本發(fā)明屬于紡織材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于鐵氧體涂層整理的防輻射織物及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷進步，電磁波輻射的影響日益強大，對人們的生活的帶來巨大便捷的同時，對人體和環(huán)境也有著不小的負(fù)擔(dān)，尤其對于日常工作中處于強電磁波輻射的人們防輻射面料顯得尤為必要，而且對于懷孕的女性防輻射服已經(jīng)成為必不可少的物品。

防輻射材料種類很多，主要分為吸收型和反射性，吸收型是材料本身對電磁波進行損耗吸收，反射型是利用反射進行干涉抵消，目前防輻射材料主要是通過涂覆的方法將防輻射材料附著于材料表面，使材料具有防輻射的性能。鐵氧體是使用較為廣泛且技術(shù)較為成熟的一種防輻射材料，它可以通過極化效應(yīng)和自然共振對電磁波進行吸收，鐵氧體吸收劑包括鎳鋅鐵氧體、錳鋅鐵氧體和鋇系鐵氧體等，具有吸收強、吸收頻帶寬的特點。

目前，基于鐵氧體的整理在紡織品方面也有報道。中國專利CN 101302719A公開的高效能電磁波屏蔽織物的織造方法，將納米級鐵氧體經(jīng)丙烯酸單體氣體和氮氣進行低溫等離子預(yù)處理，然后與丙烯酸酯糊料、碳粉、鐵氧體、二氧化鈦、有機硅柔軟劑、分散劑和水混合形成保護層，織物經(jīng)低溫等離子體處理、真空濺射鍍金屬膜、化學(xué)鍍金屬膜、水洗、涂覆保護層和高溫固化過程形成產(chǎn)品。該方法在傳統(tǒng)的鍍膜的基礎(chǔ)上，增加了含納米級鐵氧體的混合保護層，進一步提高面料的電磁波屏蔽能力，而且提高了鍍膜與織物基材的結(jié)合牢度，但是工藝較為復(fù)雜，成本較高。中國專利CN 102618994A公開的一種電磁波屏蔽織物及其制造方法，將不銹鋼纖維、鍍銀纖維、鍍鋁纖維、鍍銅纖維、鍍鎳?yán)w維或者鍍銅鎳?yán)w維作為原料，與二氧化鐵、四氧化三鐵、鍶鐵氧體、鋇鐵氧體、釹鐵硼、鎳鐵硼、釤鐵氮或者釹鐵氮磁粉與金屬鐵粉、鎳粉或者鈷粉制備的功能纖維作為原料，將兩者混紡形成混紡紗線，再經(jīng)紡織織造形成電磁波屏蔽織物。中國文獻(xiàn)(“含鐵氧體磁性纖維織物的防護性能研究”，絲綢，2014年4月第4期，第51卷)公開的含鐵氧體磁性纖維織物的防護性能研究，將鐵氧體磁粉加入滌綸混紡形成纖維，再與棉纖維混紡形成鐵氧體磁性纖維混紡紗，與不銹鋼長絲包芯紗作為原料織造形成具有抗靜電、抗紫外和防電磁輻射的織物。由上述現(xiàn)有技術(shù)可知，鐵氧體可作為整理劑或者纖維的原料添加到織物中賦予織物防輻射性能，但是基于鐵氧體防輻射整理涂料的技術(shù)并不是十分成熟，制備方法也不簡便。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于鐵氧體涂層整理的防輻射織物及其制備方法，將纖維素纖維織物經(jīng)低溫等離子體整理后，經(jīng)納米鐵氧體和殼聚糖整理劑預(yù)處理，然后經(jīng)低溫等離子體處理后，再分別經(jīng)碳納米管/聚苯胺復(fù)合整理劑和二氧化鈦整理，得到基于鐵氧體涂層整理的防輻射織物。本發(fā)明的制備方法簡單，將低溫等離子體技術(shù)、微膠囊技術(shù)、聚合技術(shù)和涂覆技術(shù)綜合運用效率高，制備的織物具有防輻射、抗菌、抗紫外、抗靜電和自清潔的功效。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種基于鐵氧體涂層整理的防輻射織物，包括涂層和織物基布，所述織物基布為纖維素纖維織物，所述涂層為防輻射整理涂層，所述涂層包括底層、中間層和表層，所述底層為殼聚糖與納米鐵氧體，中間層為碳納米管和聚苯胺，表層為納米二氧化鈦，所述織物基布在整理前經(jīng)低溫等離子體處理。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述織物基布經(jīng)至少一次低溫等離子體處理。

