防电磁辐射的原料选择

防电磁辐射的原料选择

防静电面料、防电磁辐射织物主要用于人体防护，因此该织物应抗静电并对电磁波有较好的反射功能。国内外相关技术资料表明，屏蔽织物主要有两种：一种是金属化织物，在普通的化学纤维或天然纤维织物表面镀上一层金属，如镍、银、铜等，这种织物耐洗性能差，随着洗涤次数的增加，其屏蔽性逐渐下降；另一种是采用金属丝编织成的网做为屏蔽层的三层织物，里和面为普通的织物，中间夹层为金属网，这种织物不能用水洗，而且笨重。这两种织物价格较贵。我们研制的是一种耐洗漆、质量轻、体积小、价格低的屏蔽织物所使用的纱线，其中关键主要在于材料的选择。这种材料不仅要在一定频率范围内对电磁波具有突出的反射性能，而且还必须满足纺纱、织造、缝制等加工的要求。我们选择不锈钢纤维丝束为屏蔽材料，该纤维抗弯刚度较小，具有良好的可挠曲性和可纺性，并且有较好的机械性能、导电性能、耐腐蚀、耐热性。本课题采用在纺纱工序的并条工序中，在粘胶条子中混入不同比例的不锈钢纤维，以制得各种不锈钢含量的导电纱。为了确定不锈钢纤维比例与抗静电效果的关系，将不锈钢纤维的混合比例定为以下10种：1%,2%,3%,4%,5%,10%,15%,20%,30%,40%。将粘胶与不锈钢纤维混纺可以得到抗静电、抗电磁辐射、导电与阻燃的多功能纺织面料。4.1不锈钢纤维金属纤维是近年来发展起来的新型多功能工业材料，其产品广泛应用于冶金、石油化工、军工等工业各部门，不但具有金属材料本身特有的一切优点，还具有非金属材料的一些特殊性能，是现代科学的一个重要领域。不锈钢纤维是金属纤维中应用广泛的一种金属纤维。它具有在氧化性气氛中稳定性好的特点，具有良好的导电性、导热性、高强度、高弹性‘、耐磨性、耐腐蚀性及耐高温性等优点。广泛应用于军事、航空、石油化工、制药、冶金、车辆、仪器仪表、通讯、造纸等国民经济各个领域。抗静电及电磁屏蔽纺织面料的实现技术与性能研究第四章防静电面料、防电磁辐射的原料选择4.1.1不锈钢纤维的制备线材拉伸法：线材拉伸法包括单丝拉伸法和集束拉伸法两种。单丝拉伸法是通常用于制造金属线材的方法，但要制取不锈钢纤维细丝，就必须通过孔径逐渐递减的拉丝模孔多次进行拉伸，截面压缩率每次只能是一点点，如果一次拉丝截面压缩率过大，拉丝阻力会超过材料的拉伸强度而引起撕裂，因此每次拉丝后要进行中间退火，消除应力，然后再经反复拉丝、退火，才能得到符合标准的不锈钢纤维。用单丝拉伸法可制取直径为20um左右的不锈钢纤维。集束拉伸法是把单丝拉伸法制取的线材多根集成一束，外加包覆材料，再进行拉伸。与单丝拉伸法相比，拉伸次数大大减少，同时也能防止单根细丝被拉断。用集束拉伸法可制得直径为lOu m以下的不锈钢纤维。熔融纺丝法：是由熔融金属直接制取不锈钢纤维的一种方法。其方法有多种形式，包括熔融挤压法、喷射骤冷法、玻璃包覆法和离心纺丝法等。其中熔融挤压法和喷射骒冷法,与制备有机纤维和玻璃纤维的原理一样,把熔化的金属液从喷头挤出，在各种媒介中冷却成丝，但由于熔融的金属液表面张力大、黏度小、挤出的金属流线很容易形成液滴，故纺丝过程比较困难。切削法：切削法主要分为线材切削法和振动切削法两种。生长法：与其他方法不同，这种方法采用的是化学加工方法制造不锈钢纤维，包括膜层涂镀法和结晶析出法[13]。