专利名称：一种防电磁辐射面料及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种防电磁辐射面料及该面料的生产方法。
背景技术：
近年来，随着生活水平的提高，人们越来越关注生活质量的提高。如何防止手机、电脑、高辐射家电等放射的电磁波对人体的伤害越来越受到人们的关注。所以由防电磁辐射面料制成的屏蔽服装日益受到大家的青睐，并被越来越多的人所接受。目前防电磁辐射面料的种类主要有(I)通过金属丝与纤维交织得到的面料，此面料不可以用力搓洗、不可以甩干或拧干以免破坏金属织物结构、造成金属丝断裂、易生锈。(2)将织物置于高真空下进行蒸镀得到的面料，此类面料表面的电镀层极易脱落、性能下降快、使用寿命短、易生锈。(3)将织物置于溶液中，在织物的表面化学镀金属而得到的面料，此类面料的价格较高、而且生产此类面料对环境的污染也比较严重、易生锈。(4)通过在 织物的表面涂覆导电层得到的面料，这类面料可折叠、但其耐洗涤性差、易生锈。如吕习武的硕士学位论文“纳米级电磁波屏蔽织物的研究”中也提出采用含纳米级粉体的树脂进行涂层加工获得电磁波屏蔽效果良好的纺织品，但是其所采用的方法比较复杂，需要先使用偶联剂对纳米级粉体进行表面处理，在粉体表面形成一层保护膜从而降低生锈的可能性；并且粉体粒径相对较大、涂层厚度也较厚，对最终产品的手感有一定影响。
发明内容
本发明的目的在于通过传统工艺的改善而提供一种具有生产方法简单易行、手感柔软、洗涤后不易产生锈斑且电磁波屏蔽效果佳的面料及其生产方法。本发明的面料具有抗辐射功能，由拒水性基布及树脂膜所组成；树脂膜中金属粒子位于膜的中间位置、且金属粒子所处区域与树脂膜上下表面的距离均为5 ΙΟμπι，该面料的电磁波屏蔽性能为40dB以上。拒水性基布可以有效控制树脂向基布内部渗透，保证面料手感；优选拒水度在4级以上的机织物。基布的拒水度直接影响树脂涂覆时的渗透情况，从而影响到加工后面料的手感。树脂膜中金属粒子位于膜的中间位置将金属粒子很好地保护在树脂中间，可以避免金属粒子与空气、基布直接接触，从而降低洗涤后锈斑发生的几率；而且金属粒子与树脂膜上下表面的距离如果小于5 μ m,也就不能够很好地将金属粒子与空气、基布隔开，导致膜层太薄洗涤后易生锈；而如果距离大于10 μ m的话，则会影响面料的手感。如果金属粒子分散在整个树脂膜中的话，部分粒子有可能裸露在膜的表面或者直接接触基布，这样就很容易生锈，特别是多次洗涤后金属粒子有可能剥落，影响洗涤后的性能。本发明树脂膜的主要成分为疏水性聚氨酯树脂、疏水性聚丙烯酸酯树脂或疏水性聚氯乙烯树脂。选用疏水性树脂与拒水性基布结合起来，更好地将金属粒子保护起来，洗涤时液态水不易渗入其中，很好地解决了使用亲水性树脂所带来的洗涤后生锈及电磁波屏蔽效果下降的问题。考虑到洗涤耐久性、环境污染问题以及消费者对产品安全的要求，优选疏水性聚氨酯树脂。本发明树脂膜中金属粒子所处区域的厚度为5 20 μ m。金属粒子的含量以及所处区域的厚度直接影响到产品的防电磁波辐射性能以及产品的成本问题，故优选金属粒子所处区域的厚度为10 15 μ m。本发明金属粒子为镀银的铜粒子、镍粒子、锡粒子、铝粒子或铜粒子。