高效能电磁屏蔽织物及其制造方法和应用与流程
未命名
09-29
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1.本发明属于电磁辐射防护服技术领域,尤其涉及一种高效能电磁屏蔽织物及其制造方法和应用。
背景技术:
2.随着电气设备应用的日益广泛,电磁辐射成为继空气污染、水污染和噪声污染后的第四种污染源。人体长期暴露在电磁辐射环境中,神经系统、心血管系统、内分泌系统、生殖系统等都会受到不同程度的伤害。为减少电磁辐射对人体的危害,人们研制有效的防护材料进行个体防护,电磁辐射防护织物即是其中之一。通常用防电磁辐射面料的屏蔽效能去评价电磁辐射防护服制品的防护效能。
3.对于服装用防电磁辐射织物的研究目前主要集中在导电纤维混纺织物、涂层织物、表面镀金属织物以及金属丝和服用纱线混编织物等领域。其中,导电纤维混纺织物具有较广泛的使用,如申请号为200910051142.x的中国专利公开一种防辐射机织面料及其制备方法和用途,该面料采用金属短纤维与人造纤维和天然纤维混纺制成,金属不锈钢短纤维经直径8μm的型号为316l的不锈钢长丝牵拉而成,其质量含量为10—30%,屏蔽效能最高为35db(不锈钢短纤维含量最高30%),在较高不锈钢纤维含量下,会出现混纺困难的问题,不能满足面料舒适性的要求,也不能满足在高频段范围内的防护效果要求。
4.涂层织物和金属丝混编织物因服用性较差而会影响由其制作防护服的服用性能,如实用新型专利cn204224803u由面层和复合于面层上的有色导电涂层构成,在金属混织面料上进行有色导电涂料的涂覆,此涂层会使面料的手感和舒适程度受到影响,且织物的透气性及柔软程度较差,不利于防护服的穿着使用。
5.对于在高电磁辐射环境中作业的人员,比如强辐射雷达工作环境、电信通讯等特种工业,需要为人员提供更高效能的防护,基于此,本发明旨在于提供一种高效能电磁屏蔽织物及其制造方法和应用。
6.因此,要得到同时具有高屏蔽效能和优良服用性能的织物,可考虑使用不锈钢纤维混纺纱线进行织造,但需要进一步提高混纺纱线中不锈钢纤维的含量,从而会对织物的手感和透气性等产生影响而降低防护服的服用性能,且织物的电磁屏蔽效能也不会得到明显提高。
7.鉴于此,本发明专利提出同时使用导电纤维混纺纱线与镀金属长丝,使两种性质完全不同的纱线经织造方案和工艺的改进优化,得到具有高电磁屏蔽效能、外观平整且手感柔软的织物,本技术所述织物的电磁屏蔽效能可在电磁波频段300mhz~20ghz内具有良好的防护效果,屏蔽效能≥50db,能够满足强电磁辐射环境下的需求。
技术实现要素:
8.本发明的目的在于提供一种高效能电磁屏蔽织物,在300mhz~20ghz范围内的屏蔽效能可达到≥50db的水平。所述织物主要由芳纶/不锈钢混纺纱线和镀银长丝于经纬向
织造而成,二者的结合使用可赋予织物较高的电磁屏蔽效能,但是芳纶/不锈钢混纺纱线和镀银长丝在性质上有很大的差异。首先,芳纶/不锈钢混纺纱线的刚性较大,而镀银长丝具有一定的韧性和弹性;其次两种纱线的线密度和捻度也不相同,在织造过程中容易产生布面织疵,布面外观较差等问题,因此需要提出适应于本发明所述高效能电磁屏蔽织物的方案和制造方法。
9.本发明提供所述高效能电磁屏蔽织物的方案和制造方法,该方法以芳纶/不锈钢混纺纱线、镀银长丝和化学纤维纱线为原料,由剑杆织机进行织造,得到了具有高电磁屏蔽效能、水平阻燃性能以及良好服用性能的织物,促进了服装用电磁屏蔽织物的发展。
10.为解决上述技术问题,本发明采取的技术方案是:
11.一种具有高效能的双面电磁屏蔽织物,所述面料将两种不同性质的导电金属纱线进行有机结合,面料包括外层金属防护层(1)和内层金属防护层(2),两层之间由连接纱连接;所述面料的整体性能良好,外观平整、手感柔软,并具有较高断裂强力和水平阻燃性能。
