一种电磁屏蔽与汗液传输一体化防护纺织品及其制备方法

本发明涉及电磁防护纺织品，尤其涉及一种电磁屏蔽与汗液传输一体化防护纺织品及其制备方法。

背景技术：

1、现有技术中的防电离辐射和电磁辐射的防护服大多采用一体式多层织物结构，确实能大大增加电磁屏蔽的性能，但是往往这样透气性能不好，在一定程度上降低了穿着者的舒适感，虽然现有技术中会在外层或\和内层增加防水透气层，例如在发明授权cn109171056 b中提到了一种防电离辐射和电磁辐射的防护服，包括防护服本体，所述防护服本体包括外层结构和内层结构，所述内层结构包括第一防水透气层，及防辐射层，及第二防水透气层；防辐射层中的防射化学纤维起到防电离辐射和电磁辐射的作用，银纤维可以消除第二次辐射，第一防水透气层和第二防水透气层可以防止水分进入，使防辐射层的效果更持久和便于防护服进行清洗。

2、又例如在发明公开cn 111685405 a中提到了一种防电离辐射和电磁辐射的防护服，防护服主体是由外层和内层构成的夹层结构；夹层结构从外层到内层依次包括第一高防水高透气层、防辐射层和第二高防水高透气层；防辐射层为内部设有辐射衰减层的双层结构；第一高防水高透气层和第二高防水高透气层都由ptfe膜与防水透气纤维和复合纺织而成；防辐射层由防辐射化学纤维和防辐射金属纤维混纺而成；辐射衰减层包括弹性体材料制成的基体和分散于基体中的辐射衰减组合物，辐射衰减组合物为粉末状态，辐射衰减组合物包括按质量比混合的er2o3的铒的倍半氧化物、pr6o11的镨(iii-iv)的氧化物和铋。

3、上述的现有技术中，都设置了多层防水透气层的夹层结构，这样也导致穿着者的汗液没办法排出，不具有单向导湿的功能，而且导热性能差，大大见降低了穿着者的舒适感。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种能够对电离辐射和电磁辐射进行全面地衰减屏蔽且透气透湿导热性能好、单向导水的电磁屏蔽与汗液传输一体化防护纺织品。

2、本发明的一种电磁屏蔽与汗液传输一体化防护纺织品，包括从内至外依次叠设的两层镀银织物和一层亲水膜，位于中间的镀银织物经过热压工艺形成多个凹陷结构，所述凹陷结构中填充有电磁损耗材料，所述凹陷结构的四周均具有通过超声波焊接工艺形成的焊点，以将两层镀银织物和亲水膜紧密贴合，并将电磁损耗材料限位在所述凹陷结构中，所述焊点为内宽外窄的锥形微孔，所述焊点形成芯吸通道。

3、进一步的，所述电磁损耗材料包括多孔吸附材料和负载在所述多孔吸附材料上的电损耗材料和磁损耗材料。

4、进一步的，所述电损耗材料包括碳纳米管、石墨烯、mxene和导电炭黑中的一种或多种。

5、进一步的，所述磁损耗材料包括四氧化三铁。

6、进一步的，多孔吸附材料包括但不限于多孔泡沫材料、间隔织物和可压缩弹性多孔材料。

7、进一步的，所述亲水膜包括但不限于亲水无纺布、亲水静电纺膜、亲水纤维素膜。

8、如上述的一种电磁屏蔽与汗液传输一体化防护纺织品的制备方法，包括如下步骤：

9、s1、制备镀银织物，在任意织物的两表面喷涂导电银浆形成镀银织物；

10、s2、制备具有凹陷结构的镀银织物，将步骤s1制备的镀银织物通过热压工艺形成多个向外突起的凹陷结构，并冷却一定时间；

11、s3、制备电磁损耗材料；

12、s4、将制备的电磁损耗材料裁剪至合适尺寸后填充在每个凹陷结构中，将步骤s1制备的镀银织物放置在步骤s2制备的具有凹陷结构的镀银织物的内表面，将亲水膜放置在具有凹陷结构的镀银织物的外表面，通过超声波焊接工艺从内至外对叠放好的织物进行焊接，得到emi屏蔽织物；其中，焊点围绕着每个凹陷结构，两层镀银织物和亲水膜能紧密贴合，并将电磁损耗材料限位在凹陷结构中，超声波焊接工艺中采用的焊头是上宽下窄的形状；