本發(fā)明還提供一種基于鐵氧體涂層整理的防輻射織物的制備方法，包括以下步驟：

(1)將織物的表面洗凈烘干后，置于低溫等離子體裝置中，在氧氣氛圍下，低溫等離子體處理得到預(yù)處理的織物；

(2)將納米鐵氧體加入到殼聚糖水溶液中，充分?jǐn)嚢杈鶆?，形成底層整理劑，將步驟(1)制備的預(yù)處理的織物浸漬于底層整理劑中，一浸一軋，取出，烘干，得到一次整理織物；

(3)將碳納米管和苯胺單體加入強酸溶劑中，超聲混合，滴加過硫酸銨氧化劑，加熱攪拌，形成碳納米管/聚苯胺復(fù)合整理劑；

(4)將步驟(2)制備的一次整理織物再次經(jīng)低溫等離子體整理，然后將步驟(3)制備的碳納米管/聚苯胺復(fù)合整理劑涂覆于一次整理織物的表面，靜置，晾干形成二次整理織物，在二次整理織物的表面再涂覆納米二氧化鈦凝膠，經(jīng)干燥，焙烘形成基于鐵氧體涂層整理的防輻射織物。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟(1)中，低溫等離子體處理的功率為150-250W，時間為60-90s。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟(2)中，底層整理劑中納米鐵氧體與殼聚糖的質(zhì)量比為1:15-20。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟(2)中，一浸一軋的浴比為1:30，浸軋的溫度為60-80℃，軋余率為80-85％。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟(3)中，碳納米管/聚苯胺復(fù)合整理劑中碳納米管與聚苯胺的質(zhì)量比為1:5-10。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟(4)中，低溫等離子體整理的功率為100-150W，時間為10-30s。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟(4)中，二次整理織物中碳納米管/聚苯胺復(fù)合整理劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-3％。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟(4)中，基于鐵氧體涂層整理的防輻射織物中二氧化鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5-2％。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明制備的基于鐵氧體涂層整理的防輻射織物經(jīng)多次低溫等離子體技術(shù)整理，先激活纖維素纖維織物的表面，有利于殼聚糖和納米鐵氧體整理劑的復(fù)合形成一層整理層，而且殼聚糖表面具有多種活性基團，具有良好的成膜性和包覆性，可以將納米鐵氧體牢度的包覆形成微膠囊吸附于織物的內(nèi)部與表面，然后再對該整理層進行低溫等離子體處理，對納米鐵氧體和殼聚糖進行改性，有利于之后整理劑的附著，形成牢度的整體。

(2)本發(fā)明制備的基于鐵氧體涂層整理的防輻射織物中還含有碳納米管與聚苯胺，兩者都屬于導(dǎo)電高分子吸波材料，本發(fā)明中間碳納米管與聚苯胺融合在一起，形成復(fù)合材料，解決了碳納米管的分散性問題，有利于碳納米管與聚苯胺的均勻混合，在織物的表面形成均勻的二層整理劑。

(3)本發(fā)明制備的基于鐵氧體涂層整理的防輻射織物中還含有二氧化鈦，采用二氧化鈦凝膠進行涂層處理，烘干后會形成較為致密的二氧化鈦薄膜，二氧化鈦附著在最外層，可以起到反射陽光和自清潔的作用。

(4)本發(fā)明制備的基于鐵氧體涂層整理的防輻射織物本發(fā)明的制備方法簡單，將低溫等離子體技術(shù)、微膠囊技術(shù)、聚合技術(shù)和涂覆技術(shù)綜合運用效率高，制備的織物具有防輻射、抗菌、抗紫外、抗靜電和自清潔的功效。

具體實施方式

下面將結(jié)合具體實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。

實施例1：

(1)將纖維素纖維織物的表面洗凈烘干后，置于低溫等離子體裝置中，在氧氣氛圍下，以150W的功率低溫等離子體處理60s，得到預(yù)處理的織物。

(2)按重量份計，將1份的納米鐵氧體加入到含15份的殼聚糖的水溶液中，充分?jǐn)嚢杈鶆?，形成底層整理劑，以浴?:30，將預(yù)處理的織物浸漬于底層整理劑中，一浸一軋，浸軋的溫度為60℃，軋余率為80％，取出，在70℃下烘干，得到一次整理織物。

