專利名稱：一種防輻射織物的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于防輻射功能的織物生產(chǎn)工藝，屬精細(xì)化工領(lǐng)域高功能性材料 研發(fā)的應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
防輻射纖維及材料的研制，對(duì)國防和民用都具有重要意義，已引起世界各個(gè)國家 的重視。目前，防輻射的范圍很廣，包括中子射線、X —射線，Y 一射線、α —射線，紫外線、 紅外線、電磁波、宇宙射線、激光、微波等十幾種射線的防護(hù)，這些射線給人類帶來了福音， 同時(shí)也帶來了傷害，帶來危害，一類危害是使生物體產(chǎn)生熱效應(yīng)，當(dāng)超過某一界限時(shí)，生物 體因不能釋放其體內(nèi)產(chǎn)生的多余熱量，致使溫度升高而受到傷害；另一類危害是干擾人體 固有的微弱電磁場(chǎng)，影響血液和淋巴運(yùn)行，使細(xì)胞原生質(zhì)發(fā)生變化，其積累作用會(huì)引發(fā)失眠 乏力、免疫力下降、組織病變，進(jìn)而誘發(fā)白血病和癌癥。所以，長期生活在高壓線、電訊發(fā)射 裝置、大功率電器設(shè)備環(huán)境里，以及近距離頻繁使用家電和手機(jī)的人員，會(huì)導(dǎo)致情緒波動(dòng)， 以及電磁輻射超敏綜合癥如頭痛、耳鳴、無力、疲勞、失眠、甚至記憶喪失，患帕金森綜合癥 和老年癡呆癥。目前防輻射織物不僅在軍事、國防、國民經(jīng)濟(jì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的需求在迅猛增長， 而且相關(guān)產(chǎn)品正在進(jìn)入千家萬戶。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是為適應(yīng)社會(huì)需求，提供一種具有防輻射功能的織物的生產(chǎn)方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是將纖維素磺酸酯粘稠液經(jīng)紡絲形成粘膠纖維，再經(jīng)紡紗、織 布、印染工藝步驟形成面料，其特點(diǎn)是在紡絲前于纖維素磺酸酯粘稠液中依次加入納米銀 溶膠、防輻射混合物，在紡絲后，將粘膠纖維浸入納米銀溶膠；用含防輻射組合物的印漿對(duì) 織成的坯布進(jìn)行印染。具體方法是將漿粕堿浸漬，得到的堿性纖維素，經(jīng)壓榨、粉、老成、加處理得 纖維素磺酸酯，加水過濾去除固體雜質(zhì)，得纖維素磺酸酯粘稠液，然后在所述纖維素磺酸酯 粘稠液中依次加入納米銀溶膠、防輻射混合物，混合均勻得紡前粘膠；紡絲后，將粘膠纖維 進(jìn)行酸洗后，再加亞硫酸鈉水溶液進(jìn)行脫硫處理，再經(jīng)精煉、清洗后再浸入納米銀溶膠中 15 25min，烘干后用梭織生產(chǎn)線織成坯布；將坯布用含防輻射組合物的印漿進(jìn)行印花處 理，在100 120°C下固化3飛min既得防輻射織物。經(jīng)本發(fā)明工藝形成的纖維對(duì)人體安全性高，無毒性、無刺激、無過敏反應(yīng)。其內(nèi)層 及表面同時(shí)具有防輻射和抗菌功能，具有持久防輻射和抗菌效果，纖維表面光澤度好，粘膠 纖維抗拉強(qiáng)度相當(dāng)于普通粘膠纖維的強(qiáng)度，更耐受電子束聚焦，對(duì)粘膠纖維后處理中采用 納米銀溶膠浸漬，可加強(qiáng)纖維表面的抗輻射性和抗菌效果，在印染時(shí)采用含防輻射組合物 的印漿對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行第三次抗輻射處理，不但可提高成品布的抗拉強(qiáng)度，還能防止印染后處 理工藝因高溫對(duì)成品抗輻射性能的影響。將本發(fā)明織物制成防護(hù)服、背心、手套等能消除靜 電，對(duì)電磁波和其它輻射線也有效好的屏蔽作用。