12.所述外层金属防护层(1)是由芳纶纤维和导电纤维混纺而成的导电混纺纱线,所述内层金属防护层(2)为镀金属长丝,面料的经向纱线为混纺纱线与镀金属长丝,二者的使用数量比例为1~3:1;纬向由连接纱和镀金属长丝织造而成,织造比例为1:1;且连接纱的断裂强度为5~7cn/dtex,此纱线确保了面料的断裂强力和耐磨性能,并为混纺纱线和镀金属长丝的有机结合提供了条件。
13.所述混纺纱线中使用芳纶纤维,可为织物提供良好的断裂强力和阻燃性能,使织物除具有高电磁屏蔽效能外,具有优良的服用性能;所述导电纤维为不锈钢纤维;其中混纺纱线中不锈钢纤维的质量比重为20%~30%,芳纶纤维的质量比重为80%~70%;不锈钢纤维含量过低影响织物的屏蔽效能,含量过高并不会提高屏蔽效能反而影响织物手感。所述芳纶纤维和导电纤维经抓棉、开清棉、梳棉、牵切、并条和粗纱、细纱等工艺均匀混合。
14.所述混纺纱线的工艺为使用拉夹法进行牵切,条混法进行并条,牵切和并条同时进行加工,牵切时,芳纶纤维条上下包裹不锈钢纤维,得到不锈钢纤维被均匀包裹的包芯纱线;同时进行并条加工,所述并条工艺为二道并条,使长丝束状的不锈钢纤维和芳纶纤维能够混合均匀,既提高了混纺纱线的均匀度,又使混纺加工工艺的生产效率得到了提升。
15.所述内层金属防护层主要为镀金属长丝,所述镀层金属为银;镀层方法为电镀、化学镀和真空镀中的一种。所述镀银长丝上金属银的质量分数为15%~25%。镀银长丝的基体为锦纶长丝;优选金属银的质量分数为17%,镀银长丝的断裂强度为4.8~6.5cn/dtex。
16.所述连接纱为机械性能优良的化学纤维长丝,如涤纶、锦纶、腈纶中的一种;所述连接纱类型为多孔复丝和单丝中的一种;所述纱线的线密度为30~50d。
17.为使两种导电金属纱线能够有机结合得到具有高电磁屏蔽效能的织物,需要对织物组织结构进行相应的设计。由于芳纶/不锈钢混纺纱线和镀银长丝刚性和弹性等属性不同,为确保织物的外观平整度和手感,设计织物的组织结构为经二重、纬二重中的一种,即织物为双层结构;所述织物外层和内层的组织结构分别为破斜纹、方平组织和加强缎纹组织结构中的一种或两种,两层组织结构可以相同,也可以不同。其中破斜纹由左斜纹和右斜纹组成,左右斜纹在交界处有一条明显的分界线,分界线两边纱线经纬组织点相反,破斜纹组织可赋予织物柔软的手感;方平组织是以平纹组织为基础,在平纹组织的经纬两个方向延长组织点而成,经纬浮长线较长,排列有规律,所以织物光泽较好。加强缎纹是以原组织
的缎纹组织为基础,在单个经(或纬)组织点四周添加单个或多个经(或纬)组织点而形成的,缎纹组织手感柔软。
18.经纬纱(指的是本技术所述面料使用的所有纱线)的线密度为40~180d,经纬向密度:550~660根/10厘米。
19.本发明还提供了一种高效能电磁屏蔽织物的制造方法:所述高效能电磁屏蔽织物的织造过程为:原纱
→
定捻
→
整经
→
穿筘
→
织造
→
整理。其中,定捻、整经、织造为关键过程,芳纶/不锈钢混纺纱线定捻时需控制定形箱温度为100~180℃,时间16~24h;整经时纱线张力为30~50cn;织造过程控制两个经轴上的张力在1300~2000n范围内,即可织造具有一定电磁屏蔽效能且外观手感良好的双面机织织物。
