[发明专利]一种在超宽频谱范围内具有良好电磁波吸收能力的聚酰胺基纺织材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米材料及功能性纺织品制备技术领域，具体涉及一种在超宽频谱范围内具有良好电磁波吸收能力的聚酰胺基纺织材料的制备方法。

背景技术

电磁波污染会严重危害人体健康，特别是对一些弱体质人群，如孕妇等。此外，电磁波对通讯设备和电气电子设备的正常运行会造成严重危害。在军事领域和通讯领域中，电磁波的泄露还会造成泄密。因此，开发各类电磁波防护材料一直都是研究热点，也是市场热点。特别是具有防电磁波辐射功能的纺织面料，市场需求极大。因为在日常生活中，随着各种电子设备的日益普及，人们在每天都可以接触到大量的电磁波，而研究已经表明强电磁波的存在对人体的健康是有危害的，尤其是对一些特殊人群，如孕妇、老人、特种行业工作者等。

在现实生活中，各种频段的电磁波共存，因此无论是研究者还是市场，都希望开发出在超宽频率范围内都具有良好电磁波吸收能力的材料。总所周知，要让纺织面料具有防电磁辐射功效，必须往纺织面料中加入各种能够吸收或反射电磁波的介质。而一般介质对电磁波的吸收或反射能力与其成分或形貌结构密切相关，因而如要让纺织面料在很宽的频率下都具有良好的电磁波防护能力，则往往需要添加多种类型的电磁波吸收或反射介质，而如要加入大量介质则面临着两大技术难题：

1、如何将大量介质负载到纺织面料中去。一般将介质负载到纺织面料中去的方法有2中：一是对纺织面料进行表面涂覆；二是通过某些粘接剂将介质粘接到面料上去。但显然，在两种方法中大量介质负载到面料中去都是极为困难的。

2、过多介质负载到面料上去必然导致面料的纺织性能的下降。由于纺织面料最终需要做成各种穿戴用品，因此对其有一定的纺织性能要求，如流动性、弯曲性、韧性等。而过多负载介质必然影响其纺织性能，从而不利于产品的大规模应用。

因此，如需让纺织面料在超宽频率范围内都具有良好的电磁波吸收或反射能力，就必须让防电磁波介质本身具有良好的超宽频率电磁波吸收能力。基于上述分析，本发明拟采用铁磁共振频率处于100MHz~10GHz超宽频率范围内的镍锌铁氧体作为电磁波吸收介质，通过将铁氧体设计成一维纳米棒和三维纳米颗粒的多形貌组合，特别是采用具有直径呈现一维梯度变化的纳米棒，这些对于拓宽铁氧体的电磁波吸收频率范围是极为有利的。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种在超宽频谱范围内具有良好电磁波吸收能力的聚酰胺基纺织材料的制备方法，该材料在100MHz~10GHz超宽频率范围内，其电磁波吸收率不低于30dB。

所述的一种在超宽频谱范围内具有良好电磁波吸收能力的聚酰胺基纺织材料的制备方法，其特征在于其主要合成步骤如下：

1）吸波介质的选择：以具有纳米尺寸的一维线状结构和三维颗粒结构的镍锌铁氧体为吸波介质，且一维线状结构和三维颗粒结构的镍锌铁氧体的质量比为1:2~3；

2）浆料制备：将步骤1）的镍锌铁氧体加入去离子水中，然后加入离子液体作为分散剂，开启机械搅拌，以140-160转/分钟的转速搅拌6-10分钟，制得镍锌铁氧体吸波介质源分散液，备用；

3）纺织材料的选择与表面处理：选择聚酰胺纤维长线作为纺织材料，将聚酰胺纤维长线放入无水乙醇和丙酮混合液中浸泡6-10分钟后，分离并烘干，备用；

4）吸波纺织材料的制备：将步骤3）表面处理后的聚酰胺纤维长线放入步骤2）得到的镍锌铁氧体吸波介质源分散液中，开启机械搅拌，以210-230转/分钟的转速搅拌10-20分钟，再浸泡20-40分钟，继续机械搅拌，搅拌转速控制在110-130转/分钟，搅拌为6-10分钟后，将聚酰胺纤维长线从分散液中取出；

5）后续处理：将步骤4）中取出的聚酰胺纤维长线放入室温的去离子水中，机械搅拌清洗，搅拌转速控制在90-110转/分钟，时间为4-6分钟，分离后再放入室温去离子水中浸泡8-12分钟取出，将取出的长线于100℃烘干，得到聚酰胺基纺织材料。

所述的一种在超宽频谱范围内具有良好电磁波吸收能力的聚酰胺基纺织材料的制备方法，其特征在于步骤1）中所述的镍锌铁氧体具有如下成分：(Ni_1-x-yZn_xCo_y)Fe₂O₄，其中x为0.1~0.15，y为0.01~0.012。