4.1.2不锈钢纤维的性能不锈钢纤维具有以下几个方面的性能优点。挠性：不锈钢的挠性与有机纤维接近，一般直径为8um的不锈钢纤维的柔软性相当于直径为13ura的麻纤维，所以具有可纺性，能用来进行纺纱织布和缝制加工。机械性能：不锈钢纤维相对强度较高，并且具有良好的弯曲加工性和耐磨性。导电性：不锈钢纤维的电阻率低，是良好的电导体。耐腐蚀性：不锈钢纤维完全耐硝酸、碱及有机溶剂的腐蚀。耐热性：不锈钢纤维在氧化性气氛中，高于600SC情况下可连续使用，是性能良好的耐高温材料。抗静电及电磁屏蔽纺织面料的实现技术与性能研究第四章防静电面料、防电磁辐射的原料选择4.13不锈钢纤维的应用不锈钢纤维具有良好的特性，因此正逐步替代传统的铁丝网、铜丝网，应用范围越来越广泛，可作为纺织材料和金属基纤维增强材料，主要应用于石油化工、军事航空、通讯电缆、工业滤材等。_4.2纤维性能测试用于纺织的导电纤维必须具有合适的强度、细度、长度和柔曲性，能与其他普通纤维进行良好抱合，易于进行混纺或交织。具有良好的耐摩擦性能，可以在纺织加工中或使用过程中承受一定的物理机械作用。下面是对本课题中所采用的粘胶纤维和不锈钢纤维进行的各项测试。4.2.1纤维的细度、强伸度测试国际上推荐采用振动法来测量单根化学纤维的细度0振动法是在单根纤维上施加规定张力使其伸直而不伸长的条件下测量其线密度[14\a测试仪器：XD-1型纤维细度仪XQ-1型纤维强伸度仪b测试原理：釆用弦振动原理。纤维上端被夹持器握持，另一端经上下刀口被夹持，在其上施加一定张力，使纤维伸直。纤维受力振动，并限定在上刀口与下刀口之间的长度内振动。c实验条件：拉伸速度：20mm/min夹持长度：20mm预张力:0.2cN/tex试验次数：n=100粘胶纤维、不锈钢纤维的主要物理指标如表4-1所示。表4-1粘胶纤维和不锈钢纤维的主要物理指标纤维名称细度/dtex断裂强力/cN断裂伸长率/%粘胶纤维1.333.23'18.3不锈钢纤维12(nm)12.581.6抗静电及电磁屏蔽纺织面料的实现技术与性能研究第四章防静电面料、防电磁辐射的原料选择纤维的摩擦因数测试纤维摩擦性质是指纤维与纤维或纤维与其他物质表面接触并发生相对运动的行为，是纤维表面性质中的一个重要的方面。纺织纤维摩擦性能不仅直接影响到纺织工艺的顺利进行，而且还关系到成纱、成布的质量。4了使纱线具有一定的强力，纤维与纤维之间要求具有足够的摩擦力，同时纱线与纱线之间具有足够的摩擦力，也是织物具有良好尺寸稳定性的必要条件之一。a实验仪器：Y151型纤维摩擦系数测定仪b实验原理：绞盘法纤维辊转速为30r/min(即ADG档）时测动摩擦因数；纤维辊转速为lr/min(即BCG档）时测静摩擦因数；所测读数与纤维摩擦因数的关系：In/Hn/,(4-1)纤维与绞盘间时摩擦因数f2：张力夹200 mg；f1：扭秤读数：mg;I绞盘与纤维间的包角180°c试样制备：制作粘胶纤维试验辊。纤维间的摩擦因数如表4-2所示：表4-2纤维间摩擦因数的数据序号不锈钢纤维与粘胶纤维试验辊间ADG C30r/min)BCG(lr/min)10,24380.196220.25240.230430.25070.227540.25070.233750’23700.211360.23700.2021【防紫外线面料网www.texuv.com】