[发明专利]一种含磁织物结构及其生产方法

摘要

本发明公开了一种含磁织物及其生产方法，其中，选用的织物为亚麻纤维、竹纤维和棉纤维三种纤维素纤维按照一定的比例混合构成，便于金属粒子的附着，在织物中形成聚苯基乙炔层可以使织物的电阻更低，从而有效地提高了织物的电磁屏蔽性能；另外，本发明向织物中加入了两种金属粒子，即，将Fe3O4纳米粒子作为硬磁材料，将纳米金刚石合金粒子作为软磁材料加入到织物中，有效改善了织物的磁性。本发明提供的含磁织物既具备很好的磁性能，又具备良好的电磁防辐射性能，并且制作工艺简单，具有很好的实际应用价值。

主权项

一种含磁织物的生产方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：步骤1，制备纤维素纤维织物，所述织物由亚麻纤维、竹纤维和棉纤维三种纤维素纤维混合构成；其中，所述三种纤维的最优比例的计算方法具体为：(1)建立目标函数F(x)＝(ω1f1(x，y)，ω2f2(x，y)，ω3f3(x，y)}，其中，f1(x，y)为纱线的断裂强力，f2(x，y)为纱线的断裂伸长，f3(x，y)为纱线的毛羽数，ωi为加权系数，代表纱线的各个性能对后续工艺的影响程度，ωi满足0≤ωi≤1(i＝1，2，3)，且(2)求maxf(x，y)；选定权重系数[ω1，ω2，ω3]分别为[0.5，0.2，0.3]，利用遗传算法得到亚麻纤维、竹纤维和面纤维三种纤维的最优比例为67∶20∶13；步骤2，对织物进行洗涤，其中，通过低温洗涤以除去织物上的细菌；步骤3，将清洗后的织物晾干后，在50℃下，将织物浸入到5％的NaOH溶液中40分钟，并再次利用50℃的去离子水对织物进行彻底清洗，然后晾干；步骤4，通过在3wt％聚苯基乙炔溶液中浸涂步骤3处理后的织物，使织物覆盖有聚苯基乙炔层；步骤5，将步骤4处理后的织物浸入到Pd‑Sn胶体溶液中10分钟，然后利用50℃的去离子水对织物进行彻底清洗，并晾干；步骤6，制备纳米金属粒子，所述纳米金属粒子包括作为硬磁材料的Fe3O4纳米粒子和作为软磁材料的纳米金刚石合金粒子，其中，制备Fe3O4纳米粒子具体包括以下子步骤：(a)取摩尔比为2∶1的2.1gFeCl3·6H2O和0.772gFeCl2·4H2O，将其分别溶解于50mL的水中，得到FeCl3·6H2O溶液和FeCl2·4H2O溶液；(b)将FeCl2·4H2O溶液逐滴加入到FeCl3·6H2O溶液中，在室温下用磁力搅拌器以400转/分搅拌半个小时，使其混合均匀；(c)向混合液中加入1‑15wt％的酸溶液，所述酸溶液可以为油酸、硝酸、盐酸中的一种或几种；(d)将混合液升温至80℃，再缓慢加入1.5mol/L的沉淀剂NH3·H2O，使溶液的pH值稳定在8，继续在室温下用磁力搅拌器以400转/分搅拌2个小时；(e)反应结束后，分离黑色沉淀物，依次用无水乙醇和去离子水过滤、洗涤，直至过滤洗涤溶剂接近中性；将滤纸上的沉淀物在60℃下真空干燥24小时，研磨后即得Fe3O4纳米粒子；制备纳米金刚石合金粒子具体包括以下子步骤：(a)将金刚石粉浸入66wt％的HNO3中，70℃超声分散1小时，进行粗化处理，然后离心分离并用蒸馏水清洗至中性；(b)将经过上述步骤(a)处理过的金刚石，继续在20g/L的SnCl2·2H2O和20ml/L，37wt％的HCl混合液中超声分散15分钟，进行敏化处理，然后离心分离并用蒸馏水清洗至中性；(c)将经过步骤(b)处理后的金刚石浸入到0.5g/L的PdCl2和20ml/L，37wt％的HCl混合液中，在70℃继续超声分散30分钟，进行活化处理，然后离心分离并用蒸馏水清洗至中性；(d)将经过步骤(c)处理后的金刚石浸入到40g/L的Na2H2PO2·H2O溶液中15分钟，进行还原，然后离心分离并用蒸馏水清洗至中性后烘干；(e)将经过步骤(d)制得到纳米金刚石粉加入到乙醇与水按3∶1的比例构成的混合液中，并加入分散剂聚乙二醇，在70℃超声分散1个小时，得到纳米金刚石悬浮液；(f)向步骤(e)制得的纳米金刚石悬浮液中加入Cu(NO3)2·3H2O，在70℃超声分散1个小时，得到纳米金刚石与铜离子的混合液；(g)向步骤(e)制得的纳米金刚石与铜离子的混合液中加入NaOH溶液，并在40℃下用磁力搅拌器以400转/分搅拌，直至不再有氢气产生，将沉淀物过滤、清洗，并烘干；(h)将步骤(g)得到的产物在氢气气氛下，600℃还原1个小时，得到表面镀铜的纳米金刚石合金粉体；步骤7，制备涂料，并在织物表面涂层；其中，步骤7具体包括：首先，Fe3O4纳米粒子和纳米金刚石合金粒子按照重量比为5∶4的比例制成混合纳米金属粒子；然后，将65％的混合纳米金属粒子、1.25％的偶联剂、3％的油酸、3％的增溶剂以及水制备成涂料，并在织物表面涂层，厚度控制在150um，在100℃下预烘2分钟，120℃下固化15分钟，放置24小时；步骤8，对织物进行充磁处理，将步骤7得到的织物在磁场强度为3.5T下充磁4分钟。