20.本发明创造性地将导电纤维混纺纱线与镀金属长丝结合在一起加工得到高效能电磁屏蔽织物,将两种属性完全不同的金属纱线有机结合,给织造过程增加了难度。为避免产生布面织疵,布面外观较差等问题,本技术对制造方法进行了改进,主要确定了经纬纱的分配及比例、连接纱的选取和织造工艺。其中,经向使用芳纶/不锈钢混纺纱线和镀银长丝,比例为1~2.5:1,纬向使用镀银长丝和连接纱,比例为1:1,所述配比指的是纱线的数量比。连接纱选用化学纤维纱线。织造工艺主要为使用剑杆织机进行双轴织造所包含的系列工艺过程,包括定捻、整经、穿筘、织造、整理等过程,本发明对整经和织造的具体流程、参数和实施方法进行了确定。其中,整经过程中主要控制不同部位的张力,从而使具有不同属性的不锈钢混纺纱线与镀银长丝进行有机结合,纱线长度方向上前、中、后段的张力均在30~50cn范围内;织造过程中试验并确定了两经轴上施加的张力,芳纶/不锈钢织轴上施加的张力为1500~2000n,镀银长丝织轴上施加的张力为1300~1500n;织机的速度为150~300r/min,综框高度为120mm。整个织造工艺的确定保证了织物的柔软性、外观平整度及所述频段的高屏蔽效能(30~60db)。
21.为克服因芳纶/不锈钢混纺纱线和镀银长丝之间物理性质的差异而导致布面卷曲起皱的问题,需要对第三种纱线(连接纱)的性质和材质进行选择,以期通过连接纱的存在使芳纶/不锈钢混纺纱线和镀银长丝能够实现有机结合。所述连接纱材质为涤纶、锦纶和腈纶中的一种,所述连接纱种类为多孔复丝或单丝。优选地,本发明所述织物可以使用锦纶单丝为连接纱,改善织物的外观和手感;所述锦纶单丝的断裂强度应为5~7cn/dtex,线密度为30~70d,颜色为透明。
22.由于芳纶/不锈钢混纺纱线和镀银长丝的捻度不同,且混纺纱线加捻后,纤维产生了扭应力,容易在纱线张力较小的情况下发生扭曲,造成织疵,因此需要对纱线进行定捻。采用加热定型的方法对混纺纱线定捻,可促进无定形区中的分子重排,加速弛缓过程,所用加热设备为定形箱,温度为100~180℃,时间为16~24h。
23.上述整经过程为使用分条整经的方法将织物所需的芳纶/不锈钢混纺纱线和镀银长丝总经根数根据纱线配列循环和筒子架的容量分成根数尽可能相等、纱线配置和排列相同的若干份条带,并按工艺规定的幅宽和长度一条挨一条平行卷绕到整经大滚筒上,待所有条带都卷绕到整经大滚筒上后,再将全部经纱条带由整经大滚筒同时退绕倒轴到织轴上,缩短了工艺流程。
24.上述整经过程使用的整经机械由筒子架和车头部分组成,通过张力装置控制单纱张力和片纱张力,张力要适当,才可避免经轴成形不良和织造过程中开口不清、“三跳”织疵
等疵病产生。整经过程为纱线从筒子纱上退绕后按照一定规律整齐地排列缠绕在织轴上,退绕时筒纱的底部张力>顶部张力;纱线缠绕在织轴上时,纱线长度方向上前、中、后段的张力配置均不相同,前段张力为30~50cn,前段张力高于中段张力5~15cn,中段张力高于后段张力5~10cn。为保证良好的整经效果,需要采取最佳的导纱距离,优选为140~250mm,过大或过小均会影响纱线上的张力。所述整经机采用自动化程度高的直接传动经轴式设备,优选整经机械的速度为1200m/min,幅宽为143.5cm,经轴直径为1000mm,并采用集体换筒的高性能单式筒子架。
25.上述穿筘过程指将织轴上的经纱按织物上机图的规定,依次穿过经停片、综丝和钢筘。
26.上述穿经过程,由主机固定纱架移动式自动穿经机完成。穿筘选用185/10cm的筘号、3入,穿经共采用3页综,地组织按1、2、3、4规律顺穿,边组织按2、6、3、5规律穿,经停片6排,穿法为顺穿。所述高效能电磁屏蔽织物的总经数为7965,边线数30*2。所述穿筘工序完成后,须进行细致检查,避免穿错,经停片、综丝和钢筘须选用光滑无坏损的,杜绝对经纱产生不良影响。
27.上述使用剑杆织机进行双轴织造时经纱两织轴上所施加的张力不同,且芳纶/不锈钢混纺纱线织轴的张力大于镀银长丝织轴的张力,其中,芳纶/不锈钢织轴上施加的张力为1500~2000n,镀银长丝织轴上施加的张力为1300~1500n;织机的速度为150~300r/min,综框高度为120mm。
