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基本信息

項(xiàng)目名稱：
織物金屬鍍層工藝與抗電磁波性能研究
小類：
能源化工
簡(jiǎn)介：
抗電磁輻射織物（服裝）能很好的抵御日益嚴(yán)重的電磁輻射對(duì)人體的危害，本文運(yùn)用化學(xué)鍍方法對(duì)滌綸織物進(jìn)行金屬化處理，制得可以有效屏蔽電磁波輻射的單層、雙層、合金化學(xué)鍍織物，并對(duì)滌綸織物預(yù)處理及化學(xué)鍍的機(jī)理和方案，滌綸織物經(jīng)不同預(yù)處理后機(jī)械性能的變化，以及制得的化學(xué)鍍織物的鍍層表面形貌、熱性能、電磁屏蔽效能等進(jìn)行了研究。確定出最佳的織物金屬鍍層工藝，尤其對(duì)復(fù)合金屬鍍層工藝與服裝改造方面提供科學(xué)的依據(jù)。
詳細(xì)介紹：
電子技術(shù)廣泛應(yīng)用造成的電磁污染被公認(rèn)為是繼大氣污染、水質(zhì)污染、噪音污染后的第四大公害。電磁輻射無(wú)色無(wú)味無(wú)形，可以穿透包括人體在內(nèi)的多種物質(zhì)。各種家用電器、電子設(shè)備、辦公自動(dòng)化設(shè)備、移動(dòng)通訊設(shè)備等電器裝置只要處于操作使用狀態(tài)，它的周圍一般就會(huì)存在電磁輻射,對(duì)人體的危害往往被我們忽視,因此它被科學(xué)家們稱為“隱形殺手”。 國(guó)內(nèi)外在織物金屬化方面，尤其是化學(xué)鍍銅、鍍鎳織物（織物金屬鍍方法又稱化學(xué)鍍）進(jìn)行了不少的研究，但鍍層與織物底層結(jié)合的牢度還不夠，作用機(jī)理也沒(méi)有進(jìn)行深入的探討。對(duì)多元化學(xué)鍍金屬合金織物的研究更少，紡織品的化學(xué)鍍以鍍銅、鍍鎳和鍍銀為主。據(jù)有關(guān)報(bào)導(dǎo)，上海紡織科學(xué)研究院在上70年代就著手在選定的基布上進(jìn)行化學(xué)鍍銀工藝的研究，之后發(fā)展化學(xué)鍍銅、鍍鎳，以及鍍銅、鎳的復(fù)合鍍工藝。國(guó)外不僅對(duì)化學(xué)鍍織物的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了深入研究，工藝不斷完善，為工業(yè)化生產(chǎn)提供了技術(shù)上的可能性，而且還注重應(yīng)用領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)，為工業(yè)化生產(chǎn)提供了產(chǎn)品市場(chǎng)。 化學(xué)鍍織物是一種很好的電磁波屏蔽材料，它兼有金屬的導(dǎo)電、電磁波屏蔽特性和織物的柔軟、透氣等特性，作為一種能夠在電磁環(huán)境中進(jìn)行電磁輻射防護(hù)的防護(hù)載體，正逐漸成為新型紡織產(chǎn)品研究的焦點(diǎn)。 本文運(yùn)用化學(xué)鍍方法對(duì)滌綸織物進(jìn)行金屬化處理，制得了可以有效地屏蔽電磁波輻射的單層、雙層、合金化學(xué)鍍織物，并對(duì)滌綸織物預(yù)處理及化學(xué)鍍的機(jī)理和方案，滌綸織物經(jīng)不同預(yù)處理后機(jī)械性能的變化，以及制得的化學(xué)鍍織物的鍍層表面形貌、熱性能、電磁屏蔽效能等進(jìn)行了研究。 運(yùn)用化學(xué)和物理兩種方法對(duì)滌綸纖維材料進(jìn)行表面粗化處理，結(jié)果表明，在化學(xué)方法中使用乙二胺/氫氧化鈉的乙醇溶液在35～39℃的條件下將減量率控制在13%時(shí)粗化效果最好；在物理方法中，使用氬等離子體比氧等離子體的效果要好。 使用相對(duì)廉價(jià)的鎳鹽取代貴金屬的鈀鹽對(duì)滌綸表面進(jìn)行活化處理，結(jié)果表明，雖然經(jīng)鎳活化的滌綸比用鈀活化的鍍速稍低，但仍然可以正常地進(jìn)行化學(xué)鍍并在滌綸表面形成較為均勻的鍍層。 使用織物耐磨儀、織物耐水洗色牢度儀對(duì)織物的鍍層牢度以單位面積的失重率進(jìn)行了表征，并通過(guò)調(diào)整前處理方案使其牢度盡可能達(dá)到最佳。 雙層、鎳銅合金化學(xué)鍍后織物電磁波屏蔽效能測(cè)試結(jié)果表明：常規(guī)超聲化學(xué)鍍鎳織物增重率超過(guò)54％之后，電磁波屏蔽效能基本都 大于32dB。 借助掃描電鏡、X射線能譜儀、X射線衍射儀和熱重量分析儀等對(duì)化學(xué)鍍鍍層表面形貌、成分、結(jié)構(gòu)以及熱性能進(jìn)行了分析，并測(cè)試了化學(xué)鍍織物的導(dǎo)電、電磁波屏蔽、拉伸性能。