综合考虑产品的性能、成本、洗涤耐久性及产品的安全性，优选金属粒子为镀银的铜粒子。本发明的防电磁波辐射面料的生产方法在拒水性基布的一面按顺序涂覆不含金属粒子的树脂溶液、含金属粒子的树脂溶液、不含金属粒子的树脂溶液的步骤制得面料，其中涂覆过程中每层树脂溶液干燥后再涂覆下一层树脂溶液，不含金属粒子的树脂溶液的涂覆厚度为5 ΙΟμπι。通过在调液槽中依次添加树脂、溶剂丁酮(MEK)、溶剂二甲基甲酰胺(DMF)，使用搅拌机搅拌均匀，进行过滤杂质和脱泡处理得到树脂溶液，在拒水性基布的一面按顺序涂覆不含金属粒子的树脂溶液、含金属粒子的树脂溶液、不含金属粒子的树脂溶·液，其中涂覆过程中每层树脂溶液干燥后再涂覆下一层树脂溶液。这里的干燥分两次进行，先进行第一次干燥801\11^11、再进行第二次1301\11^11 ;然后再涂覆下一层树脂。将金属粒子包覆于树脂中间，很好地解决了金属粒子脱落所带来的性能下降以及洗涤后锈斑的发生。上下层树脂溶液的涂覆厚度直接影响到加工品的手感，优选涂覆厚度为8 ΙΟμπι。本发明的含金属粒子的树脂溶液所用金属粒子的粒径为O. 5 15μπι，金属粒子的含量为树脂溶液的30 90重量％。考虑粒子的大小对加工后面料的耐折叠性以及洗涤耐久性有很大影响，优选金属粒子的粒径为5 ΙΟμπι。本发明的防电磁波辐射面料及其生产方法很好地解决了通过传统工艺得到的产品的洗涤耐久性问题。使用本发明的防电磁波辐射面料能够有效地阻挡手机、电脑、高辐射家电等放射的电磁波对人体的伤害。和传统的防电磁波辐射面料比较，该面料具有使用安全性，手感柔软，洗涤10回后基本看不出锈斑、电磁波屏蔽效果佳的特点。
具体实施例方式本发明中各性能的测试方法如下⑴膜厚利用高倍率电子显微镜进行观察。(2)金属粒子的分布及大小利用高倍率电子显微镜进行观察。⑶拒水度根据JIS L 1092标准测试。(4)洗涤根据JIS L 0217-103 标准测试。(5)电磁波屏蔽性能织物在O. OlMHz 18ΜΗΖ的范围内电磁波屏蔽的dB值。SE = 20 Ig (E1ZE2) (dB)式中=E1 =没有屏蔽时的场强，E2 =有屏蔽时的场强
首先使用电磁波辐射测试仪(QX-5、中国辐射防护研究院)测试没有屏蔽时的场强E1、然后再测试有屏蔽时的场强E2，根据上面的公式计算出抗辐射效能。(6)树脂膜中金属粒子的含量通过焚烧和溶剂浸泡 干燥处理后去除基布和树脂成分，得到金属粒子的重量，对比处理前后的重量变化、算出树脂膜中金属粒子的含量。下面结合实施例及比较例对本发明进行详细说明。实施例I(I)调液准备
①在调液槽中按顺序先后加入疏水性聚氨酯树脂、溶剂MEK、溶剂DMF，其添加比例(重量比)为100/20/20，然后使用搅拌机搅拌10分钟，对树脂进行过滤杂质和脱泡处理从而得到树脂溶液①。②在调液槽中按顺序先后加入疏水性聚氨酯树脂、溶剂MEK、溶剂DMF，金属粒子(镀银的铜粒子、粒径5 ΙΟμπι)其添加比例(重量比)为100/50/40/175，然后使用搅拌机搅拌20分钟，对树脂进行脱泡处理从而得到树脂溶液②。(2)涂覆加工在拒水性基布的一面按顺序涂覆树脂溶液①、树脂溶液②、树脂溶液①，其抬刀间隙分别为90 μ m+80 μ m+120 μ m得到防电磁辐射面料，其性能见表I。