本发明属于新材料的领域，涉及一种电磁波吸收织物的织造方法。
背景技术：
近年来，纳米技术的进步给电磁屏蔽材料带来了新的选择，如纳米金属、纳米氧化物、纳米陶瓷以及碳纳米管等。其中，碳纳米管自从被日本科学家发现以来，因其独特的物理性能而备受各国科学家的关注。碳纳米管具有高电导率、高介电常数、高比表面积，以及密度小、高温抗氧化能力强、能吸收不同波段的电磁波等优点，是一种很好的电磁波屏蔽材料。碳纳米管/聚合物复合材料可以作为低密度的电磁屏蔽材料，为电子电器设备提供电磁保护，降低或隔绝电磁干扰。
理想的电磁屏蔽材料应具有质量轻、厚度薄、吸收电磁波频段宽、环境适应性强等特点，能够有效的吸收电磁波。纳米碳材料，如碳纳米管、石墨烯等就有优异的电磁波吸收性能，然而多数情况下，电磁波在接触碳纳米管和石墨烯表面后将会产生一定量的反射，因此很难获得高效率的电磁波吸收材料。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种电磁波吸收织物的织造方法，以碳纳米管溶液涂覆纤维为原料，织造具有渐变孔隙结构的三维织物，造成电磁波多次反射和吸收效果，从而提高织物的电磁波吸收效率。
为了达到上述目的，本发明提供了一种电磁波吸收织物的织造方法，其特征在于，包括以带有能够吸收和反射电磁波的材料涂层的纱线为经、纬纱和捆绑纱，织造厚度方向上具有渐变孔隙的三维结构电磁波吸收织物。渐变的孔隙可以造成多次反射和吸收效果，从而实现电磁波的吸收。
优选地，所述的各层纬纱的粗细从上到下依次降低；各层经纱的粗细保持不变或从上到下依次降低；各层捆绑纱的直径保持不变，由于各层纬纱的粗细从上到下依次降低，在电磁波吸收织物厚度方向上形成渐变的孔隙结构。
优选地，在织造过程中，上下两层捆绑纱、三层经纱(从上到下分别为第一、第二和第三经纱层)和四层纬纱相互交织成为一个整体，上下两层捆绑纱与第一和第三经纱层间分别形成上下两个梭口，三层经纱之间形成两个梭口，将不同粗细的四层纬纱由引纬装置引入所形成的四个梭口；引纬结束后，上下两层捆绑纱相互交织，将三层经纱和四层纬纱束缚为一个整体，形成具有渐变孔隙的三维织物。
优选地，所述的电磁波吸收织物的经纬纱相互垂直并位于同一平面内，捆绑纱位于与经纬纱所在平面垂直的平面内。
优选地，所述的能够吸收和反射电磁波的材料为碳纳米管、石墨烯和富勒烯中的一种或多种混合。
优选地，所述的经、纬纱和捆绑纱为高性能纤维，合成纤维或者天然纤维的膨体纱结构中的至少一种，以达到尽可能多的涂覆吸波溶液的目的。
优选地，所述的电磁波吸收织物为三层经纱、四层纬纱的三维结构，或是四层经纱、五层纬纱的三维结构，或其它层数经纬纱的三维织物结构。
优选地，所述的带有能够吸收和反射电磁波的材料涂层的纱线通过将纱线浸渍到能够吸收和反射电磁波的材料分散液中，或将能够吸收和反射电磁波的材料分散液涂覆到纱线表面形成。
本发明还提供了一种吸波复合材料，其特征在于，包含上述的电磁波吸收织物作为增强体。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明所获得的一种电磁波吸收织物，结构紧密，强度高，整体性好，并且在织物表面具有梯度渐变的孔隙，可以造成电磁波的多次反射和吸收。
2.本发明所获得的一种电磁波吸收织物，采用碳纳米管溶液涂覆膨体纱为原料，提高吸波材料的涂覆量，从而提升三维织物的吸波性能。
3.本发明所获得的一种电磁波吸收织物，具有较高的电磁波吸收效率，在军用和民用电磁防护领域具有广泛应用前景。
4.本发明提出的制备三维梯度结构织物的方法简单，适合于工业化生产。
附图说明
图1为电磁波吸收织物的结构示意图。
1-经纱，2-纬纱，3-捆绑纱，4-渐变孔隙。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
各实施例的电磁波屏蔽效能和电磁波的吸收效率是采用gjb_6190-2008双锥同轴线法电磁屏蔽效能测试标准，pna3766矢量网络分析仪测得的。
实施例1：一种涤纶纤维电磁波吸收织物
如图1所示，本实施例的电磁波吸收织物由经纱1、纬纱2和捆绑纱3组成。所述的电磁波吸收织物的经纱1、纬纱2相互垂直并位于同一平面内，捆绑纱3位于与经纱1、纬纱2所在平面垂直的平面内。所述的电磁波吸收织物为三层经纱1、四层纬纱2的三维结构，各层纬纱2的粗细从上到下依次降低；各层经纱1的粗细保持不变；各层捆绑纱3的直径保持不变，由于各层纬纱2的粗细从上到下依次降低，在电磁波吸收织物厚度方向上形成渐变孔隙4。
上述的电磁波吸收织物的织造方法，包括：以带有碳纳米管涂层的纱线为经、纬纱和捆绑纱，织造厚度方向上具有渐变孔隙的三维结构电磁波吸收织物。碳纳米管涂层可以吸收和反射电磁波，渐变的孔隙可以造成多次反射和吸收效果，从而实现电磁波的吸收。
