會顯得臃腫，質(zhì)地會變硬，影響面料的舒適感及美觀。本發(fā)明主要討論混合比和針刺次數(shù)對防輻射效果的影響。
在發(fā)明中，對銀纖維和納米銀纖維的混合比例分兩種情況進(jìn)行研究，分別是銀纖維/納米銀纖維65/35和50/50，對于這兩種混合比，分別做了六塊面料，面料的平均每平方米克重為36.8g/m2，布樣1-3是50/50，布樣4-6是65/35，布樣1-3和布樣4-6的針刺次數(shù)均為1次，2次和3次。將防輻射非織造布片分別覆蓋在電腦屏幕或手機上，進(jìn)行測量。
打開儀器測量開關(guān)，將儀器頭部靠近發(fā)射源，分橫、豎、側(cè)三個方向調(diào)整設(shè)備角度，取讀數(shù)值較大的方向進(jìn)行監(jiān)測。先用電磁檢測儀對準(zhǔn)電腦屏幕和手機，分別測其輻射值，然后使用防輻射面料遮擋電腦屏幕和手機，分別測此時的電磁輻射值，需要注意的是讀數(shù)時取高頻數(shù)值。測量兩次取平均值，測試結(jié)果如表1所示。
表1電腦的電磁屏蔽值測試結(jié)果(μt)
將表1的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，對電腦屏幕來說，電磁輻射值由4.18μt降低到0.41μt(布樣5)；手機的電磁輻射值由4.61μt降低到0.43μt(布樣5)，由此可以看出，該款新型防輻射面料的效果非常明顯，電磁屏蔽值最低可降到0.41μt，已經(jīng)非常接近人體的安全輻射值，人體的安全輻射值如表2所示。
表2電磁輻射國家分級標(biāo)準(zhǔn)
因此低于0.1μt是絕對安全范圍，0.1μt—0.4μt是屬于二級標(biāo)準(zhǔn)范圍，但是可對人體帶來有害影響。
通過銀纖維/納米銀纖維混合比65/35和50/50的比較，很明顯的是65/35的效果更加好，所以銀纖維的含量越多，防輻射性能效果越好，因此可以根據(jù)不同的用途選用不同的混合比。對同一混合比來說，針刺兩次的防輻射效果較好，分析針刺次數(shù)對防輻射效果的影響,針刺次數(shù)少時,布片比較厚，纖維之間的間隙較大，布片的防輻射效果較差；當(dāng)針刺次數(shù)增加時，纖維間的間隙變小，會增加防輻射的效果，但是每增加一次針刺，都會引起纖維的斷裂，再加上針刺留下的針眼，反而導(dǎo)致布片的防輻射效果變差。另外，在測試結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，一塊面料的不同地方電磁屏蔽值偶爾會有不同，分析其原因是銀纖維分布的不夠均勻，所以在以后的實驗中，還要進(jìn)行更加充分的混合。
4面料復(fù)合
用純棉印花布做面料的正面，純棉本白布做面料的反面，防輻射非織造布片作為芯層放在中間，采用dh-3電腦絎縫機將三層面料進(jìn)行絎縫。根據(jù)絎縫機的尺寸，上下兩層面料的規(guī)格至少需要1m×1m，然后在電腦上選擇絎縫的紋樣，選擇簡單的菱形紋樣設(shè)定機器，上下兩層面料及中間的防輻射面料一定要固定牢固，否則會使絎縫后的面料不平整。
將防輻射效果較好的非織造布片3,4,5進(jìn)行絎縫，絎縫后的防輻射面料外觀新穎，純棉印花布的表層顏色、花紋圖案豐富多彩，純棉布的里層可以貼身穿著，絎縫線的存在改善了以往防輻射面料不能洗滌的缺陷。
5成本核算與對比
經(jīng)計算得知，銀纖維/納米銀纖維50/50每平方米36元，銀纖維/納米銀纖維65/35每平方米42元，絎縫面料與加工費每平方米30元，服裝加工費50元，一件服裝的成本最多不超過150元。通過研究調(diào)查，市場上防輻射服的價格一般在200-1000元不等，一般孕婦穿的吊帶裝在400元左右，與我們開發(fā)的防輻射面料服裝相比，價格有較大的差異，該面料非常適合普通人群使用，對面料開發(fā)商來說，必將獲得可觀的利潤。
6結(jié)論
(1)在采用非織造工藝制備防輻射布片時，一定要確保銀纖維和納米銀纖維混合均勻，否則會造成面料的防輻射效果不均衡。利用針刺法做出來的非織造布片手感柔軟，非常適合做服用面料和輔料，針刺的次數(shù)對電磁屏蔽值有影響，隨著針刺次數(shù)的增加，電磁屏蔽值先減后增，所以針刺兩次防輻射效果最佳。
(2)采用絎縫技術(shù)對防輻射面料進(jìn)行復(fù)合，可根據(jù)面料的用途選擇絎縫紋樣、表層面料及里層面料，表層面料可在市場現(xiàn)有的面料中任意選擇，里層面料選擇純棉布，改變了以往防輻射面料染色困難、不能洗滌、不適合內(nèi)衣化的缺點。提升了防輻射面料的時尚感、耐洗性及舒適性，這是防輻射面料的一個重要突破。
(3)以銀纖維作為主要原料，提高了產(chǎn)品的附加值，因為銀纖維不但具有非常好的防輻射效果，而且還有很好的抗菌除臭、抗靜電等功能，防輻射面料集這些性能于一身是難能可貴的。但是銀纖維的價格相對較貴，由此混合一部分價格較便宜但又有少量防輻射功能的納米銀纖維，以此降低防輻射面料的成本。經(jīng)過成本核算發(fā)現(xiàn)，用該款防輻射面料做成服裝的成本最多不超過150元，而市場上防輻射服的價格一般在200-1000元不等，相比之下價格有較大的差異，該面料非常適合普通人群使用，對面料開發(fā)商來說，必將獲得可觀的利潤。
(4)防輻射非織造布片通過絎縫可以做孕婦裝，也可以用做普通服裝的輔料，可以在衣服的不同部位，選擇性的做一些防輻射效果，如男士經(jīng)常把手機裝在上衣口袋或者褲子口袋，可以用銀纖維/納米纖維50/50混合比的非織造布片做口袋內(nèi)襯，這樣既能減少手機來電輻射，又能接到手機信號。也可以用防輻射非織造布片做手機袋、平板電腦套的內(nèi)襯，或做成馬甲及好看的內(nèi)襯衣服，方便清洗，減少輻射。