其中涂覆过程中每层树脂溶液干燥后再涂覆下一层树脂溶液，具体为树脂溶液涂覆后先后进行80°C X Imin的干燥、130°C Xlmin的干燥。实施例2(I)调液准备①在调液槽中按顺序先后加入疏水性聚丙烯酸酯、溶剂MEK、溶剂DMF，其添加比例(重量比)为100/20/20，然后使用搅拌机搅拌10分钟，对树脂进行过滤杂质和脱泡处理从而得到树脂溶液③。②在调液槽中按顺序先后加入疏水性聚丙烯酸酯、溶剂MEK、溶剂DMF，金属粒子(镀银的铜粒子、粒径5 ΙΟμπι)其添加比例(重量比)为100/50/40/175，然后使用搅拌机搅拌20分钟，对树脂进行脱泡处理从而得到树脂溶液④。(2)涂覆加工在拒水性基布的一面按顺序涂覆树脂溶液③、树脂溶液④、树脂溶液③，其抬刀间隙分别为90 μ m+80 μ m+120 μ m得到防电磁辐射面料，其性能见表I。其中涂覆过程中每层树脂溶液干燥后再涂覆下一层树脂溶液，具体为树脂溶液涂覆后先后进行80°C X Imin的干燥、130°C Xlmin的干燥。实施例3(I)调液准备①在调液槽中按顺序先后加入疏水性聚氯乙烯、溶剂MEK、溶剂DMF，其添加比例(重量比)为100/20/20，然后使用搅拌机搅拌10分钟，对树脂进行过滤杂质和脱泡处理从而得到树脂溶液⑤。②在调液槽中按顺序先后加入疏水性聚氯乙烯、溶剂MEK、溶剂DMF，金属粒子(镀银的铜粒子、粒径5 ΙΟμπι)其添加比例(重量比)为100/50/40/175，然后使用搅拌机搅拌20分钟，对树脂进行脱泡处理从而得到树脂溶液⑥。(2)涂覆加工在拒水性基布的一面按顺序涂覆树脂溶液⑤、树脂溶液⑥、树脂溶液⑤，其抬刀间隙分别为90 μ m+80 μ m+120 μ m得到防电磁辐射面料，其性能见表I。其中涂覆过程中每层树脂溶液干燥后再涂覆下一层树脂溶液，具体为树脂溶液涂覆后先后进行80°C X Imin的干燥、130°C Xlmin的干燥。实施例4(I)调液准备在调液槽中按顺序先后加入疏水性聚氨酯树脂、溶剂MEK、溶剂DMF，金属粒子(铝粒子)其添加比例(重量比)为100/50/40/175，然后使用搅拌机搅拌20分钟，对树脂进行脱泡处理从而得到树脂溶液⑦。(2)涂覆加工在拒水性基布的一面按顺序涂覆树脂溶液①、树脂溶液⑦、树脂溶液①，其抬刀间隙分别为90 μ m+80 μ m+120 μ m得到防电磁辐射面料，其性能见表I。其中涂覆过程中每层树脂溶液干燥后再涂覆下一层树脂溶液，具体为树脂溶液涂覆后先后进行80°C Xlmin的干燥、130°C Xlmin的干燥。实施例5(I)调液准备在调液槽中按顺序先后加入疏水性聚氨酯树脂、溶剂MEK、溶剂DMF，金属粒子(镍粒子)其添加比例(重量比)为100/50/40/175，然后使用搅拌机搅拌20分钟，对树脂进行脱泡处理从而得到树脂溶液⑧。(2)涂覆加工在拒水性基布的一面按顺序涂覆树脂溶液①、树脂溶液⑧、树脂溶液①，其抬刀间隙分别为90 μ m+80 μ m+120 μ m得到防电磁辐射面料，其性能见表I。其中涂覆过程中每层树脂溶液干燥后再涂覆下一层树脂溶液，具体为树脂溶液涂覆后先后进行80°C X Imin的干燥、130°C Xlmin的干燥。