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

本課題主要研究抗電磁波金屬鍍層面料在紡織領(lǐng)域的運(yùn)用,針對(duì)目前國(guó)內(nèi)對(duì)抗電磁波金屬鍍層紡織產(chǎn)品尚無(wú)國(guó)家相關(guān)的認(rèn)證、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，消費(fèi)者對(duì)該種產(chǎn)品的了解較少，以及防電磁輻射織物的巨大經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)而進(jìn)行本課題研究?；舅悸肥峭ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)的方法確定最佳的織物金屬鍍層工藝，尤其對(duì)復(fù)合金屬鍍層工藝與服裝改造方面提供科學(xué)的依據(jù)。通過(guò)一個(gè)系列產(chǎn)品的研制和試驗(yàn)確定出較為優(yōu)異的生產(chǎn)加工流程，從而降低織物的生產(chǎn)成本。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

通過(guò)對(duì)織物進(jìn)行復(fù)合鍍層加工，使織物表面形成一層銅鎳復(fù)合導(dǎo)電膜，從而具有良好的抗電磁輻射功能。國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域的生產(chǎn)技術(shù)主要采用金屬纖維混紡，織物的電磁屏蔽性能較低，服用性能較差，耐久性不夠。本課題運(yùn)用化學(xué)鍍方法對(duì)滌綸織物進(jìn)行銅鎳復(fù)合金屬化處理，對(duì)鍍層后織物的抗電磁波性能、機(jī)械性能、鍍層表面形貌、熱性能等進(jìn)行了研究，得出一個(gè)最佳的化學(xué)鍍金屬織物鍍層工藝，所制備的銅鎳復(fù)合鍍層織物的屏蔽效率達(dá)到60dB。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

研究表明，電磁波輻射對(duì)人體的中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、視覺(jué)系統(tǒng)等會(huì)造成明顯的傷害。利用電磁輻射屏蔽織物及其服裝是最直接有效的防護(hù)方式。本課題研究的鍍層織物既有普通化纖布類似的物理機(jī)械性能又有很好的導(dǎo)電抗輻射性能，可以裁剪縫制做成各種防靜電和防電磁輻射的工作服和各種電子設(shè)備的屏蔽保護(hù)罩，因此被廣泛應(yīng)用于國(guó)防、航空、電力、通訊、醫(yī)療等領(lǐng)域，是一種經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益俱佳的功能性紡織新產(chǎn)品。

