一种电磁屏蔽纸纱原纸及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种电磁屏蔽纸纱原纸及其制备方法，属于纺织用纸纱原纸领域。本发明专利技术以纸纱原纸为基材，纳米纤维素与导电填料作为功能化成分，对纸纱原纸进行改性，制备了具有高强度、高柔韧性、良好的耐用性、轻量化以及高电磁屏蔽性能的纸纱原纸。其中纳米纤维素和阳离子淀粉的凝胶化作用能够有效地促进导电填料的均匀分散，防止导电填料聚集，构建均一的导电网络。且纳米纤维素的存在有利于改善纸纱原纸的力学强度。此外，纸纱原纸表面的纳米纤维素和阳离子淀粉的凝胶层，能够有效地保护纸纱原纸的电磁屏蔽性能，提高其耐用性。提高其耐用性。

【技术实现步骤摘要】
一种电磁屏蔽纸纱原纸及其制备方法


[0001]本专利技术涉及纺织用纸纱原纸领域，具体是一种电磁屏蔽纸纱原纸的制备方法。

技术介绍

[0002]当前社会，电磁波污染问题愈发严重。它不仅干扰精密电子设备的正常运行，还严重影响了我们的身体健康。因此，电磁屏蔽材料的应用前景十分广阔。目前，对电磁屏蔽材料的研究主要集中在轻量化、高柔韧性以及高性能等方面。
[0003]在此背景下，纸成为了制备电磁屏蔽材料的一个潜在基材。纸的原材料不仅储量丰富，且其价格低廉，生产工艺成熟，能够成规模地产业化。CN 109610229A公开了一种电磁屏蔽纸的制备方法。该专利技术将纤维素纸在NaBH4溶液中浸泡后取出，再放在化学镀溶液镀制，得到自蓬松电磁屏蔽纸。该电磁屏蔽纸在9kHz～1.5GHz的波段下屏蔽效能大于60dB，可用于电磁屏蔽与防护领域。
[0004]纸纱原纸又称纸线原纸，通常以一些植物纤维为原料，经过抄纸、捻卷等过程形成纸线，也可进一步地将单股的纸线捻卷成双股或者多股的纸线以满足不同的实际需求，具有高强度、低定量、大伸长率的特点。基于此，有必要制备一种具有电磁屏蔽性能的纸纱原纸来解决目前电磁屏蔽材料强度、柔韧性、轻量化以及屏蔽性能的不平衡问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种电磁屏蔽纸纱原纸的制备方法，解决了现有技术中电磁屏蔽材料高强度、高柔韧性、耐用性、轻量化以及高电磁屏蔽性能的不平衡问题。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种电磁屏蔽纸纱原纸及其制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0008]A1：将一定量的阳离子淀粉溶液均匀涂覆于纸纱原纸表面；
[0009]A2：将纳米纤维素与导电填料按比例均匀混合，涂敷在上述纸纱原纸上；
[0010]A3：将阳离子淀粉溶液与纳米纤维素依次涂覆于上述纸纱原纸上，干燥后得到具有电磁屏蔽性能的纸纱原纸。
[0011]根据本专利技术的某些实施方式，所述步骤A1中淀粉溶液涂覆厚度为0.1
‑
1mm。
[0012]根据本专利技术的某些实施方式，所述步骤A2中导电填料选自银纳米线、碳纳米管、石墨烯或者Mxene中的至少一种。
[0013]根据本专利技术的某些实施方式，所述步骤A2纳米纤维素与导电填料的质量比例为2
‑
10:2
‑
10。
[0014]根据本专利技术的某些实施方式，所述步骤A3中阳离子淀粉溶液与纳米纤维素涂覆厚度为0.2
‑
1mm。
[0015]本专利技术的另一方面，提供了步骤A1中阳离子淀粉溶液的制备方法：
[0016]B1：在反应釜1中将质量份100
‑
150份的马铃薯淀粉在30
‑
70℃的条件下配置成质量分数为25
‑
45wt％的原淀粉溶液，5
‑
8wt％的NaOH，70～80℃的搅拌反应20
‑
60分钟，再加
入10
‑
17份尿素，50～60℃的搅拌反应30
‑
70分钟；
[0017]B2：在反应釜2中再加入5
‑
10份4
‑
丙烯基硫代氨基脲，0.5
‑
2份乙醇钠，80
‑
100份的DMF，0.5
‑
2份1，3
‑
双(甲胺基)丙
‑2‑
醇盐酸盐，再加入0.1
‑
2份2
‑
氨基对苯二甲酸
‑
镍，50
‑
75℃搅拌反应20
‑
60分钟；蒸馏除去DMF，
[0018]B3：在B2的搅拌釜中加入B1的预制液，2