(3)將質(zhì)量比為1:5的碳納米管和苯胺單體加入強酸溶劑中，超聲混合30min，滴加過硫酸銨氧化劑，在100℃下加熱攪拌5h，形成碳納米管/聚苯胺復(fù)合整理劑。

(4)將一次整理織物再次經(jīng)低溫等離子體裝置中，在氧氣氛圍下，以100W的功率低溫等離子體處理10s，然后將碳納米管/聚苯胺復(fù)合整理劑涂覆于一次整理織物的表面，靜置20min，晾干形成二次整理織物，其中，二次整理織物中碳納米管/聚苯胺復(fù)合整理劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％，在二次整理織物的表面再涂覆納米二氧化鈦凝膠，經(jīng)60℃干燥10min，120℃焙烘1min，形成基于鐵氧體涂層整理的防輻射織物，其中，基于鐵氧體涂層整理的防輻射織物中二氧化鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％。

實施例2：

(1)將纖維素纖維織物的表面洗凈烘干后，置于低溫等離子體裝置中，在氧氣氛圍下，以250W的功率低溫等離子體處理90s，得到預(yù)處理的織物。

(2)按重量份計，將1份的納米鐵氧體加入到含20份的殼聚糖的水溶液中，充分?jǐn)嚢杈鶆?，形成底層整理劑，以浴?:30，將預(yù)處理的織物浸漬于底層整理劑中，一浸一軋，浸軋的溫度為80℃，軋余率為85％，取出，在80℃下烘干，得到一次整理織物。

(3)將質(zhì)量比為1:10的碳納米管和苯胺單體加入強酸溶劑中，超聲混合30min，滴加過硫酸銨氧化劑，在120℃下加熱攪拌8h，形成碳納米管/聚苯胺復(fù)合整理劑。

(4)將一次整理織物再次經(jīng)低溫等離子體裝置中，在氧氣氛圍下，以150W的功率低溫等離子體處理30s，然后將碳納米管/聚苯胺復(fù)合整理劑涂覆于一次整理織物的表面，靜置30min，晾干形成二次整理織物，其中，二次整理織物中碳納米管/聚苯胺復(fù)合整理劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％，在二次整理織物的表面再涂覆納米二氧化鈦凝膠，經(jīng)80℃干燥15min，140℃焙烘2min，形成基于鐵氧體涂層整理的防輻射織物，其中，基于鐵氧體涂層整理的防輻射織物中二氧化鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％。

實施例3：

(1)將纖維素纖維織物的表面洗凈烘干后，置于低溫等離子體裝置中，在氧氣氛圍下，以200W的功率低溫等離子體處理70s，得到預(yù)處理的織物。

(2)按重量份計，將1份的納米鐵氧體加入到含17份的殼聚糖的水溶液中，充分?jǐn)嚢杈鶆?，形成底層整理劑，以浴?:30，將預(yù)處理的織物浸漬于底層整理劑中，一浸一軋，浸軋的溫度為70℃，軋余率為82％，取出，在75℃下烘干，得到一次整理織物。

(3)將質(zhì)量比為1:8的碳納米管和苯胺單體加入強酸溶劑中，超聲混合30min，滴加過硫酸銨氧化劑，在110℃下加熱攪拌6h，形成碳納米管/聚苯胺復(fù)合整理劑。

(4)將一次整理織物再次經(jīng)低溫等離子體裝置中，在氧氣氛圍下，以120W的功率低溫等離子體處理20s，然后將碳納米管/聚苯胺復(fù)合整理劑涂覆于一次整理織物的表面，靜置25min，晾干形成二次整理織物，其中，二次整理織物中碳納米管/聚苯胺復(fù)合整理劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％，在二次整理織物的表面再涂覆納米二氧化鈦凝膠，經(jīng)65℃干燥12min，130℃焙烘1.5min，形成基于鐵氧體涂層整理的防輻射織物，其中，基于鐵氧體涂層整理的防輻射織物中二氧化鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％。

實施例4：

(1)將纖維素纖維織物的表面洗凈烘干后，置于低溫等離子體裝置中，在氧氣氛圍下，以170W的功率低溫等離子體處理80s，得到預(yù)處理的織物。

(2)按重量份計，將1份的納米鐵氧體加入到含19份的殼聚糖的水溶液中，充分?jǐn)嚢杈鶆?，形成底層整理劑，以浴?:30，將預(yù)處理的織物浸漬于底層整理劑中，一浸一軋，浸軋的溫度為75℃，軋余率為83％，取出，在70℃下烘干，得到一次整理織物。