學(xué)術(shù)論文摘要

電磁輻射無(wú)色無(wú)味無(wú)形，可以穿透包括人體在內(nèi)的多種物質(zhì)。它對(duì)人體的危害往往被我們忽視,因此它被科學(xué)家們稱為“隱形殺手”?；瘜W(xué)鍍織物是一種很好的電磁波屏蔽材料，它兼有金屬和織物的雙層性能，已成為新型紡織品研究的焦點(diǎn)。本文運(yùn)用化學(xué)鍍方法對(duì)滌綸織物進(jìn)行金屬化處理，制得可以有效屏蔽電磁波輻射的單層、雙層、合金化學(xué)鍍織物，并對(duì)滌綸織物預(yù)處理及化學(xué)鍍的機(jī)理和方案，滌綸織物經(jīng)不同預(yù)處理后機(jī)械性能的變化，以及制得的化學(xué)鍍織物的鍍層表面形貌、熱性能、電磁屏蔽效能等進(jìn)行了研究。在化學(xué)方法中使用乙二胺/氫氧化鈉的乙醇溶液在35～39℃的條件下將減量率控制在13%時(shí)粗化效果最好。使用相對(duì)廉價(jià)的鎳鹽取代貴金屬的鈀鹽對(duì)滌綸表面進(jìn)行活化處理可以在滌綸表面形成較為均勻的鍍層。雙層、鎳銅合金化學(xué)鍍后對(duì)織物電磁波屏蔽效能測(cè)試結(jié)果表明：常規(guī)超聲化學(xué)鍍鎳織物增重率超過(guò)54％之后，電磁波屏蔽效能基本都大于40dB。使用織物耐磨儀、織物耐水洗色牢度儀對(duì)織物的鍍層進(jìn)行牢度測(cè)試，并通過(guò)調(diào)整前處理方案使其牢度盡可能達(dá)到最佳。借助各類儀器對(duì)化學(xué)鍍鍍層表面形貌、成分、結(jié)構(gòu)以及熱性能進(jìn)行了分析，并測(cè)試了化學(xué)鍍織物的導(dǎo)電、電磁波屏蔽、拉伸性能。

獲獎(jiǎng)情況

作品目前沒(méi)有在任何機(jī)構(gòu)或報(bào)刊上發(fā)表過(guò)。

鑒定結(jié)果

無(wú)

參考文獻(xiàn)

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同類課題研究水平概述

資料顯示，國(guó)內(nèi)外在織物金屬化方面，尤其是化學(xué)鍍銅、鍍鎳織物（織物金屬鍍方法又稱化學(xué)鍍）進(jìn)行了不少的研究，但鍍層與織物底層結(jié)合的牢度還不夠，作用機(jī)理也沒(méi)有進(jìn)行深入的探討。對(duì)多元化學(xué)鍍金屬合金織物的研究更少，紡織品的化學(xué)鍍以鍍銅、鍍鎳和鍍銀為主。據(jù)有關(guān)報(bào)導(dǎo)，上海紡織科學(xué)研究院在上70年代就著手在選定的基布上進(jìn)行化學(xué)鍍銀工藝的研究，之后發(fā)展化學(xué)鍍銅、鍍鎳，以及鍍銅、鎳的復(fù)合鍍工藝。 國(guó)外不僅對(duì)化學(xué)鍍織物的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了深入研究，工藝不斷完善，為工業(yè)化生產(chǎn)提供了技術(shù)上的可能性，而且還注重應(yīng)用領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)，為工業(yè)化生產(chǎn)提供了產(chǎn)品市場(chǎng)。如德國(guó)的拜爾（Bayer）公司開(kāi)發(fā)的鍍鎳織物Baymetex T，做成屏蔽服，可用于強(qiáng)電磁場(chǎng)的工作環(huán)境；鍍鎳的網(wǎng)狀紡織品用于臉部對(duì)電磁波的防護(hù)，用鍍鎳織物制成的雷達(dá)反射裝置，僅600 克重，幾乎可以反射所有的雷達(dá)反射裝置，并且耐磨損和海水的侵蝕，用于裝備船只和救生艇的雷達(dá)反射器，當(dāng)遇到緊急情況時(shí)，便于雷達(dá)的跟蹤尋找救生船或筏子在海中的具體方位，以便組織救護(hù)。荷蘭生產(chǎn)的鍍鎳織物Devex，可用于屏蔽多種電磁干擾（EMI）和射頻干擾（RFI），在靜止?fàn)顟B(tài)下使用效果最佳。美國(guó)纖維材料公司（FMI）的哥倫布宇宙技術(shù)開(kāi)發(fā)研制了一系列的金屬涂層纖維和織物，賦予纖維和織物導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，但并不降低纖維和織物的原有性能。日本三菱人造絲公司開(kāi)發(fā)在滌綸纖維上化學(xué)鍍銅或鎳的產(chǎn)品Diamex商品，為了防止金屬氧化影響各項(xiàng)性能，最后經(jīng)樹(shù)脂涂層處理。由掃描電鏡觀察證實(shí)：該商品每根纖維上鍍金屬層厚度為0.06~0.15um,在所有纖維上都覆蓋了金屬層。
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