專利名稱：高效能電磁波屏蔽織物的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紡織工業(yè)生產(chǎn)中高效能電磁波屏蔽織物的制造方法，產(chǎn)品可 廣泛應(yīng)用于家用和軍工、科研、工農(nóng)醫(yī)等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，用于對有害電磁波的屏 蔽和防護(hù)。
背景技術(shù)：
電磁波是繼空氣污染、水污染、噪聲污染之后的又一大污染源。電磁波 不僅危害人體健康，也危及儀器設(shè)備的運(yùn)作。在軍事領(lǐng)域和通訊領(lǐng)域中，電 磁波的泄漏還會造成泄密。電磁波屏蔽織物常用來制作軍用屏蔽帳篷、蓋布 及軍事訓(xùn)練用的假艦船、靶旗、靶標(biāo)傘等軍用目標(biāo)，因此，高效能電磁波屏 蔽織物的研發(fā)得到了高度的重視。
現(xiàn)行的電磁波屏蔽織物包括金屬絲織物，金屬絲與紡織紗線交織或嵌織 織物，金屬纖維或碳纖維與常規(guī)紡織纖維的混紡紗織物，電鍍、化學(xué)鍍、真 空鍍金屬膜織物。上述幾種電磁波屏蔽織物各有優(yōu)缺點(diǎn)，其中金屬絲織物和
金屬絲交織或嵌織織物最早面世，屏蔽效果較好，在0.15 MHz 20 GHz范 圍內(nèi)達(dá)到》60 dB，但織物厚重、硬、不耐折。金屬纖維或碳纖維與常規(guī)紡 織纖維混紡織物是以5% 20%左右的比例與常規(guī)紡織纖維混紡成紗織布， 這類織物較輕、柔軟，服用性能改善，但纖維間抱合力差，很難紡制高支紗， 且屏蔽效能在0.15 3 GHz范圍內(nèi)僅為13 30 dB，遠(yuǎn)次于金屬絲織物及其交織或嵌織織物。電鍍金屬膜織物雖生產(chǎn)成本較低，但金屬膜的致密性、均 勻性不及化學(xué)鍍和真空鍍織物，手感也差，織物硬，不耐折，生產(chǎn)過程還產(chǎn) 生大量廢水，污染嚴(yán)重。化學(xué)鍍織物有很好的屏蔽效果，織物手感柔軟，透 氣性好，廢水較少，但化學(xué)鍍工藝繁復(fù)，鍍液的穩(wěn)定性很難控制。真空鍍金 屬膜織物同化學(xué)鍍一樣，也有很好的屏蔽效果，且工藝簡單，整個工藝過程
無三廢產(chǎn)生，但真空鍍膜層很薄，要達(dá)到屏蔽效能60dB的膜層厚度很不經(jīng) 濟(jì)，成本極高。
200710039226.2號專利申請?zhí)岢隽瞬捎谜婵諡R射鍍膜和化學(xué)鍍膜復(fù)合 制造電磁波屏蔽織物的方法，工藝流程為以下兩種之一
a.織物基材一真空濺射鍍金屬膜一化學(xué)鍍金屬膜一水洗一施加保護(hù)層一 烘干；
b.織物基材一催化一水洗一活化一化學(xué)鍍金屬膜一水洗一烘干一真空
濺射鍍金屬膜一施加保護(hù)層。 上述兩種流程的真空濺射鍍金屬膜之前織物作低溫等離子體處理。 這一方法制得的織物可以達(dá)到寬頻段范圍90dB的電磁波屏蔽效能。缺
點(diǎn)是鍍層達(dá)到90dB高效能的均勻性與重現(xiàn)性不夠，而且無法再突破90dB，
織物耐折性也不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是在200710039226.2號專利申請技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)， 以達(dá)到多次疊加的高效能電磁波屏蔽效應(yīng)。 本發(fā)明的工藝流程為織物基材一真空濺射鍍金屬膜一化學(xué)鍍金屬膜一水洗一施加保護(hù)層一 烘干，上述流程的真空濺射鍍金屬膜工序之前織物基材作低溫等離子體處 理，本發(fā)明特征在于所述施加保護(hù)層工序包括涂布混合吸波材料和高溫固化 兩步，所述混合吸波材料的組成配方為
含固量35% 45%的丙烯酸酯糊料30 % 60 °/。
炭粉 鐵氧體
納米級鐵氧體
二氧化鈦
有機(jī)硅柔軟劑
分散劑
水
1 % 8 % 3 % 100/0 0.2 % 2 % 1 % 8 % 0.2 o/o 0.7 % 0.2 % 0.7% 加至100%
所述混合吸波材料的組成配方中加入氨水增稠調(diào)節(jié)混合吸波材料的漿
