本发明属于纺织工程技术领域，具体涉及一种基于二维层状mxene纳米片制备电磁屏蔽织物的方法及产品。
背景技术：
随着微波、通讯及电子技术的快速发展，使人们生活在一个充满人造电磁辐射的环境中，较强的电磁辐射会对人体造成危害，并且会干扰其他设备的正常工作。因此，为了有效减少电磁波的危害，一般需要电磁屏蔽材料保护敏感设备和相关人员，具有较好柔性、易加工的电磁屏蔽织物具有得天独厚的优势。
目前，制备电磁屏蔽织物的主要方法包括：采用含有金属纤维或金属化纤维的纱线，织物表面镀覆金属、采用本征导电高分子对织物改性、导电碳材料（石墨烯、碳纳米管等）改性或涂层织物等。中国专利cn106149162a采用具有金属特性纱线制备了具有导电周期结构的电磁屏蔽织物，对任意方向入射的电磁波均具有良好的屏蔽性能。中国专利cn104975277a公布了镀铜/镍铁磷合金双镀层织物的制备方法，制备的双镀层织物具有优异的电磁屏蔽性能和耐磨、耐蚀性能。中国专利cn105780493a利用本征导电高分子制备了聚苯胺/棉织物，改性后的织物具有优异的电磁屏蔽性能。中国专利cn108189518a利用石墨烯制备了电磁屏蔽织物。
mxene是近几年发现的二维层状过渡金属碳化物或氮化物，具有石墨烯相似的结构。mxene的化学式是mn+1xntx，其中m代表过渡金属，x代表碳或氮，tx代表官能团（o、f、oh）。mxene具有优异的导电性、机械性能和电磁屏蔽性能，使其成为复合材料和储能材料重要的填充物。
然而目前并没有将mxene应用于织物电磁屏蔽方面的专利技术公开或其他文献公开发表，如何研究一种基于mxene的电磁屏蔽织物的制备方法，制备方法简单、合理、易操作，制备的电磁屏蔽织物具有较好的柔性和屏蔽性能，是目前亟需解决的技术课题。
技术实现要素：
为解决现有技术存在的上述问题，本发明提供一种基于二维层状mxene纳米片制备电磁屏蔽织物的方法及产品，工艺简单、合理，易于操作，制备的电磁屏蔽织物具有较好的柔性和屏蔽性能，且不影响织物的舒适性。
本发明的目的采用如下的技术方案，一种基于二维层状mxene纳米片制备电磁屏蔽织物的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
（1）利用氢氧化钠和碳酸钠水溶液对织物进行预处理，去除织物表面的油渍和杂质，用蒸馏水清洗并干燥；
（2）称取一定量的max相的ti3alc2，浸泡于浓度为10%-50%的氢氟酸水溶液中，搅拌反应18-24h，然后过滤并用蒸馏水清洗，烘干得到mxene粉末；
（3）将mxene粉末溶于一定量的水中，超声得到一定浓度的mxene溶液；
（4）先将mxene溶液喷涂在已进行预处理的织物一面并干燥，然后，再将mxene溶液喷涂在所述织物的另一面并干燥，mxene溶液喷涂过程均匀，得到mxene改性织物。
对上述技术方案的改进：所述的mxene溶液的浓度为0.5mg/ml-20mg/ml。
对上述技术方案的进一步改进：所述织物的原料含棉、麻、粘胶、羊毛、涤纶、锦纶、维纶、腈纶或芳纶中的一种或多种。
对上述技术方案的进一步改进：按照步骤（4）的喷涂方法，所述织物两面喷涂mxene溶液1-20次，得到不同涂层厚度的mxene改性织物。
一种电磁屏蔽织物，包括织物及织物表面的涂层，其特征在于，所述织物表面的涂层采用上述的基于mxene制备电磁屏蔽织物的方法加工而成。
对上述技术方案的改进：所述的织物为针织织物、机织织物或非织造织物。
本发明与现有技术相比具有如下优点和积极效果：