本發(fā)明所述納米銀溶膠是含銀量2 5mg/m的聚維酮(PVP)膠體溶液。本發(fā)明所述納米銀溶膠的制備方法是將AgNO3重蒸水溶液與NaOH水溶液后應(yīng) 后，用重蒸水洗滌生成的Ag2O沉淀；將稀氨水加中反應(yīng)，經(jīng)澄清，取得〔Ag (NH3)2) + 溶液；將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 5^5%的聚維酮重蒸水溶液與〔Ag (NH3)2) +溶液混勻后，置于50W、 254nm紫外燈下，燈管距液面IOcm照射3、h，既得納米銀溶膠。本發(fā)明的防輻射混合物中含有下列組分的質(zhì)量百分比分別為高分子材料25 65%、鈦白粉0. 5 2%、褐藻粉1 3%、綠茶粉2 5%、楊梅粉1 2%、五加皮1 3%和活 性炭1 3%，所述高分子材料為殼聚糖、海藻酸鈉、聚氯乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸酯或聚四氟 乙烯中的至少任意一種，所述鈦白粉、褐藻粉、綠茶粉、楊梅粉、五加皮和活性炭分別為納米 級(jí)微粉。本發(fā)明所述纖維素磺酸酯粘稠液和納米銀溶膠、防輻射混合物的投料質(zhì)量比為 80 85 10 15 4 10。本發(fā)明所述含防輻射組合物的印漿中含有占印漿總質(zhì)量百分比的下列納米級(jí)物 質(zhì)鈦白粉0. 5 2%、褐藻粉1 3%、綠茶粉2 5%、楊梅粉1 2%、五加皮1 3%、活性 炭1 3%和殼聚糖、海藻酸鈉、聚氯乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸酯或聚四氟乙烯中的至少任意 一種，其余為水。本發(fā)明所述含防輻射組合物的印漿的制備方法是先將殼聚糖、海藻酸鈉、聚氯乙 烯、聚氨酯、聚丙烯酸酯或聚四氟乙烯中的至少任意一種制成固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25 65% 的高分子水溶液，然后再將納米級(jí)微粉的鈦白粉、褐藻粉、綠茶粉、楊梅粉、五加皮和活性炭 混入高分子水溶液中。


圖1為采用本發(fā)明工藝紡成的納米銀紗線的放大圖。圖2為采用普通生產(chǎn)工藝紡成的粘膠線的放大圖。圖3為采用本發(fā)明工藝形成的粘膠纖維的電鏡觀察圖。圖4為采用普通生產(chǎn)工藝形成的粘膠纖維的電鏡觀察圖。
具體實(shí)施例方式一、制備納米銀溶膠
稱取AgN03170g加重蒸水至IOL制得濃度為0. lmol/L的AgNO3溶液，取40gNa0H加重 蒸水至IOL制得濃度為0. lmol/L的NaOH溶液，將NaOH溶液在快速攪拌條件下細(xì)流加入 AgNO3溶液中，靜置IOmin ；傾去上清液，用重蒸水洗滌生成的Ag2O沉淀6次；量取質(zhì)量百分 比為洲的稀氨水800ml，一次性加入Ag2O沉淀中，快速攪拌反應(yīng)至澄清，取得〔Ag (NH3)2) +溶液；將〔Ag (NH3)2)+溶液與質(zhì)量百分比為3%的PVP重蒸水溶液5000ml混合均勻，然后 置于50W、254nm紫外燈下，燈管距液面IOcm照射證既得納米銀溶膠。二、制備防輻射混合溶膠
1)分別將鈦白粉、褐藻粉、綠茶粉、楊梅粉、五加皮和活性炭粉碎至納米級(jí)。2)先將殼聚糖、海藻酸鈉、聚氯乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸酯或聚四氟乙烯中的任意 一種或任意兩種、或兩種以上高分子材料與水混合，制成固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25 65%的高分子水溶液，然后再將納米級(jí)微粉的鈦白粉、褐藻粉、綠茶粉、楊梅粉、五加皮和活性炭混入 高分子水溶液中，形成防輻射混合物，并使防輻射混合物中各成分的質(zhì)量百分比為高分子 材料25 65%、鈦白粉0. 5 2%、褐藻粉1 3%、綠茶粉2 5%、楊梅粉1 2%、五加皮1 3%和活性炭1 3%。三、制備含防輻射組合物的印漿