28.本发明还提供了上述高效能电磁屏蔽织物在军用外套式电磁辐射防护服、通讯和电力行业作业服以及电磁屏蔽帐篷和民用电磁辐射防护服中的应用。
29.所述织物制作防护面料,防护面料制作电磁辐射防护服、探险服或带电作业人员的作业服、防护帽、防护手套、防护袜、防护帐篷等。
30.与现有技术相比,本发明的有益效果是:
31.本发明所述高效能电磁屏蔽织物,提出使用两种具有屏蔽性能的导电纱线进行织造,通过制造工艺的改进和调整,使芳纶/不锈钢混纺纱线和镀银长丝能够有机结合,得到外观平整、手感柔软、屏蔽效能在频段300mhz~20ghz范围内能够≥50db的面料。其中,重要的是经纬向各纱线间的配比、连接纱的选取和织造工艺的确定。所述织物柔顺轻薄,阻燃性能好,使用过程中,能够形成致密的导电网络,赋予织物优良的电磁屏蔽效能和服用性能。
32.本发明提供了一种高效能电磁屏蔽织物的制造方法,该方法成功地将性质不同的芳纶/不锈钢混纺纱线和镀银长丝有机结合,工艺简单,制得的织物手感柔软、外观平整,具有舒适透气和阻燃等服用性能。
33.本发明所述高效能电磁屏蔽织物可应用于军用或民用高性能电磁辐射防护服、探险服或带电作业人员的作业服。
34.本发明面料为导电导磁复合型防电磁辐射织物,兼具导电导磁共同特性,对电磁波既有磁损耗又有介电损耗,平米克重为160~230g/m2,在保证表面外观平整及柔性的前提下在300mhz~20ghz频率范围内屏蔽效能≥30db,甚至是达到≥50db的效能,所述面料防护和服用性能优良,具有广阔的应用前景。
附图说明
35.图1为本发明高效能双面机织电磁屏蔽面料的组织结构示意图。
36.图中:1、外层金属防护层,2、内层金属防护层,3、连接纱,4、不锈钢混纺纱线,5、镀银长丝。
具体实施方式
37.为了进一步理解本技术,下面结合实施例对本技术提供的高效能电磁屏蔽织物中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实例仅仅是本技术专利的一部分实施例,而并不是全部的实施例。基于专利中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利保护的范围。
38.请参阅图1,本专利提供一种高效能电磁屏蔽织物,包括外层金属防护层1和内层金属防护层2,所述外层金属防护层为导电纤维混纺纱线于经向织造构成,内层金属防护层为镀金属长丝于经纬向织造构成,在内外层之间及外层连接纱纬向织造,得到双层结构。
39.具体地,本专利提供高效能电磁屏蔽织物的制造方法,所述织物由三种不同材质和性质的纱线织造而成,经向使用不锈钢混纺纱线4和镀银长丝5,比例为1~2.5:1,纬向使用镀银长丝和连接纱3,比例为1:1。所述织物采用双经轴织造,且两经轴施加的张力不同,根据外层和内层纱线的特性,设置为外层金属防护层所用经纱张力大于面料内层经纱,本实施例中差为80~200n。
40.具体地,高效能电磁屏蔽织物的织造过程为:原纱
→
定捻
→
整经
→
穿筘
→
织造
→
整理。不锈钢混纺纱线和镀银长丝原纱为小筒纱线,经整经工艺后可分别均匀地缠绕在经轴上;经轴置于剑杆织机上,并将经纱从综框的综丝眼穿入,穿过钢扣和筘齿;织造时,综框做上下交替运动,使经纱(芳纶/不锈钢混纺纱线(简称不锈钢混纺纱线)和镀银长丝)分成两层,形成相应的梭口,而纬纱(镀银长丝和连接纱)由引纬机构引入到梭口内,经钢筘的作用将纬纱推向织口,从而形成双层织物。
41.具体地,织机上形成的坯布需要经过验布工序,对织物表面的疵点和轻微破洞进行剔除和修补;验布合格后织物需要进行适宜工艺的后整处理,主要包括水洗和定型,本技术所述双面机织面料的水洗工艺为:温度80~100℃,时间30min;定型工艺为100~120℃,车速30~40m/min。
