【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及功能面料领域，具体涉及一种层状复合防辐射面料及其制备方法。
技术介绍
1、辐射防护材料的应用已有多年的历史，传统的防护材料一般选用含铅及铅的氧化物作为屏蔽材料，或者使用金属板，例如铁板，这些材料虽然在一定程度上能够起到防护的作用，但是随着经济的快速发展，这些防护材料因为其笨重厚实而很难满足人们的要求。如今研究最多的是采用高分子作为基体，通过添加防护的固体粒料，再经过与高分子复合等工艺制备而成的新型防护材料。
2、以高分子材料为基体，加入多种导电物质(如炭黑、石墨、金属粉、金属氧化物等)纺丝而成。该类纤维的研制，虽然存在为达到良好的电磁辐射屏蔽效能，势必要加大无机导电、导磁物质的添加量而导致纤维可纺性降低，甚至不能成纤等问题。因此急需要寻求一种轻型的防辐射面料，同时具备质轻和高防护的效果。
技术实现思路
1、要解决的技术问题：本专利技术的目的是提供一种层状复合防辐射面料，通过在面料层外侧复合层状防辐射层，得到一种质轻和高防护效果的防辐射面料。
2、技术方案：一种层状复合防辐射面料，所述防辐射面料包括面料层和防辐射层，所述的防辐射层包括与面料层相连接的磁性底层，泡沫中间层以及纳米炭球颗粒上层。
3、上述的层状复合防辐射面料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
4、s1.纳米炭球颗粒上层的制备：将葡萄糖加入水中配置葡萄糖水溶液，将葡萄糖溶液在反应釜中进行水热反应，得到闭孔纳米炭球；
5、s2.混合水性聚氨酯溶液的
6、s3.防辐射层的制备：将步骤s2制备的混合水性聚氨酯溶液倒入模具中平铺，静置至ni掺杂fe3o4纳米颗粒沉降至模具的底部，闭孔纳米炭球浮于模具表面，然后将模具先在液氮中冷冻，然后再进行冷冻干燥，得到防辐射层；
7、s4.防辐射面料的制备：将磁性底层一面涂覆胶黏剂，然后和面料层进行复合，得到层状复合防辐射面料。
8、优选的，所述步骤s1中葡萄糖水溶液的浓度为10-15wt％，水热反应温度为180-200℃，时间为3-5h。
9、优选的，所述步骤s2中水性聚氨酯的浓度为25-33wt％，所述闭孔纳米炭球，ni掺杂fe3o4纳米颗粒和稀土掺杂炭化离散纤维网的质量比为1:10-15:3-5，所述稀土掺杂炭化离散纤维网在水性聚氨酯中的含量为2-4wt％。
10、优选的，所述ni掺杂fe3o4纳米颗粒的制备方法为：将氯化铁和氯化镍加入至乙醇溶液中，搅拌使其溶解，然后加入柠檬酸三钠和乙酸钠，搅拌溶解后在160-190℃下反应10-20h，得到ni掺杂fe3o4纳米颗粒。
11、优选的，所述稀土掺杂炭化离散纤维网通过以下步骤制备而成：
12、s11.将棉纤维和稀土氯化物加入至含licl的n，n-二甲基乙酰胺溶液中，搅拌溶解均匀，得到浓度为6-10wt％的稀土掺杂棉纤维溶液；
13、s12.将稀土掺杂棉纤维溶液采用多针头水浴静电纺丝，采用4-5个针头为一排并排排列，得到静电纺再生纤维素纤维束；
14、s13.将静电纺再生纤维素纤维束短切至0.5-1cm，采用蒸汽爆破，使得棉纤维束纳米纤维离散，将离散后的纳米纤维进行炭化，炭化温度为400-450℃，炭化时间为20-30min，得到稀土掺杂炭化离散纤维网。
15、优选的，所述步骤s11中稀土氯化物是为lacl3、cecl3或smcl3中的任意一种，稀土氯化物和棉纤维的质量比为1:20-30。
16、优选的，所述步骤s12中静电纺丝纺丝电压为25-30kv，针头的间距为3cm，每针头纺丝液流量为0.15ml/h。
17、优选的，所述步骤s13中蒸汽爆破压力为0.5-0.8mpa，维压时间为30-50s。
18、优选的，所述步骤s3中液氮冷冻的时间为10-20min，冷冻干燥的温度为-60～-40℃，冷冻干燥的时间为20-40h。
19、有益效果：本专利技术层状复合防辐射面料具有以下优点：
20、1.本专利技术中在面料层表面复合上多层的防辐射层，防辐射层分为磁性底层，泡沫中间层以及纳米炭球颗粒上层，通过不同层中结构以及防辐射材料的配合达到高防护的效果；
21、2.本专利技术中防辐射层的主体材料为含有炭纤维的聚氨酯泡沫中间层，聚氨酯泡沫本身不具备防辐射的效果，在聚氨酯中加入了稀土掺杂炭化离散纤维网，通过炭化的纤维和稀土离子的作用提高了聚氨酯泡沫中间层辐射反射的效果；
