一种夹芯型吸波纤维及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种夹芯型吸波纤维，包括整理层和皮芯纤维复合而成，所述整理层为含有纳米石英或二氧化硅的涂层，所述皮芯纤维包括皮层和芯层，所述皮层为含有吸波剂的聚酯层，所述芯层为含有碳纤维粉的聚丙烯层。本发明专利技术对吸波多层型纤维进行设计和研究，为研究出电磁屏蔽效能更好，配伍层次更优的面料组合提供方案。案。

【技术实现步骤摘要】
一种夹芯型吸波纤维及其制备方法


[0001]本专利技术涉及功能纤维的制备领域，具体涉一种夹芯型吸波纤维的制备方法。

技术介绍

[0002]在当今通信技术高速发展的时代,各种便利人类生活的电子及电气产品应运而生,与此同时,其产生的电磁辐射也对人类的健康有着巨大的危害。为了保护人体免受电磁辐射的伤害,电磁屏蔽服装成为了当代的研究热点。
[0003]随着电磁波屏蔽与吸波材料技术的快速发展，人们对吸波材料提出了更高的要求，即宽、轻、薄、强。提高电磁波吸收率是吸波材料的目标，吸波体设计主要包括：吸波效能设计、频宽设计、形状和厚度设计。在设计过程中，需要考虑其应用价值及成本，往往很难兼顾宽、轻、薄、强。
[0004]目前市场上屏蔽面料品类繁多，基本上都是单一吸波型或者反射型面料，却鲜有在反射型纤维和吸波型纤维混纺的面料。目前对电磁屏蔽服装面料的研究大多局限在单层面料的屏蔽效能和吸波性能，而对于吸波型纤维的屏蔽效能和吸波性能研究较少。因此，吸波型纤维研究和开发成为了急需探索的方向。
[0005]
技术实现思路

