本發(fā)明涉及勞保技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種防輻射纖維織物。
背景技術(shù):
人體時(shí)時(shí)處于一定的能量電磁波輻射環(huán)境中,當(dāng)其頻率超過105hz以上時(shí)就對人體有害。電磁波輻射源的輸出功率越大,輻射強(qiáng)度越大,波長越短,頻率越高,距離越近,接觸時(shí)間越長,環(huán)境溫度越高,濕度越大,空氣越不流通,則對環(huán)境污染程度越大,并且女性和兒童受危害更嚴(yán)重。電磁波會(huì)擾亂人體的自然生理規(guī)律,導(dǎo)致機(jī)體平衡紊亂,引起頭疼、頭暈、失眠、健忘等神經(jīng)衰弱癥狀;使人乏力、食欲不振、煩躁易怒;還能使人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)失調(diào),導(dǎo)致心率加快、血壓升高或降低、呼吸困難、白細(xì)胞減少;對心血管疾病的發(fā)生及惡化起著推動(dòng)作用。此外電磁波會(huì)引起視力下降。當(dāng)強(qiáng)度為100mw/cm2的電磁波照射眼睛時(shí),會(huì)使晶體發(fā)生水腫,可發(fā)展成白內(nèi)障,甚至?xí)?dǎo)致失明。當(dāng)強(qiáng)度為5mw/cm2-10mw/cm2的電磁波照射人體時(shí),人的皮膚感覺雖不明顯,但可能影響生育和遺傳。婦女在電磁波作用下,月經(jīng)周期發(fā)生明顯改變,可引起孕婦流產(chǎn)和基因缺陷,長期處于強(qiáng)電磁波的作用下的兒童,其癌癥發(fā)病率比在低電磁波下的兒童高2~5倍,電磁波也是白血病、淋巴癌、腦腫瘤的誘因之一。
防電磁輻射是利用電磁屏蔽等方法抑制電磁干擾,一般是利用導(dǎo)電或?qū)Т判圆牧蠈㈦姶泡椛湎拗圃谀骋灰?guī)定的范圍,按其原理分為電場屏蔽、磁場屏蔽、電磁場屏蔽。無論何種屏蔽,實(shí)際上都是研究電磁場在各種具體的局部空間如何分配的問題。實(shí)際應(yīng)用中要根據(jù)場源的不同選用不同的屏蔽方法。
防輻射服就是利用電磁屏蔽與電磁反射原理而成的服裝,其一般采用特定的織物或涂層來實(shí)現(xiàn)。但其采用的技術(shù)手段中,有些存在化學(xué)污染或者金屬污染,有些防輻射效果一般。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提出一種防輻射纖維織物,能夠使得穿著舒適與防輻射性能的平衡,且在紡織過程中簡單易行。
為達(dá)此目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種防輻射纖維織物,其按體積比含有5-15%的不銹鋼纖維、5-10%的聚苯胺纖維和10-15%的氨基化氧化石墨烯增強(qiáng)尼龍纖維,所述不銹鋼纖維、聚苯胺纖維、尼龍纖維與植物纖維或化學(xué)纖維斜紋混紡得到所述防輻射織物纖維。
優(yōu)選的,所述防輻射纖維織物中,不銹鋼纖維的含量為20-30%。當(dāng)不銹鋼纖維含量在該范圍之內(nèi)時(shí),其穿著舒適性和防輻射性能最為平衡。
不銹鋼纖維具有良好的導(dǎo)電性能和機(jī)械力學(xué)性能。所生產(chǎn)的不銹鋼纖維呈連續(xù)的長絲束狀結(jié)構(gòu),其直徑可以細(xì)到幾微米,比普通的紡織纖維還要細(xì),且纖維比較柔軟,有一定的強(qiáng)度,因此具有可紡性。根據(jù)相關(guān)資料顯示比電阻達(dá)到1ω·cm以下的金屬纖維具有電磁波屏蔽性能,不銹鋼纖維的比電阻剛好僅為l0-6ω·cm,因此被廣泛用作防電磁波輻射織物的原料。
但不銹鋼纖維韌性比普通纖維差,彈性差,無卷曲,容易斷,紡紗過程中會(huì)出現(xiàn)纖維與牽伸羅拉間具有相對滑動(dòng)、纖維間抱合力小甚至紗線中纖維易滑脫導(dǎo)致強(qiáng)力低等問題。因此,如何應(yīng)用不銹鋼纖維并使得其防輻射性能不下降,是本領(lǐng)域面臨的難題之一。