22、3.本专利技术中闭孔纳米炭球质轻可以悬浮在聚氨酯溶液的上层，ni掺杂fe3o4纳米颗粒密度到可以沉到底层，在经过液氮速冻后可以固定住闭孔纳米炭球和ni掺杂fe3o4纳米颗粒，在辐射过程中，射线先经过闭孔纳米炭球，可以反射或者吸收掉部分射线，然后经过泡沫中间层，由于泡沫中间层含有大量的孔，也可以反射掉部分辐射，最后经过磁性底层，也可以反射，最终通过层状结构达到较好的屏蔽效果。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种层状复合防辐射面料，其特征在于：所述防辐射面料包括面料层和防辐射层，所述的防辐射层包括与面料层相连接的磁性底层，泡沫中间层以及纳米炭球颗粒上层。
2.根据权利要求1所述的层状复合防辐射面料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的层状复合防辐射面料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中葡萄糖水溶液的浓度为10-15wt％，水热反应温度为180-200℃，时间为3-5h。
4.根据权利要求2所述的层状复合防辐射面料的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中水性聚氨酯的浓度为25-33wt％，所述闭孔纳米炭球，Ni掺杂Fe3O4纳米颗粒和稀土掺杂炭化离散纤维网的质量比为1:10-15:3-5，所述稀土掺杂炭化离散纤维网在水性聚氨酯中的含量为2-4wt％。
5.根据权利要求2所述的层状复合防辐射面料的制备方法，其特征在于：所述Ni掺杂Fe3O4纳米颗粒的制备方法为：将氯化铁和氯化镍加入至乙醇溶液中，搅拌使其溶解，然后加入柠檬酸三钠和乙酸钠，搅拌溶解后在160-190℃下反应10-20h，得到Ni掺杂F
6.根据权利要求2所述的层状复合防辐射面料的制备方法，其特征在于：所述稀土掺杂炭化离散纤维网通过以下步骤制备而成：
7.根据权利要求6所述的层状复合防辐射面料的制备方法，其特征在于：所述步骤S11中稀土氯化物是为LaCl3、CeCl3或SmCl3中的任意一种，稀土氯化物和棉纤维的质量比为1:20-30。
8.根据权利要求6所述的层状复合防辐射面料的制备方法，其特征在于：所述步骤S12中静电纺丝纺丝电压为25-30kV，针头的间距为3cm，每针头纺丝液流量为0.15mL/h。
9.根据权利要求6所述的层状复合防辐射面料的制备方法，其特征在于：所述步骤S13中蒸汽爆破压力为0.5-0.8MPa，维压时间为30-50s。
10.根据权利要求2所述的层状复合防辐射面料的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中液氮冷冻的时间为10-20min，冷冻干燥的温度为-60～-40℃，冷冻干燥的时间为20-40h。
...【技术特征摘要】
1.一种层状复合防辐射面料，其特征在于：所述防辐射面料包括面料层和防辐射层，所述的防辐射层包括与面料层相连接的磁性底层，泡沫中间层以及纳米炭球颗粒上层。
2.根据权利要求1所述的层状复合防辐射面料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的层状复合防辐射面料的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中葡萄糖水溶液的浓度为10-15wt％，水热反应温度为180-200℃，时间为3-5h。
4.根据权利要求2所述的层状复合防辐射面料的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中水性聚氨酯的浓度为25-33wt％，所述闭孔纳米炭球，ni掺杂fe3o4纳米颗粒和稀土掺杂炭化离散纤维网的质量比为1:10-15:3-5，所述稀土掺杂炭化离散纤维网在水性聚氨酯中的含量为2-4wt％。
5.根据权利要求2所述的层状复合防辐射面料的制备方法，其特征在于：所述ni掺杂fe3o4纳米颗粒的制备方法为：将氯化铁和氯化镍加入至乙醇溶液中，搅拌使其溶解，然后加入柠檬酸三钠和乙酸钠，搅拌溶解...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡燕杰，刘彬，莫颖凌，陈雪明，贝华东，陈亮，沈振峰，
申请(专利权)人：江苏博雅达纺织有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。