本发明生产工艺简单、合理，易于操作，且mxene片层材料在水中带负电荷且表面具有含氧官能团，易于分散，容易通过氢键作用结合在织物表面。制备的电磁屏蔽织物具有较好的柔性和屏蔽性能，且不影响织物的舒适性。当织物表面添加2%的mxene时，其屏蔽效能可以达到18db以上，具有优异的电磁屏蔽性能。
具体实施方式
本发明一种基于二维层状mxene纳米片制备电磁屏蔽织物的方法的具体实施方式，具体包括以下步骤：
（1）利用氢氧化钠和碳酸钠水溶液对织物进行预处理，去除织物表面的油渍和杂质，用蒸馏水清洗并干燥；
（2）称取一定量的max相的ti3alc2，浸泡于浓度为10%-50%的氢氟酸水溶液中，搅拌反应18-24h，然后过滤并用蒸馏水清洗，烘干得到mxene粉末；
（3）将mxene粉末溶于一定量的水中，超声得到一定浓度的mxene溶液；
（4）先将mxene溶液喷涂在已进行预处理的织物一面并干燥，然后，再将mxene溶液喷涂在所述织物的另一面并干燥，mxene溶液喷涂过程均匀，得到mxene改性织物。
进一步地，上述的mxene溶液的浓度为0.5mg/ml-20mg/ml。
再进一步地，所述织物的原料含棉、麻、粘胶、羊毛、涤纶、锦纶、维纶、腈纶或芳纶中的一种或多种。
优选地，按照上述步骤（4）的喷涂方法，所述织物两面喷涂mxene溶液1-20次，得到不同涂层厚度的mxene改性织物。
本发明的一种电磁屏蔽织物的具体实施方式，包括织物及织物表面的涂层，所述织物表面的涂层采用上述的基于mxene制备电磁屏蔽织物的方法加工而成。
进一步地，上述的织物为针织织物、机织织物或非织造织物。
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1：
本发明一种基于二维层状mxene纳米片制备电磁屏蔽织物的方法，所述织物的原料含棉、麻、粘胶或羊毛中的一种或多种。具体包括以下步骤：
（1）利用氢氧化钠和碳酸钠水溶液对织物进行预处理，去除织物表面的油渍和杂质，用蒸馏水清洗并干燥；
（2）称取10g的max相的ti3alc2，浸泡于浓度为20%的氢氟酸水溶液中，搅拌反应24h，然后过滤并用蒸馏水清洗，烘干得到mxene粉末；
（3）将mxene粉末溶于一定量的水中，超声得到浓度为2mg/ml的mxene溶液；
（4）先将mxene溶液喷涂在已进行预处理的织物一面并干燥，然后，再将mxene溶液喷涂在所述织物的另一面并干燥，mxene溶液喷涂过程均匀，织物两面喷涂mxene溶液的次数为1-5次，得到不同涂层厚度的mxene改性织物。
实施例2：
本发明一种基于二维层状mxene纳米片制备电磁屏蔽织物的方法，所述织物的原料含涤纶、锦纶、维纶、腈纶或芳纶中的一种或多种。具体包括以下步骤：
（1）利用氢氧化钠和碳酸钠水溶液对织物进行预处理，去除织物表面的油渍和杂质，用蒸馏水清洗并干燥；
（2）称取10g的max相的ti3alc2，浸泡于浓度为25%的氢氟酸水溶液中，搅拌反应24h，然后过滤并用蒸馏水清洗，烘干得到mxene粉末；
（3）将mxene粉末溶于一定量的水中，超声得到浓度为4mg/ml的mxene溶液；
（4）先将mxene溶液喷涂在已进行预处理的织物一面并干燥，然后，再将mxene溶液喷涂在所述织物的另一面并干燥，mxene溶液喷涂过程均匀，织物两面喷涂mxene溶液的次数为6-10次，得到不同涂层厚度的mxene改性织物。
实施例3：
本发明一种基于二维层状mxene纳米片制备电磁屏蔽织物的方法，所述织物的原料含羊毛、腈纶或锦纶中的一种或多种。
具体包括以下步骤：
（1）利用氢氧化钠和碳酸钠水溶液对织物进行预处理，去除织物表面的油渍和杂质，用蒸馏水清洗并干燥；
（2）称取10g的max相的ti3alc2，浸泡于浓度为30%的氢氟酸水溶液中，搅拌反应18h，然后过滤并用蒸馏水清洗，烘干得到mxene粉末；