聚苯胺,高分子化合物的一種,具有特殊的電學(xué)、光學(xué)性質(zhì),經(jīng)摻雜后可具有導(dǎo)電性及電化學(xué)性能。經(jīng)一定處理后,可制得各種具有特殊功能的設(shè)備和材料,如可作為生物或化學(xué)傳感器的尿素酶傳感器、電子場發(fā)射源、較傳統(tǒng)鋰電極材料在充放電過程中具有更優(yōu)異的可逆性的電極材料、選擇性膜材料、防靜電和電磁屏蔽材料、導(dǎo)電纖維、防腐材料,等等。聚苯胺因其具有的原料易得、合成工藝簡單、化學(xué)及環(huán)境穩(wěn)定性好等特點(diǎn)而得到了廣泛的研究和應(yīng)用。
聚苯胺的電活性源于分子鏈中的p電子共軛結(jié)構(gòu):隨分子鏈中p電子體系的擴(kuò)大,p成鍵態(tài)和p*反鍵態(tài)分別形成價(jià)帶和導(dǎo)帶,這種非定域的p電子共軛結(jié)構(gòu)經(jīng)摻雜可形成p型和n型導(dǎo)電態(tài)。不同于其他導(dǎo)電高分子在氧化劑作用下產(chǎn)生陽離子空位的摻雜機(jī)制,聚苯胺的摻雜過程中電子數(shù)目不發(fā)生改變,而是由摻雜的質(zhì)子酸分解產(chǎn)生h+和對陰離子(如cl-、硫酸根、磷酸根等)進(jìn)入主鏈,與胺和亞胺基團(tuán)中n原子結(jié)合形成極子和雙極子離域到整個(gè)分子鏈的p鍵中,從而使聚苯胺呈現(xiàn)較高的導(dǎo)電性。這種獨(dú)特的摻雜機(jī)制使得聚苯胺的摻雜和脫摻雜完全可逆,摻雜度受ph值和電位等因素的影響,并表現(xiàn)為外觀顏色的相應(yīng)變化,聚苯胺也因此具有電化學(xué)活性和電致變色特性。
優(yōu)選的,所述氨基化氧化石墨烯增強(qiáng)尼龍纖維的制備方法,包括:
(1)將2-5重量份的鱗片石墨,300-500重量份的濃硫酸和30-60重量份的磷酸混合均勻,緩慢加入15-20重量份的高錳酸鉀,于45-55℃下攪拌9-18小時(shí);
(2)在0-5℃下,向混合物中加入300-500重量份的去離子水,和20-50重量份的10-30wt%濃度的雙氧水,并攪拌5-10分鐘;
(3)分離并先后用去離子水、10-30wt%濃度的鹽酸和無水乙醇洗滌產(chǎn)物,真空干燥得到氧化石墨烯;
(4)將所述氧化石墨烯分散于15-20重量份的n,n-二甲基甲酰胺溶液中,在0-5℃下加入40-60重量份的socl2,混合均勻后升溫至65-80℃,繼續(xù)攪拌30-40小時(shí);
(5)將1,6己二胺滴加到上述混合液中,在0-5℃下攪拌2-6小時(shí),通過微孔濾膜過濾,得到固體顆粒;
(6)將18-24重量份己內(nèi)酰胺、0.5-2重量份的6-氨基己酸和0.001-0.01重量份的所述固體混合均勻,在惰性氣體或氮?dú)獾谋Wo(hù)下,加熱到250-270℃,混合物熔化呈液態(tài)后,開始攪拌4-8小時(shí)
(7)冷卻上述熔化后的混合物,并造粒;
(8)將造粒得到的顆粒真空干燥,溫度110-140℃,干燥時(shí)間為10-20小時(shí);
(9)干燥后的顆粒進(jìn)入熔融紡絲機(jī),加熱到250-280℃,制備得到纖維。
基于聚苯胺以及尼龍纖維的上述特性,在保證相同的抗輻射能力的前提下,減少不銹鋼纖維的用量,本發(fā)明采用聚苯胺纖維、尼龍與不銹鋼纖維和植物纖維/化纖纖維一起斜紋混紡,解決了不銹鋼纖維在混紡時(shí)面臨的技術(shù)難題。
本發(fā)明所述的防輻射纖維織物,實(shí)現(xiàn)了穿著舒適與防輻射性能的平衡,且在紡織過程中簡單易行。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
實(shí)施例1
一種防輻射纖維織物,其按體積比含有5%的不銹鋼纖維、5%的聚苯胺纖維和10%的氨基化氧化石墨烯增強(qiáng)尼龍纖維,所述不銹鋼纖維、聚苯胺纖維、尼龍纖維與植物纖維或化學(xué)纖維斜紋混紡得到所述防輻射織物纖維。
實(shí)施例2
一種防輻射纖維織物,其按體積比含有15%的不銹鋼纖維、10%的聚苯胺纖維和15%的氨基化氧化石墨烯增強(qiáng)尼龍纖維,所述不銹鋼纖維、聚苯胺纖維、尼龍纖維與植物纖維或化學(xué)纖維斜紋混紡得到所述防輻射織物纖維。
實(shí)施例3
一種防輻射纖維織物,其按體積比含有10%的不銹鋼纖維、7%的聚苯胺纖維和12%的氨基化氧化石墨烯增強(qiáng)尼龍纖維,所述不銹鋼纖維、聚苯胺纖維、尼龍纖維與植物纖維或化學(xué)纖維斜紋混紡得到所述防輻射織物纖維。
本發(fā)明所述的防輻射纖維織物,實(shí)現(xiàn)了穿著舒適與防輻射性能的平衡,且在紡織過程中簡單易行。