(3)將質(zhì)量比為1:7的碳納米管和苯胺單體加入強酸溶劑中，超聲混合30min，滴加過硫酸銨氧化劑，在105℃下加熱攪拌7h，形成碳納米管/聚苯胺復(fù)合整理劑。

(4)將一次整理織物再次經(jīng)低溫等離子體裝置中，在氧氣氛圍下，以140W的功率低溫等離子體處理20s，然后將碳納米管/聚苯胺復(fù)合整理劑涂覆于一次整理織物的表面，靜置30min，晾干形成二次整理織物，其中，二次整理織物中碳納米管/聚苯胺復(fù)合整理劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5％，在二次整理織物的表面再涂覆納米二氧化鈦凝膠，經(jīng)65℃干燥10min，135℃焙烘2min，形成基于鐵氧體涂層整理的防輻射織物，其中，基于鐵氧體涂層整理的防輻射織物中二氧化鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％。

實施例5：

(1)將纖維素纖維織物的表面洗凈烘干后，置于低溫等離子體裝置中，在氧氣氛圍下，以250W的功率低溫等離子體處理80s，得到預(yù)處理的織物。

(2)按重量份計，將1份的納米鐵氧體加入到含20份的殼聚糖的水溶液中，充分?jǐn)嚢杈鶆?，形成底層整理劑，以浴?:30，將預(yù)處理的織物浸漬于底層整理劑中，一浸一軋，浸軋的溫度為80℃，軋余率為80％，取出，在80℃下烘干，得到一次整理織物。

(3)將質(zhì)量比為1:8的碳納米管和苯胺單體加入強酸溶劑中，超聲混合30min，滴加過硫酸銨氧化劑，在110℃下加熱攪拌8h，形成碳納米管/聚苯胺復(fù)合整理劑。

(4)將一次整理織物再次經(jīng)低溫等離子體裝置中，在氧氣氛圍下，以150W的功率低溫等離子體處理20s，然后將碳納米管/聚苯胺復(fù)合整理劑涂覆于一次整理織物的表面，靜置30min，晾干形成二次整理織物，其中，二次整理織物中碳納米管/聚苯胺復(fù)合整理劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％，在二次整理織物的表面再涂覆納米二氧化鈦凝膠，經(jīng)60℃干燥15min，140℃焙烘1min，形成基于鐵氧體涂層整理的防輻射織物，其中，基于鐵氧體涂層整理的防輻射織物中二氧化鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.8％。

實施例6：

(1)將纖維素纖維織物的表面洗凈烘干后，置于低溫等離子體裝置中，在氧氣氛圍下，以200W的功率低溫等離子體處理80s，得到預(yù)處理的織物。

(2)按重量份計，將1份的納米鐵氧體加入到含18份的殼聚糖的水溶液中，充分?jǐn)嚢杈鶆?，形成底層整理劑，以浴?:30，將預(yù)處理的織物浸漬于底層整理劑中，一浸一軋，浸軋的溫度為70℃，軋余率為80％，取出，在75℃下烘干，得到一次整理織物。

(3)將質(zhì)量比為1:10的碳納米管和苯胺單體加入強酸溶劑中，超聲混合30min，滴加過硫酸銨氧化劑，在100℃下加熱攪拌8h，形成碳納米管/聚苯胺復(fù)合整理劑。

(4)將一次整理織物再次經(jīng)低溫等離子體裝置中，在氧氣氛圍下，以140W的功率低溫等離子體處理30s，然后將碳納米管/聚苯胺復(fù)合整理劑涂覆于一次整理織物的表面，靜置30min，晾干形成二次整理織物，其中，二次整理織物中碳納米管/聚苯胺復(fù)合整理劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％，在二次整理織物的表面再涂覆納米二氧化鈦凝膠，經(jīng)60℃干燥10min，130℃焙烘2min，形成基于鐵氧體涂層整理的防輻射織物，其中，基于鐵氧體涂層整理的防輻射織物中二氧化鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.7％。

經(jīng)檢測，實施例1-6制備的基于鐵氧體涂層整理的防輻射織物與未處理的纖維素纖維織物的防輻射性能、抗菌、抗紫外、自清潔、抗靜電和舒適性能的結(jié)果如下所示：

由上表可見，本發(fā)明制備的基于鐵氧體涂層整理的防輻射織物的防輻射性能優(yōu)異，而且具有抗菌、抗紫外、抗靜電和自清潔的功效，透氣性變化良好。

上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。