42.本技术所述高效能电磁屏蔽织物的织造方法所制造的织物,其性能指标均满足电磁屏蔽效能满足30~60db,克重160~230g/m2,下述实施例仅讨论具体个别实施例间的差距,即使用本技术所述相关工艺方法织造得到的织物均在本发明所申请保护范围内。
43.具体地,高效能电磁屏蔽织物经向的外层不锈钢混纺纱线与内层镀银长丝的使用数量比例为1:0.5~4,具体实施例对比情况如表1,表1中为40ddty锦纶复丝作为连接纱。
44.表1织造工艺对织物相关性能的影响
[0045][0046]
注;表1中的经密和纬密指最终产品经纬密,是两层经纬密的总和,即外层和里层分别经纬密的加和。
[0047]
具体地,高效能电磁屏蔽织物的外层和内层由化学纤维纱线进行连接,作为连接纱,本实施例中可以使用锦纶作为连接纱,可保持机织面料较好的耐磨性能,所述化学纤维强度高(5~7cn/dtex)、断裂伸长率适中(20%~40%),尺寸稳定性高,使双面织物具有平整的外观和较高的断裂强度,良好的耐磨性,从而使制作的电磁屏蔽防护服保持优良的服用性能。实施过程中,不同性质化学纤维对织物相关性能产生的影响见表2。
[0048]
表2连接纱性质对面料相关性能的影响
[0049][0050]
连接纱的线密度小于混纺纱线和镀银金属长丝的线密度,表2混纺纱线为芳纶/不锈钢混纺纱线,镀金属长丝为镀银长丝,70d镀银长丝:40s芳纶不锈钢混纺纱线=1:2,下述表3和表4均以该配比进行织造。由表2数据可知,当在织造过程中使用fdy锦纶单丝或dty锦纶复丝时,两种织物的电磁屏蔽效能均满足要求且位于较高水平;但不同的连接纱赋予了织物不同的外观状态,基于电磁屏蔽服装外观的评价,复丝连接纱的布面平整性较差,易产生褶皱和泡泡凸起,选择单丝连接纱更好。
[0051]
高效能电磁屏蔽织物的外层混纺纱线中,上述表中对应的实施例的混纺纱线中的不锈钢导电纤维的质量分数均设置为25%,内层镀金属长丝的金属层为银,金属质量分数为17%,从而使双面机织面料的电磁屏蔽性能较高,还具有抗菌调温等功效。
[0052]
具体地,对纱线进行定捻,可明显降低高效能电磁屏蔽织物在织造过程中疵点和断纱的产生,不同的实施例对比见表3。所述织疵的评判方法为通过质检人员判断,布面出现的断纱、跳纱、破洞、漏点等问题均属于织疵。
[0053]
表3定捻工艺对织物性能的影响
[0054]
序号是否定捻织疵数量(1m2内)电磁屏蔽效能实施例6否>10处≥40db实施例7是<2处≥50db
[0055]
实施例6~7所述织物使用的芳纶/不锈钢混纺纱线、镀银长丝和连接纱均相同,具体为:芳纶/不锈钢混纺纱线,镀金属长丝为镀银长丝,连接纱为锦纶单丝,70d镀银长丝:40s芳纶不锈钢混纺纱线=1:2,经纬向各纱线间的比例相同。经过纱线定捻后,在织造过程中,经纱因退捻、扭曲而使布面产生织疵和断纱的可能大大降低;此外,断纱的减少,使织物上形成的导电网络更紧密,使织物的电磁屏蔽效能得到提高。
[0056]
具体地,高效能电磁屏蔽织物的织造工艺主要为:双经轴织造,且两经轴上施加的张力不同,两经轴上张力大小对织物外观的影响见表4。
[0057]
表4两经轴上张力对织物性能的影响
[0058][0059]
实施例8~10所述织物使用的芳纶/不锈钢混纺纱线、镀银长丝和连接纱均相同,且经纬向各纱线间的比例也相同,由于径向芳纶/不锈钢混纺纱线与镀银长丝的性质相差较大,刚性和弹性的不同,导致两经轴上施加的张力会对织物的外观产生较大的影响;因而,本技术所述的一种高效能电磁屏蔽织物的制造方法中对纱线的选取和配比(包括芳纶/不锈钢混纺纱线、镀银长丝和连接纱)、织机工艺的确定进行了优化,从而得到外观平整、手感柔软的高效能电磁屏蔽织物。