选用细度为200tex的涤纶长丝膨体纱作为经纱，选用细度为600tex，400tex，200tex和100tex的涤纶长丝束作为纬纱，细度为200tex的涤纶长丝作为捆绑纱。将质量比浓度为0.3％的碳纳米管均匀分散液(苏州捷迪纳米科技有限公司)涂覆在经纬纱和捆绑纱表面，室温下静置晾干。织造三层经纱四层纬纱的三维梯度结构织物。织物的经纬密20根/厘米，厚度1毫米。
具体织造步骤：
s1：准备织机、第一引纬机构、第二引纬机构、第三引纬机构、第四引纬机构以上至下排列，分别对应于细度为600tex，400tex，200tex和100tex的纬纱；
s2：布置经纱层和捆绑纱层，经纱层由多根经纱沿纬向依次平行布置而成，捆绑纱层由多根捆绑纱线沿纬向依次平行布置并沿经向延伸形成，将捆绑纱线和经纱依次通过钢筘固定在织机的卷绕系统上；
s3：在织造过程中，上下两层捆绑纱、三层经纱(从上到下分别为第一、第二和第三经纱层)和四层纬纱相互交织成为一个整体，上下两层捆绑纱与第一和第三经纱层间分别形成上下两个梭口，第一、第二和第三经纱层间形成两个中间梭口，将不同粗细的四层纬纱由四个引纬机构依次引入所形成的四个梭口。
s4：引纬结束后，利用打纬机构将纬纱推向织机的织口，捆绑纱在综框的上下移动下，将上下两层捆绑纱相互交织，将三层经纱和四层纬纱束缚为一个整体；
s4：电机卷取，重复以上操作100个循环，即获得长度10厘米的具有渐变孔隙的涤纶纤维三维电磁波吸收织物。经测试得，在1-3ghz的频段内，该织物的电磁波屏蔽效能40db，电磁波的吸收效率90％以上。
实施例2：高强度电磁波吸收织物
本实施例的电磁波吸收织物由经纱、纬纱和捆绑纱组成。所述的电磁波吸收织物的经纱、纬纱相互垂直并位于同一平面内，捆绑纱位于与经纱、纬纱所在平面垂直的平面内。所述的电磁波吸收织物为二层经纱、三层纬纱的三维结构，各层纬纱的粗细从上到下依次降低；各层经纱的粗细保持不变；各层捆绑纱的直径保持不变，由于各层纬纱的粗细从上到下依次降低，在电磁波吸收织物厚度方向上形成渐变孔隙。
上述的电磁波吸收织物的织造方法，包括：以带有石墨烯涂层的纱线为经、纬纱和捆绑纱，织造厚度方向上具有渐变孔隙的三维结构电磁波吸收织物。石墨烯涂层可以吸收和反射电磁波，渐变的孔隙可以造成多次反射和吸收效果，从而实现电磁波的吸收。
选用细度400tex芳纶纤维膨体纱(杜邦集团，k29)作为经纱，分别选用细度为600tex，400tex和200tex芳纶纤维膨体纱作为纬纱，细度为300tex芳纶纤维膨体纱作为捆绑纱。将质量比浓度为0.1％的石墨烯分散液(苏州捷迪纳米科技有限公司)涂覆在经纬纱和捆绑纱表面，室温下静置晾干。织造二层经纱三层纬纱的三维织物结构。织物的经纬密20根/厘米，厚度1.4毫米。
具体织造步骤：
s1：将第一引纬机构、第二引纬机构、第三引纬机构从上至下排列，分别对应于细度为600tex，400tex和200tex芳纶纤维；
s2：布置经纱层和捆绑纱层，经纱层由多根经纱沿纬向依次平行布置而成，捆绑纱层由多根捆绑纱线沿纬向依次平行布置并沿经向延伸形成，将捆绑纱线和经纱依次通过钢筘固定在织机的卷绕系统上；
s3：在织造过程中，上下两层捆绑纱、二层经纱和三层纬纱相互交织成为一个整体，上下两层捆绑纱与两层经纱层间分别形成上下两个梭口，两个经纱层间形成一个中间梭口，将不同粗细的三层纬纱由三个引纬机构依次引入所形成的三个梭口；
s4：引纬结束后，利用打纬机构将纬纱推向织机的织口，捆绑纱在综框的上下移动下，将上下两层捆绑纱相互交织，使经纬纱线束缚为一个整体；
s4：电机卷取，重复以上操作200个循环，即获得长度10厘米的具有渐变孔隙的高强度芳纶纤维三维电磁波吸收织物。经测试得，在1-3ghz的频段内，该织物的电磁波屏蔽效能35db，电磁波的吸收效率90％以上。
实施例3：高强度电磁波吸收柔性复合材料
步骤一，采用实例2的方法制备高强度芳纶纤维电磁波吸收织物。
步骤二，将步骤一所获得的织物浸渍在质量比浓度为50％的聚氨酯树脂溶液中(拜耳公司，3100)，静置10分钟后取出。
步骤三，放入烘箱中固化，加热温度80摄氏度，加热5小时后取出，即获得基于芳纶纤维的高强度电磁波吸收柔性复合材料。经测试得，在1-3ghz的频段内，该复合材料的电磁波屏蔽效能36db，电磁波的吸收效率90％以上。
实施例4：高强度电磁波吸收硬质复合材料
步骤一，采用实例2的方法制备高强度芳纶纤维电磁波吸收织物。
步骤二，将步骤一所获得的织物浸渍在质量比浓度为50％的环氧树脂(广州恒粤化工有限公司，牌号：e-51)丙酮溶液中，静置10分钟后取出。
步骤三，放入烘箱中固化，加热温度85摄氏度，加热8小时后取出，即获得基于芳纶纤维的高强度电磁波吸收硬质复合材料。经测试得，在1-3ghz的频段内，该复合材料的电磁波屏蔽效能35db，电磁波的吸收效率90％以上。