（3）将mxene粉末溶于一定量的水中，超声得到浓度为5mg/ml的mxene溶液；
（4）先将mxene溶液喷涂在已进行预处理的织物一面并干燥，然后，再将mxene溶液喷涂在所述织物的另一面并干燥，mxene溶液喷涂过程均匀，织物两面喷涂mxene溶液的次数为11-20次，得到不同涂层厚度的mxene改性织物。
实施例4：
本发明一种基于二维层状mxene纳米片制备电磁屏蔽织物的方法，对棉织物进行预处理，裁剪克重为200g/m2、尺寸为20cm×20cm的棉织物，将其浸泡于氢氧化钠（15g/l）和碳酸钠（6g/l）水溶液中，溶液温度为75℃，浸渍时间为40分钟，之后用去离子水洗涤3次，然后在70℃温度下干燥60分钟。
利用氢氟酸溶液刻蚀ti3alc2，制备浓度为5mg/ml的mxene溶液，将10ml的mxene溶液装在容积为25ml的小型喷雾器中，将mxene溶液均匀地喷涂在棉织物的一面，放在温度为75℃的烘箱中1小时烘干。然后将mxene溶液均匀地喷涂在棉织物的另一面，放在温度为75℃的烘箱中1小时烘干。按照上述方法将织物正反面再分别喷涂一次，得到正反面均喷涂两次mxene溶液的棉织物，其中mxene的增重在2%左右。利用屏蔽室法测得的改性棉织物在2-18ghz的屏蔽效能为20db。
实施例5：
本发明一种基于二维层状mxene纳米片制备电磁屏蔽织物的方法，对棉织物进行预处理，裁剪克重为200g/m2、尺寸为20cm×20cm的棉织物，将其浸泡于氢氧化钠（15g/l）和碳酸钠（6g/l）水溶液中，溶液温度为75℃，浸渍时间为40分钟，之后用去离子水洗涤3次，然后在70℃温度下干燥60分钟。
利用氢氟酸溶液刻蚀ti3alc2，制备浓度为5mg/ml的mxene溶液，将10ml的mxene溶液装在容积为25ml的小型喷雾器中，将mxene溶液均匀地喷涂在棉织物的一面，放在温度为75℃的烘箱中1小时烘干。然后将mxene溶液均匀地喷涂在棉织物的另一面，放在温度为75℃的烘箱中1小时烘干。按照上述方法将织物正反面再分别喷涂3次，得到正反面均喷涂4次mxene溶液的棉织物，其中mxene的增重在4%左右。利用屏蔽室法测得的改性棉织物在2-18ghz的屏蔽效能为35db。
实施例6：
本发明一种基于二维层状mxene纳米片制备电磁屏蔽织物的方法，对涤纶织物进行预处理，裁剪克重为195g/m2、尺寸为20cm×20cm的涤纶织物，将其浸泡于氢氧化钠（15g/l）和碳酸钠（6g/l）水溶液中，溶液温度为75℃，浸渍时间为40分钟，之后用去离子水洗涤3次，然后在70℃下干燥60分钟。
利用氢氟酸溶液刻蚀ti3alc2，制备浓度为5mg/ml的mxene溶液，将10ml的mxene溶液装在容积为25ml的小型喷雾器中，将mxene溶液均匀地喷涂在涤纶织物的一面，放在温度为75℃的烘箱中1小时烘干。然后将mxene溶液均匀地喷涂在涤纶织物的另一面，放在温度为75℃的烘箱中1小时烘干。按照上述方法将织物正反面再分别喷涂一次，得到正反面均喷涂两次mxene溶液的涤纶织物,其中mxene增重在2%左右。利用屏蔽室法测得的改性涤纶织物在2-18ghz的屏蔽效能为18db。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对被发明进行了详细的说明，但对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而对这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。