实施例6(I)调液准备在调液槽中按顺序先后加入疏水性聚氨酯树脂、溶剂MEK、溶剂DMF，金属粒子(镀银的铜粒子、粒径5 ΙΟμπι)其添加比例(重量比)为100/50/40/100，然后使用搅拌机搅拌20分钟，对树脂进行脱泡处理从而得到树脂溶液⑨。·(2)涂覆加工在拒水性基布的一面按顺序涂覆树脂溶液①、树脂溶液⑨、树脂溶液①，其抬刀间隙分别为90 μ m+80 μ m+120 μ m得到防电磁辐射面料，其性能见表I。其中涂覆过程中每层树脂溶液干燥后再涂覆下一层树脂溶液，具体为树脂溶液涂覆后先后进行80°C X Imin的干燥、130°C Xlmin的干燥。实施例7(I)调液准备在调液槽中按顺序先后加入疏水性聚氨酯树脂、溶剂MEK、溶剂DMF，金属粒子(镀银的铜粒子、粒径5 ΙΟμπι)其添加比例(重量比)为100/50/40/250，然后使用搅拌机搅拌20分钟，对树脂进行脱泡处理从而得到树脂溶液⑩。(2)涂覆加工在拒水性基布的一面按顺序涂覆不含金属粒子的树脂溶液①、含金属粒子的树脂溶液⑩、不含金属粒子的树脂溶液①，其抬刀间隙分别为90 μ m+80 μ m+120 μ m得到防电磁辐射面料，其性能见表I。其中涂覆过程中每层树脂溶液干燥后再涂覆下一层树脂溶液，具体为树脂溶液涂覆后先后进行80°C X Imin的干燥、130°C X Imin的干燥。实施例8
在拒水性基布的一面按顺序涂覆树脂溶液①、树脂溶液②、树脂溶液①，其抬刀间隙分别为90 μ m+60 μ m+120 μ m得到防电磁辐射面料，其性能见表I。其中涂覆过程中每层树脂溶液干燥后再涂覆下一层树脂溶液，具体为树脂溶液涂覆后先后进行80°C X Imin的干燥、130°C Xlmin的干燥。实施例9在拒水性基布的一面按顺序涂覆树脂溶液①、树脂溶液②、树脂溶液①，其抬刀间隙分别为90 μ m+100 μ m+120 μ m得到防电磁辐射面料，其性能见表I。其中涂覆过程中每层树脂溶液干燥后再涂覆下一层树脂溶液，具体为树脂溶液涂覆后先后进行80°C X Imin的干燥、130°C Xlmin的干燥。实施例10在拒水性基布的一面按顺序涂覆树脂溶液①、树脂溶液②、树脂溶液①，其抬刀间隙分别为60 μ m+80 μ m+90 μ m得到防电磁辐射面料，其性能见表I。其中涂覆过程中每层树脂溶液干燥后再涂覆下一层树脂溶液，具体为树脂溶液涂覆后先后进行80°C Xlmin的干燥、130°C Xlmin的干燥。实施例11(I)调液准备在调液槽中按顺序先后加入疏水性聚氨酯树脂、溶剂MEK、溶剂DMF，金属粒子(镀银的铜粒子、粒径0.5 5μπι)其添加比例(重量比)为100/50/40/175，然后使用搅拌机搅拌20分钟，对树脂进行脱泡处理从而得到树脂溶液 。(2)涂覆加工在拒水性基布的一面按顺序涂覆树脂溶液①、树脂溶液 、树脂溶液①，其抬刀间隙分别为90 μ m+80 μ m+120 μ m得到防电磁辐射面料，其性能见表I。其中涂覆过程中每层树脂溶液干燥后再涂覆下一层树脂溶液，具体为树脂溶液涂覆后先后进行80°C X Imin的干燥、130°C Xlmin的干燥。