13、步骤s3与步骤s1和步骤s2无先后顺序。

14、进一步的，制备镀银织物的具体操作是：在喷涂工具中加入银浆均匀喷涂于织物表面，随后放入100-120℃电热鼓风箱中30-60min进行加热烘干。

15、进一步的，步骤s2中，热压工艺的具体操作为；采用两块铁板，上铁板间隔设置的半球状的凸起部分，下铁板间隔设置有相对应的半球状的凹陷部分，将镀银织物放在上下铁板之间，在上铁板上放置一定质量的砝码，放入电热鼓风箱100℃-120℃中1h-1.5h。

16、进一步的，步骤s3中，制备电磁损耗材料的具体步骤如下：将承载材料浸渍于电损耗材料和磁损耗材料混合溶液当中，并进行超声振荡将电损耗材料和磁损耗材料均匀分布在承载材料上，然后将电磁损耗材料取出后烘干。

17、本发明将棉布经过喷涂工艺后形成镀银织物，随后在镀银织物经过热压工艺形成凹陷结构，在凹陷结构中嵌入电磁损耗材料，通过超声波焊接工艺将两层镀银织物点焊在一起形成双层镀银织物，并在凹陷结构四周织物上形成遍布分级形态边缘的由焊点产生的不对称锥形微孔，即形成芯吸通道。这些阵列分布芯吸通道呈现出梯度润湿性，可以通过单向导水特性将皮肤表面液体汗液向外转移，并排出织物表面。

18、由于双层镀银织物的可加工性，这种不对称锥形微孔易于制造，并且双层镀银织物的引入可以增强沿着芯吸通道的润湿性梯度，双层镀银织物导热系数高可以带走身体热量向外界传导温度，从而实现理想的热管理和湿管理。

19、本发明设计的一种电磁屏蔽与汗液传输一体化防护纺织品hemisf具有优异的尺寸稳定性、理想的结构均匀性和良好的耐磨性能，并且内部纤维网络、纱线之间的孔隙和芯吸通道的协同作用，保证了良好的透气透湿性能，气体和水分子容易从其空间分布的微通道中流走，因此，hemisf比其它电磁屏蔽防护纺织品(emist)具有更高的透气性和水蒸气透过性。当内层(不具有亲水膜的一侧)朝下时，hemisf内层的含水量仍接近于零，而hemisf外层的含水量则非常多，内层和外层(具有亲水膜的一侧)之间含水量的显著差异。一旦hemisf内层朝上，hemisf内层的含水量仍接近于零，而hemisf外层的含水量则非常多。表明hemisf的液体汗流是连续单向的。人工汗液通过分布的芯吸通道从内表面单向传输到外表面，不对称的锥形微孔还可以防止外界的液体渗透到内层，从而表明hemisf具有可控的定向汗液传输。同时，有芯吸通道和无芯吸通道的hemisf内层表面存在显著差异。

20、本发明的电磁屏蔽与汗液传输一体化防护纺织品的凹陷结构形成的驼峰结构还具有多功能保护，以防止人体健康受到尖锐物体和化学品的伤害。分层结构的压缩回弹性赋予了驼峰结构双层镀银织物对重冲击或尖锐物体的出色保护。

21、本发明设计的一种电磁屏蔽与汗液传输一体化防护纺织品(hemisf)可以通过控制阵列式凹陷结构的尺寸和分布的密度控制电磁波屏蔽的效能和频段，而且通过芯吸通道的锥形形状、芯吸通道分布的密度控制单向导水的效果，能够为人体提供有效的个人电磁防护和热舒适管理，在确保在高强电磁领域工作过程中的个人安全的同时，解决电磁屏蔽性能与穿着舒适性之间的矛盾。

22、本发明的hemisf的功能结构设计集个人电磁防护、汗液输送、人体温度调节于一体；hemisf具有调谐电磁响应，最大emi se值约为118db，同时实现了连续单向液体汗液流动，而不仅仅是透气和透湿。hemisf不仅通过输送和排斥内部液体汗液，使emi屏蔽性能长期使用时基本稳定，而且单向导水的特性可以赋予人体良好的汗液管理能力。因此，具有有效性、可扩展性和可管理性的hemisf仍然为下一代个人电磁防护纺织品提供了有前景的发展和为下一代个人电磁防护纺织品的研发提供了启示。