[0060]
本技术所述高效能电磁屏蔽织物的电磁屏蔽效能测试参照gjb6190-2008,在频段300mhz~20ghz内进行测试,测试结果为在整个频段内屏蔽效能≥30db,同时外观平整要求,还要满足织疵数量(1m2内)控制在10个以内,优选屏蔽效能≥50db。
[0061]
工作原理:性能良好的电磁屏蔽材料应具有较高的电导率及磁导率。某些金属或合金是电的良导体,如铜、铝等,对高阻抗电场有很好的屏蔽作用,但对低阻抗磁场的屏蔽却不够理想;而有些金属或合金,如铁等对低阻抗磁场有很好的屏蔽作用。为在较宽广的频率范围内都有好的屏蔽作用,屏蔽材料应是高电导率及高磁导率材料的组合。金属纤维作为电磁波的良导体,可以用来制作防护性能优良的电磁辐射防护服,因此,使用导电纤维混纺纱线和镀金属长丝为主要材料进行外套式电磁辐射防护服面料的制作,提高电磁辐射防护服屏蔽效能,可为部队作战人员在电磁泄露环境下的作业提供安全保障。
[0062]
尽管已经示出和描述了本发明专利的具体实施例,对于本领域的普通技术人员而言,在不脱离本技术的原理下进行变化、修改、替换和变形,本发明专利的范围由所附权利要求及其等同物限定。
[0063]
本发明未述及之处适用于现有技术。
技术特征:
1.一种高效能电磁屏蔽织物,其特征在于:所述织物包括外层金属防护层(1)和内层金属防护层(2),两层之间由连接纱连接;所述外层金属防护层(1)主要包括芳纶纤维和导电纤维混纺而成的混纺纱线,所述内层金属防护层(2)主要为镀金属长丝,混纺纱线与镀金属长丝的使用数量比为1~3:1;混纺纱线径向织造,镀金属长丝经纬向织造,纬向连接纱的断裂强度为5~7cn/dtex。2.根据权利要求1所述的织物,其特征在于,所述电磁屏蔽织物在频段300mhz~20ghz内的屏蔽效能≥30db,优选电磁屏蔽效能满足30~60db,该织物外观平整、手感柔软,平米克重为160~230g/m2,优选克重190~220g/m2;并具有高强、耐磨、水平阻燃等性能,1m2内织疵数量控制在10个以内。3.根据权利要求1所述的织物,其特征在于,所述混纺纱线中导电纤维的质量比重为20%~30%,芳纶纤维的含量为70%~80%;所述导电纤维为不锈钢纤维;且所述芳纶纤维和所述导电纤维经开清棉、梳棉、牵切、并条和粗纱、细纱工艺均匀混合;所述内层金属防护层为镀银长丝,镀银长丝上银的质量含量为15%~25%,镀银长丝的基体为锦纶长丝;优选银质量含量为17%,镀银长丝的断裂强度为4.8~6.5cn/dtex;所述连接纱为机械性能优良的化学纤维,包括涤纶、锦纶、腈纶中的至少一种;所述连接纱类型为多孔复丝和单丝中的一种,纱线的线密度为30~50d;优选地,纬向连接纱为经过全拉伸处理的单丝纱线。4.根据权利要求3所述的织物,其特征在于,所述混纺纱线在加工过程中选用拉夹法进行牵切,条混法进行并条,牵切和并条同时进行加工,牵切时,芳纶纤维条上下包裹不锈钢纤维,得到不锈钢纤维被均匀包裹的包芯纱线;同时进行并条加工,所述并条工艺为二道并条,使长丝束状的不锈钢纤维和芳纶纤维能够混合均匀,既提高了混纺纱线的均匀度,又使混纺加工工艺的生产效率得到了提升。5.根据权利要求1所述的织物,其特征在于,所述高效能电磁屏蔽织物的组织结构为经二重或纬二重中的一种,即织物为双层结构;织物外层金属防护层(1)和内层金属防护层(2)为破斜纹、方平组织和加强缎纹中的一种或两种;经纬纱的线密度为40~180d,经纬向密度:550~660根/10厘米。6.