实施例12(I)调液准备在调液槽中按顺序先后加入疏水性聚氨酯树脂、溶剂MEK、溶剂DMF，金属粒子(镀银的铜粒子、粒径10 15 μ m)其添加比例(重量比)为100/50/40/175，然后使用搅拌机搅拌20分钟，对树脂进行脱泡处理从而得到树脂溶液@。(2)涂覆加工在拒水性基布的一面按顺序涂覆树脂溶液①、树脂溶液:@、树脂溶液①，其抬刀间隙分别为90 μ m+80 μ m+120 μ m得到防电磁辐射面料，其性能见表I。其中涂覆过程中每层树脂溶液干燥后再涂覆下一层树脂溶液，具体为树脂溶液涂覆后先后进行80°C Xlmin的干燥、130°C Xlmin的干燥。实施例13在拒水性基布的一面按顺序涂覆树脂溶液①、树脂溶液②、树脂溶液①，其抬刀间隙分别为100 μ m+40 μ m+110 μ m得到防电磁辐射面料，其性能见表I。其中涂覆过程中每层树脂溶液干燥后再涂覆下一层树脂溶液，具体为树脂溶液涂覆后先后进行80°C X Imin的干燥、130°C Xlmin的干燥。比较例在拒水性基布的一面直接涂覆一层含金属粒子的树脂溶液②，其抬刀间隙为90μπι得到防电磁辐射面料，其性能见表I。涂覆后首先进行80°C Xlmin的干燥，再进行130。。Xlmin 的干燥。·表I
权利要求
1.一种防电磁辐射面料，其特征是该面料由拒水性基布及树脂膜所组成；所述树脂膜中金属粒子位于膜的中间位置，且金属粒子所处区域与树脂膜上下表面的距离均为5 IOym ;该面料的电磁波屏蔽性能为40dB以上。
2.根据权利要求I所述防电磁辐射面料，其特征是所述树脂膜的主要成分为疏水性聚氨酯树脂、疏水性聚丙烯酸酯树脂或疏水性聚氯乙烯树脂。
3.根据权利要求I所述防电磁辐射面料，其特征是所述金属粒子所处区域的厚度为5 20 μ m0
4.根据权利要求I所述防电磁辐射面料，其特征是所述金属粒子为镀银的铜粒子、镍粒子、锡粒子、铝粒子或铜粒子。
5.根据权利要求4所述防电磁辐射面料，其特征是所述金属粒子为镀银的铜粒子。
6.一种如权利要求I所述防电磁辐射面料的生产方法，其特征是主要包括在拒水性基布的一面按顺序涂覆不含金属粒子的树脂溶液、含金属粒子的树脂溶液、不含金属粒子的树脂溶液的步骤制得面料，其中涂覆过程中每层树脂溶液干燥后再涂覆下一层树脂溶液，不含金属粒子的树脂溶液的涂覆厚度为5 10 μ m。
7.根据权利要求6所述防电磁辐射面料的生产方法，其特征是所述含金属粒子的树脂溶液中所用金属粒子的粒径为O. 5 15 μ m、金属粒子的含量为树脂溶液的30 90重量％。
全文摘要
本发明公开了一种防电磁辐射面料及其生产方法，该面料由拒水性基布及树脂膜所组成；树脂膜中金属粒子位于膜的中间位置、且金属粒子所处区域与树脂膜上下表面的距离均为5～10μm；该面料的电磁波屏蔽性能为40dB以上，能够有效地阻挡手机、电脑、高辐射家电等放射的电磁波对人体的伤害，并且洗涤后不易生锈、屏蔽效果佳。
文档编号B32B27/12GK102920075SQ201110236428
公开日2013年2月13日 申请日期2011年8月10日 优先权日2011年8月10日
发明者袁小飞, 张恒跃, 清水壮夫 申请人:东丽纤维研究所(中国)有限公司