‑
5份阳离子醚化剂4
‑
氯
‑2‑
丁烯基三甲基氯化，1
‑
5份氢氧化钠，55
‑
65℃反应20
‑
60分钟，得到阳离子淀粉溶液。
[0019]根据本专利技术的某些实施方式，所述步骤B2中2
‑
氨基对苯二甲酸
‑
镍的制备方法为：
[0020]按质量份，称取0.03
‑
0.6份的2
‑
氨基对苯二甲酸，0.2
‑
0.5份的硝酸镍，置于密闭反应釜中，通入氮气将空气置换，再加入30
‑
50份的DMF，40
‑
50℃混合揽拌5
‑
10小时；蒸馏除去DMF，得到2
‑
氨基对苯二甲酸
‑
镍。
[0021]反应机理涉及以下过程：
[0022]1.B1步骤制备了胺基淀粉；
[0023]2.B2步骤4
‑
丙烯基硫代氨基脲分别与2
‑
氨基对苯二甲酸
‑
镍，3
‑
双(甲胺基)丙
‑2‑
醇盐酸盐发生加成发应，然后与胺基淀粉发生加成发应，得到脲基
‑
有机镍
‑
改性淀粉
[0024]3.脲基
‑
有机镍
‑
改性淀粉与阳离子醚化剂反应形成阳离子淀粉溶液，增强其电磁屏蔽和柔韧性能。
[0025]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0026]本专利技术提供了一种制备工艺简单的电磁屏蔽纸纱原纸的制备方法。具体来说，本专利技术以纸纱原纸为基材，纳米纤维素与导电填料作为功能化成分，对纸纱原纸进行改性，制备了具有高强度、高柔韧性、良好的耐用性、轻量化以及高电磁屏蔽性能的纸纱原纸。其中纳米纤维素和阳离子淀粉的凝胶化作用能够有效地促进导电填料的均匀分散，防止导电填料聚集，构建均一的导电网络。且纳米纤维素的存在有利于改善纸纱原纸的力学强度。此外，纸纱原纸表面的纳米纤维素和阳离子淀粉的凝胶层，能够有效地保护纸纱原纸的电磁屏蔽性能，提高其耐用性。
[0027]本专利技术提供的阳离子淀粉层由于能产生阳离子，与带负电性的纤维或粒子强烈吸附，可将其加入浆料内，作为助留助滤剂和干增强剂。在阳离子淀粉溶液中引入脲基可有效提升纸张的柔韧性。阳离子淀粉层作为造纸的施胶剂，引入对苯二甲酸
‑
镍可以使纸张的电磁屏蔽性能加强，同时排水性也有所提高。能有效增强纸张的伸长性，抗粘辊性与耐折性。
附图说明
[0028]图1为本专利技术实施例2所得电磁屏蔽纸纱原纸的实物图；
[0029]图2为本专利技术实施例2所得电磁屏蔽纸纱原纸的平面扫描电镜图；
[0030]图3为本专利技术实施例2所得电磁屏蔽纸纱原纸提起500g重物照片；
[0031]图4为本专利技术实施例2所得电磁屏蔽纸纱原纸1000次循环弯曲前后的电磁屏蔽性能图。
具体实施方式
[0032]以下实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电磁屏蔽纸纱原纸及其制备方法，其特征在于：包括以下步骤：A1：将一定量的阳离子淀粉溶液均匀涂覆于纸纱原纸表面；A2：将纳米纤维素与导电填料按比例均匀混合，涂敷在上述纸纱原纸上；A3：将阳离子淀粉溶液与纳米纤维素依次涂覆于上述纸纱原纸上，干燥后得到具有电磁屏蔽性能的纸纱原纸。2.根据权利要求1所述的一种电磁屏蔽纸纱原纸及其制备方法，其特征在于：所述步骤A1中阳离子淀粉溶液的制备方法：B1：在反应釜1中将质量份100
‑
150份的马铃薯淀粉在30
‑
70℃的条件下配置成质量分数为25
‑
45wt％的原淀粉溶液，5
‑
8wt％的NaOH，70～80℃的搅拌反应20
‑
60分钟，再加入10
‑
17份尿素，50～60℃的搅拌反应30
‑
70分钟；B2：在反应釜2中再加入5
‑
10份4
‑
丙烯基硫代氨基脲，0.5
‑
2份乙醇钠，80
‑
100份的DMF，0.5
‑
2份1，3
‑
双(甲胺基)丙
‑2‑
醇盐酸盐，再加入0.1
‑
2份2
‑
氨基对苯二甲酸
‑
镍，50
‑
75℃搅拌反应20
‑
60分钟；蒸馏除去DMF，B3：在B2的搅拌釜中加入B1的预制液，2
‑
5份阳离子醚化剂4
...

【专利技术属性】
技术研发人员：江峰，戴磊，江宣辰，韦嘉盛，周兆祥，严金英，
申请(专利权)人：浙江舜浦新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：