液的pH值至7.5 8.5。
對所述的納米級鐵氧體作等離子體預(yù)處理預(yù)處理的工藝為-將制備好的載氣與丙烯酸單體氣體的混合氣體通入預(yù)先放置納米級鐵
氧體的等離子體處理區(qū)域作等離子體處理，所述載氣為氮?dú)?，等離子體處理
溫度280 350K，處理時間1 3 min。
所述混合吸波材料的涂布方法采用帶漿輥壓涂、刮刀刮涂或圓網(wǎng)印涂3
種方式中的任意一種。
所述高溫固化的工藝條件為溫度110 160。C，時間l 6min。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是織物在化學(xué)鍍金屬膜和真空濺射鍍金屬膜的基礎(chǔ)上，再次進(jìn)行了采用納米級鐵氧體的混合吸波材料的涂層處理，這種化學(xué)鍍、真空 濺射鍍和混合吸波材料涂的多次復(fù)合使所制得的高效能電磁波屏蔽織物達(dá)
到了反射、吸收電磁波的疊加效應(yīng)，電磁波屏蔽效能進(jìn)一步提高到〉90dB， 重現(xiàn)性、均勻性好，同時也提高了鍍膜與織物基材的結(jié)合牢度，改善了制品 的耐折性和金屬膜的氧化變色性。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明采用的混合吸波材料配方中由于納米級鐵氧體的加入使保護(hù)層 膜具有非常特殊的吸波性能，它的吸波機(jī)理具有小尺寸效應(yīng)、表面尺寸效應(yīng)、
量子尺寸效應(yīng)。
納米級的微粒顆粒表面層附近原子密度減小，導(dǎo)致光、電、磁等特性呈 現(xiàn)小尺寸效應(yīng)，如使強(qiáng)磁性顆粒具有高的矯頑力，引起較大的磁滯損耗，由 此耗損電磁波。
納米顆粒粒徑小，比表面積大，致使粒子表面的原子配位不足，不飽和 鍵和懸鍵增多，表面活性大，在電磁波輻射下，原子和電子運(yùn)動加劇，促進(jìn) 磁化、極化和傳導(dǎo)運(yùn)動，使電磁能轉(zhuǎn)化為熱能。
微細(xì)粒子中的量子尺寸效應(yīng)使粒子的電子能級發(fā)生分裂，形成新的吸波 通道。
但由于納米微粒粒徑小，表面能高，所以納米粒子在液相介質(zhì)中極易發(fā) 生團(tuán)聚。本發(fā)明采用低溫等離子體高能量方法處理技術(shù)，利用等離子體的高 能量，通過增大排斥能以及等離子體聚合、等離子體狀態(tài)各種活性粒子誘導(dǎo) 的物理、化學(xué)反應(yīng)對納米鐵氧體做表坷改性，改善納米鐵氧體的自發(fā)團(tuán)聚。同時混合吸波材料中炭粉、二氧化鈦對納米級鐵氧體表面的包覆也能改善其 分散性。
混合吸波材料的涂層可采用帶漿輥壓涂、刮刀刮涂或圓網(wǎng)印涂的方法。 帶漿輥壓涂、圓網(wǎng)印涂方法可以減少黏合劑的滲透，與刮刀刮涂相比織物基 材受力很小，但要求涂層漿料有較好的流動性，高黏度的漿料不宜采用。
實(shí)施例l:帶衆(zhòng)輥壓涂
基材30g/m"條綸紡粘非織造布。
設(shè)備常規(guī)帶漿輥涂層機(jī)，由帶漿輥將漿槽中涂層漿料帶起并轉(zhuǎn)移至基 材上，再經(jīng)紅外線預(yù)烘后固化。 涂層漿配方
含固量為40%的PH-501F丙烯酸酯糊料30%
炭粉3%
鐵氧體5%
已作等離子體處理的納米級鐵氧體0.5 %
二氧化鈦為主體的8401涂料白FTW3%
有機(jī)硅柔軟劑CGF0.5 %
AM-C分散劑0.5 %
水57.5 %
帶漿輥涂層工藝條件單面涂層，固化溫度130'C，固化時間2.5min。
實(shí)施例2:帶漿輥壓涂
基材100 g/m^條綸紡粘非織造布。設(shè)備常規(guī)帶漿輥涂層機(jī)。
工藝流程滌綸紡粘非織造布涂布吸波材料混合漿料后經(jīng)紅外線預(yù)烘后 固化。
涂層漿配方
含固量為40%的PH-501F丙烯酸酯糊料40%
炭粉6%
鐵氧體6%
已作等離子體處理的納米級鐵氧體1 %
二氧化鈦為主體的8401涂料白FTW6%
有機(jī)硅柔軟劑CGF0.5 %
AM-C分散劑0.5 %
水40%
涂層工藝條件單面涂層，固化溫度15(TC，固化時間3min。