先將殼聚糖、海藻酸鈉、聚氯乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸酯或聚四氟乙烯中的至少任意一 種制成固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25% 65%的高分子水溶液，然后再將納米級(jí)的鈦白粉、褐藻粉、 綠茶粉、楊梅粉、五加皮和活性炭混入高分子水溶液中形成含防輻射組合物的印漿，并使印 漿中鈦白粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%，褐藻粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%，綠茶粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%，楊梅粉的 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%，五加皮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%，活性炭的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%。四、生產(chǎn)工藝過程 (1)紡絲
按紡織工藝將漿粕堿浸漬，得到的堿性纖維素經(jīng)壓榨、粉碎、老成、加磺化處理，得 纖維素磺酸酯。將纖維素磺酸酯，加水?dāng)噭颍^濾，去除固體雜質(zhì)，得纖維素磺酸酯粘稠液。在纖維素磺酸酯粘稠液中依次加入納米銀溶膠、防輻射混合物，混合均勻后得紡 前粘膠。其中，纖維素磺酸酯粘稠液和納米銀溶膠、防輻射混合物的投料質(zhì)量比為80 85 10 15 4 10。將以上方法制成的紡前粘膠進(jìn)行噴絲，可獲得粘膠纖維。按現(xiàn)有的粘膠纖維處理方法將粘膠纖維經(jīng)稀硫酸酸洗后，加入濃度為8%(質(zhì)量百 分比)的亞硫酸鈉水溶液進(jìn)行脫硫處理，再經(jīng)精煉、精洗。最后，將以上處理過的粘膠纖維浸入納米銀溶膠中15 25min后，取出烘干，待用。(2)紡紗
采用普通棉紡生產(chǎn)線，將純粘膠纖維，或?qū)⒄衬z纖維與棉等其它纖維進(jìn)行混紡，得到紗線。(3)織布
按常規(guī)方法織成坯布。(4)印染
將坯布用含防輻射組合物的印漿進(jìn)行印花處理，并在10(T12(TC下固化;T6min，既得 防輻射織物。四、性能比較
(1)對(duì)納米銀纖維和沒有用納米銀溶膠處理的空白纖維的拉伸性能，按照GB 3354-1882標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，納米銀纖維強(qiáng)度明顯大于空白纖維；將納米銀纖維織布與空白纖維織布進(jìn) 行濕土深埋30天后拉伸性能按照GB 3354- 1882標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，納米銀纖維織布強(qiáng)度明顯大于 空白纖維織布強(qiáng)度；電鏡觀察也表明納米銀纖維比空白纖維光澤度好(如圖3、4所示)，更 耐受電子束聚焦。(2)防輻射織物的功效實(shí)驗(yàn) 1)防輻射織布的屏蔽性能測(cè)定 (1)放射源及其規(guī)格137Cs源微居級(jí)，γ光子能量0.661 MeV，液態(tài)并封裝于扁平塑料圓柱體內(nèi)；
60Co源微居級(jí)，Y光子能量1. 17MeV和1. 33MeV兩種，液態(tài)并封裝于扁平塑料圓柱體內(nèi)。(2)采用NaI閃爍譜儀對(duì)所制樣品進(jìn)行Y放射源的能譜測(cè)量，統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)變化來確 定樣品的射線屏蔽率。將能譜實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理如表1。表1本發(fā)明防輻射織布的屏蔽性能(樣品厚度h=l. 60cm)
權(quán)利要求
1.一種防輻射織物的生產(chǎn)方法，包括將纖維素磺酸酯粘稠液經(jīng)紡絲形成粘膠纖維，再 經(jīng)紡紗、織布、印染工藝步驟，其特征在于在紡絲前于纖維素磺酸酯粘稠液中依次加入納 米銀溶膠、防輻射混合物，在紡絲后，將粘膠纖維浸入納米銀溶膠；用含防輻射組合物的印 漿對(duì)織成的坯布進(jìn)行印染。