根据权利要求1所述的织物,其特征在于,所述高效能电磁屏蔽织物的织造方式是:外层金属防护层为导电纤维混纺纱线于径向织造构成形成经纱,内层金属防护层为镀金属长丝于经纬向织造构成,在内外层之间及外层连接纱纬向织造,得到双层结构;采用双经轴织造,且两经轴施加的张力不同,根据外层和内层纱线的特性,设置为外层金属防护层所用经纱张力大于内层金属防护层所用经纱的张力;在织物外观平整及柔性的前提下在300~20000mhz频率范围内屏蔽效能不小于50db;优选地,外层金属防护层所用经纱张力与内层金属防护层所用经纱的张力差为80n;织机上形成的织物需要经过验布工序,对织物表面的疵点和轻微破洞进行剔除和修补;验布合格后织物需要进行后整处理,主要包括水洗和定型,水洗工艺为:温度80~100℃,时间30min;定型工艺为100~120℃,车速30m/min。7.一种权利要求1所述的高效能电磁屏蔽织物的制造方法,其特征在于,所述制造方法的织造过程为:原纱
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定捻
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整理;所述定捻时需控制定形箱温度为100~180℃,时间16~24h;整经时纱线上施加张力为30~50cn;织造过程使用剑杆织机控
制两个经轴上的张力在1300~2000n范围内,赋予织物一定的电磁屏蔽效能和外观手感。8.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,整经过程为纱线从筒子纱上退绕后按照一定规律整齐地排列缠绕在织轴上,退绕时筒纱的底部张力>顶部张力;纱线缠绕在织轴上时,纱线长度方向上前、中、后段的张力配置均不相同,前段张力为30~50cn,前段张力高于中段张力5~15cn,中段张力高于后段张力5~10cn;所述整经机采用直接传动经轴式设备,优选整经机械的速度为1200m/min,幅宽为143.5cm,经轴直径为1000mm;使用剑杆织机进行双轴织造时经纱两织轴上所施加的张力不同,且混纺纱线织轴的张力大于镀金属长丝织轴的张力,其中,混纺纱线织轴上施加的张力为1500~2000n,镀金属长丝织轴上施加的张力为1300~1500n;优选织机的速度为150~300r/min,综框高度为120mm。9.一种权利要求1~6任一所述高效能电磁屏蔽织物或采用权利要求7或8所述的制造方法获得的织物的应用,其特征在于,所述织物应用于军用或民用高性能电磁辐射防护面料、探险服或带电作业人员的作业防护面料。10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述防护面料制作电磁辐射防护服、探险服或带电作业人员的作业服、防护帽、防护手套、防护袜、防护帐篷。
技术总结
本发明公开了一种高效能电磁屏蔽织物及其制造方法和应用,所述织物在电磁波频率为300MHz~20GHz范围内具有优良的电磁屏蔽效能,优异的屏蔽效能可达≥50dB。本专利所述织物的组织结构为双层,包括外层和内层,所述外层主要为芳纶/不锈钢混纺纱线,内层主要为镀银长丝,两层于织造时由断裂强度较高的化学纤维长丝连接纱连接,平米克重为160~230g/m2。具有阻燃、耐磨和较高断裂强力等性能,使用该面料制作的电磁辐射防护服具有良好的防护和服用性能,具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。
技术研发人员:梁迎超 贾书刚 朱金萍 梁欣悦 张红霞 邱婧 吴国栋 孙江 王纳新
受保护的技术使用者:中国人民解放军93114部队
技术研发日:2023.06.25
技术公布日:2023/9/25
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