[0006]要解决的技术问题：本专利技术的目的是提供夹芯型吸波纤维的制备方法，本专利技术对吸波多层型纤维进行设计和研究，为研究出电磁屏蔽效能更好，配伍层次更优的面料组合提供方案。
[0007]技术方案：一种夹芯型吸波纤维，包括整理层和皮芯纤维复合而成，所述整理层为含有纳米石英或二氧化硅的涂层，所述皮芯纤维包括皮层和芯层，所述皮层为含有吸波剂的聚酯层，所述芯层为含有碳纤维粉的聚丙烯层。r/>[0008]优选的，所述皮层中吸波剂为纳米炭黑，其含量为聚酯含量3-5wt %。
[0009]优选的，所述芯层中碳纤维粉的含量为聚丙烯含量的4-8 wt %。
[0010]优选的，所述纳米炭黑为改性纳米炭黑，其改性方法包括以下步骤：S1.将纳米炭黑粉体加入至含有硅烷偶联剂KH550的正丁醇溶液中，进行超声处理30-50min，再强力搅拌下控温80-95℃回流反应4-8h，得到 KH550性的纳米炭黑粉体；S2. 将油酸和N,N
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羰基二咪唑等比例混合，染后加入甲苯中，升温至50-60℃，反应2-5h，反应得N,N
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羰基二咪唑活化油酸的甲苯溶液；S3.将 KH550 改性的纳米炭黑粉体加入到含有N,N
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羰基二咪唑活化油酸的甲苯溶液中，超声处理20-60min，然后回流反应2-4h，得到改性的纳米炭黑粉体。
[0011]一种夹芯型吸波纤维的制备方法，包括以下步骤：S1.将聚酯切片进行干燥，干燥后和表面改性的纳米炭黑粉体进行混合，混合均匀后重新挤出造粒，得到改性聚酯粒子；
S2. 将聚丙烯切片进行干燥，干燥后和碳纤维粉进行混合，混合均匀后重新挤出造粒，得到改性聚丙烯粒子；S3.将步骤S1和步骤S2中制备得到的改性聚酯粒子和改性聚丙烯粒子分别进行干燥，经过螺杆熔融挤压，计量泵计量，经皮芯型复合喷丝板喷出形成丝束，再经过牵伸定型得到皮芯纤维；S4.将步骤S3制备得到的皮芯纤维表面包覆一层含有纳米石英或二氧化硅的涂层，得到吸波纤维。
[0012]优选的，所述步骤S3中改性聚酯粒子的干燥温度为170-175℃，聚丙烯粒子得干燥温度为100-110℃，干燥时间为4-6h。
[0013]优选的，所述步骤S4中皮芯纤维表面包覆涂层的方法为高压喷雾。
[0014]优选的，所述步骤S4中含有石英或二氧化硅的层的制备方法为：将石英或二氧化硅溶解于含有硅烷偶联剂的乙醇溶液中得到混合浆体，再将混合浆体和聚酯低聚物混合，得到涂层溶液。
[0015]优选的，所述聚酯低聚物的分子量为2000-5000。
[0016]有益效果：本专利技术的神经酸纳米乳液的制备方法具有以下优点：（1）本专利技术中的 利用皮芯纤维，在皮层和芯层以及皮芯纤维外侧进行涂层，形成一种夹芯型吸波纤维，通过阻抗渐变得远离使得电磁辐射效果逐渐减弱；（2）本专利技术中将炭黑进行改性，使得炭黑能够均匀得分布在整个纤维轴向，且不发生团聚，使纤维的力学性能保持在较高的水平；（3）本专利技术通过高压喷雾的方法在皮芯纤维外层形成一层吸波层，方法简单，吸波效果好；（4）本专利技术为制备方法简单，为吸波面料生产提供新的视角。
具体实施方式
[0017]实施例1一种夹芯型吸波纤维，包括整理层和皮芯纤维复合而成，所述整理层为含有纳米二氧化硅的涂层，所述皮芯纤维包括皮层和芯层，所述皮层为含有吸波剂的聚酯层，所述芯层为含有碳纤维粉的聚丙烯层。
[0018]所述皮层中吸波剂为纳米炭黑，其含量为聚酯含量3wt %， 所述芯层中碳纤维粉的含量为聚丙烯含量的8 wt %。
[0019]所述纳米炭黑为改性纳米炭黑，其改性方法包括以下步骤：S1.将纳米炭黑粉体加入至含有硅烷偶联剂KH550的正丁醇溶液中，进行超声处理30min，再强力搅拌下控温80℃回流反应4h，得到 KH550性的纳米炭黑粉体；S2. 将油酸和N,N
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羰基二咪唑等比例混合，染后加入甲苯中，升温至50℃，反应5h，反应得N,N
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羰基二咪唑活化油酸的甲苯溶液；S3.将 KH550 改性的纳米炭黑粉体加入到含有N,N
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羰基二咪唑活化油酸的甲苯溶液中，超声处理20min，然后回流反应4h，得到改性的纳米炭黑粉体。
[0020]一种夹芯型吸波纤维的制备方法，包括以下步骤：S1.将聚酯切片进行干燥，干燥后和表面改性的纳米炭黑粉体进行混合，混合均匀后重
新挤出造粒，得到改性聚酯粒子；S2. 将聚丙烯切片进行干燥，干燥后和碳纤维粉进行混合，混合均匀后重新挤出造粒，得到改性聚丙烯粒子；S3.将步骤S1和步骤S2中制备得到的改性聚酯粒子和改性聚丙烯粒子分别进行干燥，改性聚酯粒子的干燥温度为170℃，聚丙烯粒子得干燥温度为100℃，干燥时间为4h，经过螺杆熔融挤压，计量泵计量，经皮芯型复合喷丝板喷出形成丝束，再经过牵伸定型得到皮芯纤维；S4.将步骤S3制备得到的皮芯纤维通过高压喷雾在表面包覆一层含有纳米二氧化硅的涂层，得到吸波纤维，其中，涂层的制备方法为：将二氧化硅溶解于含有硅烷偶联剂的乙醇溶液中得到混合浆体，再将混合浆体和分子量为2000聚酯低聚物混合，得到涂层溶液。
[0021]实施例2一种夹芯型吸波纤维，包括整理层和皮芯纤维复合而成，所述整理层为含有纳米石英涂层，所述皮芯纤维包括皮层和芯层，所述皮层为含有吸波剂的聚酯层，所述芯层为含有碳纤维粉的聚丙烯层。
[0022]所述皮层中吸波剂为纳米炭黑，其含量为聚酯含量5wt %，所述芯层中碳纤维粉的含量为聚丙烯含量的4 wt %。
[0023]所述纳米炭黑为改性纳米炭黑，其改性方法包括以下步骤：S1.将纳米炭黑粉体加入至含有硅烷偶联剂KH550的正丁醇溶液中，进行超声处理50min，再强力搅拌下控温95℃回流反应8h，得到 KH550性的纳米炭黑粉体；S2. 将油酸和N,N
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种夹芯型吸波纤维，其特征在于，包括整理层和皮芯纤维复合而成，所述整理层为含有纳米石英或二氧化硅的涂层，所述皮芯纤维包括皮层和芯层，所述皮层为含有吸波剂的聚酯层，所述芯层为含有碳纤维粉的聚丙烯层。2.根据权利要求1所述的一种夹芯型吸波纤维，其特征在于：所述皮层中吸波剂为纳米炭黑，其含量为聚酯含量3-5wt %。3.根据权利要求1所述的一种夹芯型吸波纤维，其特征在于：所述芯层中碳纤维粉的含量为聚丙烯含量的4-8 wt %。4.根据权利要求2所述的一种夹芯型吸波纤维，其特征在于：所述纳米炭黑为改性纳米炭黑，其改性方法包括以下步骤：S1.将纳米炭黑粉体加入至含有硅烷偶联剂KH550的正丁醇溶液中，进行超声处理30-50min，再强力搅拌下控温80-95℃回流反应4-8h，得到 KH550性的纳米炭黑粉体；S2. 将油酸和N,N
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羰基二咪唑等比例混合，染后加入甲苯中，升温至50-60℃，反应2-5h，反应得N,N
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羰基二咪唑活化油酸的甲苯溶液；S3.将 KH550 改性的纳米炭黑粉体加入到含有N,N
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羰基二咪唑活化油酸的甲苯溶液中，超声处理20-60min，然后回流反应2-4h，得到改性的纳米炭黑粉体。5.一种夹芯型吸波纤维的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐新杰，
申请(专利权)人：苏州鑫极纺织有限公司，
类型：发明
国别省市：