實(shí)施例3:刮刀刮涂 基材260T滌綸梭織物。 設(shè)備常規(guī)刮刀涂層機(jī)。
工藝流程滌綸梭織物在涂布吸波材料混合漿料后經(jīng)紅外線預(yù)烘后再固 涂層漿配方
含固量為40%的PP-S丙烯酸酯糊料 50 %
炭粉 3 %鐵氧體 5 %已作等離子體處理的納米級鐵氧體 0.5 %二氧化鈦為主體的8401涂料白FTW 3 %有機(jī)硅柔軟劑CGF 0.5 %AM-C分散劑 0.5 %氨水 調(diào)節(jié)漿液pH至8水 37.5 %涂層工藝條件單面涂層，固化溫度15(TC，固化時間3min。實(shí)施例4:圓網(wǎng)印涂 基材210T滌綸梭織物。設(shè)備常規(guī)網(wǎng)印涂層機(jī)。工藝流程滌綸梭織物在涂布混合吸波材料網(wǎng)印漿料后經(jīng)紅外線預(yù)烘后 再固化。網(wǎng)印漿配方含固量為35%的PH-501丙烯酸酯糊料35%炭粉6%鐵氧體8%已作等離子體處理的納米級鐵氧體0.5 %二氧化鈦為主體的8401涂料白FTW5%有機(jī)硅柔軟劑CGF0.5 %AM-C分散劑0.5 %1水 44.5 %涂層工藝條件單面涂層，固化溫度135X:，固化時間3min。實(shí)施例5:納米級鐵氧體的低溫等離子體處理工藝過程 將納米級鐵氧體預(yù)先置于等離子體處理區(qū)，然后將氮?dú)夂捅┧釂误w混合氣體通入等離子體處理區(qū)作等離子體處理，處理工藝為溫度300K，時間2 min。
權(quán)利要求
1. 高效能電磁波屏蔽織物的制造方法，工藝流程為織物基材→真空濺射鍍金屬膜→化學(xué)鍍金屬膜→水洗→施加保護(hù)層→烘干，上述流程的真空濺射鍍金屬膜工序之前織物基材作低溫等離子體處理，其特征在于所述施加保護(hù)層工序包括涂布混合吸波材料和高溫固化兩步，所述混合吸波材料的組成配方為含固量35％～45％的丙烯酸酯糊料30％～60％炭粉 1％～8％鐵氧體3％～10％納米級鐵氧體 0.2％～2％二氧化鈦 1％～8％有機(jī)硅柔軟劑 0.2％～0.7％分散劑0.2％～0.7％水加至100％
2. 如權(quán)利要求1所述的高效能電磁波屏蔽織物的制造方法，其特征在于 所述混合吸波材料的組成配方中加入氨水增稠調(diào)節(jié)混合吸波材料的槳液的 pH值至7.5 8.5。
3. 如權(quán)利要求1所述的高效能電磁波屏蔽織物的制造方法,其特征在于所述納米級鐵氧體作等離子體預(yù)處理，預(yù)處理的工藝為將載氣與丙烯酸單體氣體的混合氣體通入預(yù)先放置納米級鐵氧體的等離子體處理區(qū)域作等離子體處理，所述載氣為氮?dú)猓入x子體處理溫度280 350K，處理時間1 3min。
4. 如權(quán)利要求1所述的高效能電磁波屏蔽織物的制造方法，其特征在于 所述混合吸波材料的涂布方法釆用帶漿輥壓涂、刮刀刮涂或圓網(wǎng)印涂3種方 式中的任意一種。
5. 如權(quán)利要求1所述的高效能電磁波屏蔽織物的制造方法，其特征在于 所述高溫固化的工藝條件為溫度110 16(TC，時間l 6min。
全文摘要
紡織工業(yè)生產(chǎn)中高效能電磁波屏蔽織物的制造方法，包括織物基材的真空濺射鍍金屬膜、化學(xué)鍍金屬膜、施加保護(hù)層等工序，特征是所施加的保護(hù)層為混合吸波材料，其中包括丙烯酸酯糊料、炭粉、鐵氧體、納米級鐵氧體、二氧化鈦、有機(jī)硅柔軟劑、分散劑，將上述混合吸波材料用帶漿輥壓涂、刮刀刮涂或圓網(wǎng)印涂的方式施加于經(jīng)真空濺射鍍、化學(xué)鍍金屬膜織物的表面，并高溫固化。優(yōu)點(diǎn)是所制得的高效能電磁波屏蔽織物達(dá)到了反射、吸收電磁波以及等離子體活化的疊加效應(yīng)，電磁波屏蔽效能進(jìn)一步提高到＞90dB，同時也提高了鍍膜與織物基材的結(jié)合牢度，改善了制品的耐折性和金屬膜的氧化變色性。
文檔編號H05K9/00GK101302719SQ200810038349
公開日2008年11月12日 申請日期2008年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
發(fā)明者盧可盛, 周菊先, 商思善 申請人:上海市紡織科學(xué)研究院