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防輻射織物的的生產(chǎn)方法，其特征在于將漿粕堿浸漬，得到 的堿性纖維素，經(jīng)壓榨、粉碎、老成、加C^2處理得纖維素磺酸酯，加水稀釋，過濾去除固體雜 質(zhì)，得纖維素磺酸酯粘稠液，然后在纖維素磺酸酯粘稠液中依次加入納米銀溶膠、防輻射混 合物，混合均勻后得紡前粘膠；紡絲后將粘膠纖維酸洗后，再加8%亞硫酸鈉水溶液脫硫處 理，經(jīng)精煉、清洗后再浸入納米銀溶膠中15 25min，烘干后用普通棉紡生產(chǎn)線紡紗，用梭 織生產(chǎn)線制織成坯布；將坯布用含防輻射組合物的印漿進(jìn)行印花處理，在100 120°C下固 化3 6min既得防輻射織物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防輻射織物的生產(chǎn)方法，其特征在于所述納米銀溶膠是含 銀量2 5mg/ml的聚維酮膠體溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防輻射織物的生產(chǎn)方法，其特征在于所述納米銀溶膠的制備 方法是將AgNO3重蒸水溶液與NaOH重蒸水溶液反應(yīng)后，用重蒸水洗滌生成的Ag2O沉淀；將 稀氨水加入中反應(yīng)，制得〔Ag (NH3)2)+溶液；將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 5 5%的聚維酮重蒸水 溶液與〔Ag (NH3)2) +溶液混勻后，置于50W、254nm紫外燈下，燈管距液面IOcm照射3、， 既得納米銀溶膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防輻射織物的生產(chǎn)方法，其特征在于所述防輻射混合物中 含有下列組分的質(zhì)量百分比分別為高分子材料25 65%、鈦白粉0. 5 2%、褐藻粉1 3%、綠茶粉2 5%、楊梅粉1 2%、五加皮1 3%和活性炭1 3%，所述高分子材料為殼 聚糖、海藻酸鈉、聚氯乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸酯或聚四氟乙烯中的至少任意一種，所述鈦白 粉、褐藻粉、綠茶粉、楊梅粉、五加皮和活性炭分別為納米級(jí)微粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的防輻射織物的生產(chǎn)方法，其特征在于所述 纖維素磺酸酯粘稠液和納米銀溶膠、防輻射混合物的投料質(zhì)量比為80 85 10 15 4 10。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防輻射織物的生產(chǎn)方法，其特征在于所述含防輻射組合物的 印漿中含有占印漿總質(zhì)量百分比的下列納米級(jí)物質(zhì)鈦白粉0. 5 2%、褐藻粉1 3%、綠茶 粉2 5%、楊梅粉1 2%、五加皮1 3%、活性炭1 3%和殼聚糖、海藻酸鈉、聚氯乙烯、聚 氨酯、聚丙烯酸酯或聚四氟乙烯中的至少任意一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的防輻射織物的生產(chǎn)方法，其特征在于所述含防輻射組合物的 印漿的制備方法是先將殼聚糖、海藻酸鈉、聚氯乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸酯或聚四氟乙烯中 的至少任意一種制成固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25 65%的高分子水溶液，然后再將納米級(jí)微粉的 鈦白粉、褐藻粉、綠茶粉、楊梅粉、五加皮和活性炭混入高分子水溶液中。
全文摘要
一種防輻射織布的生產(chǎn)方法，涉及防輻射織布領(lǐng)域，具體是在纖維素磺酸酯粘稠液中依次加入納米銀溶膠、防輻射混合物，再進(jìn)行紡絲；紡絲成型后再將纖維浸入納米銀溶膠進(jìn)行纖維表面處理；織成布后用含防輻射組合物的印漿進(jìn)行網(wǎng)印即得防輻射織物，將這種織物制成防護(hù)服，防護(hù)背心，防護(hù)手套等供有關(guān)單位使用能消除靜電，對(duì)電磁波和其他射線有較好的屏蔽作用。
文檔編號(hào)D06M11/74GK102146593SQ20111010021
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2011年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月21日
發(fā)明者卜平, 張鳳林, 朱嘯, 王建斌, 胡榮, 陳建新 申請(qǐng)人:揚(yáng)州大學(xué)