一種柔性吸波纖維長絲及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種柔性吸波纖維長絲及其制備方法，該柔性吸波纖維長絲，納米吸收劑均勻分散在纖維基材內(nèi)部。該制備方法包括如下步驟：將納米吸收劑置于處理液中處理；將納米吸收劑與纖維材料均勻分散，制備復合聚合物切片；將復合聚合物切片，經(jīng)烘燥、熔融擠壓、紡絲、冷卻、牽引、分絲、鋪網(wǎng)、加固、切邊、卷繞，制備柔性吸波纖維長絲。本發(fā)明柔性吸波纖維長絲具有力學強度高、吸收強度高、柔韌性好、重量輕、加工性好等優(yōu)點。
【專利說明】
一種柔性吸波纖維長絲及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及纖維材料，具體地說是一種柔性吸波纖維長絲及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代電子工業(yè)的高速發(fā)展，電磁波在無線通訊等領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)深入了每個人的生活，為提高信號的傳輸速度，使用頻率還在不斷提高。衛(wèi)星通過天線向地面發(fā)射和接收電磁波，手機與基站之間的訊息交換都是通過電磁波來完成音頻、視頻及各種數(shù)字信號的傳輸。另外，各種電子產(chǎn)品在工作時產(chǎn)生變化的電磁場都能產(chǎn)生電磁波，向環(huán)境中福射了大量不同波長和頻率的電磁波，電磁波干擾和電磁波污染日益嚴重。
[0003]吸波材料是指有效吸收入射的電磁波，并將電磁能轉(zhuǎn)化為熱能消耗或使電磁波干涉相消，從而使目標的回波強度顯著減弱的一類功能材料。吸收材料在軍用和民用兩個領(lǐng)域都具有非常重要的應(yīng)用價值。在雷達和無線電通訊系統(tǒng)中應(yīng)用吸波材料，能有效地避免通訊線路間的干擾，提高雷達和通訊設(shè)備的靈敏度，從而提高通訊的質(zhì)量;高頻率的通訊系統(tǒng)和微波加熱等設(shè)備的應(yīng)用也需要用吸收材料來防止電磁輻射和泄漏，從而保護操作人員的身體健康和安全。
[0004]目前國內(nèi)外關(guān)于吸波纖維的報道很少，發(fā)明專利(200710042437.1)提供了一種納米吸波纖維及其制備方法，該方法由直徑為Inm?10nm的納米吸波功能顆粒和直徑為30nm?2000nm的微納米纖維組成，納米吸波功能顆粒與微納米纖維的質(zhì)量百分比為3?35:65?97。通過制備含有微納米纖維原料、溶劑、納米吸波顆粒的紡絲液，或?qū)⒓{米吸波顆粒與微納米纖維原料的母粒或切片混合，采用靜電紡絲方式制備納米吸波纖維。該方法在纖維結(jié)構(gòu)方面與本發(fā)明相似，但本發(fā)明通過對納米吸收劑進行前處理，提高了其與纖維基材的相容性，進而提高了吸波纖維的強度;同時，本發(fā)明先制備納米吸收劑與纖維基材的復合聚合物切片，通過在制備復合聚合物切片和熔融紡絲過程中多次分散，進一步提高了納米吸收劑在纖維中的均勻性，從而提高了吸波纖維的吸波性能和力學性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種柔性吸波纖維長絲及其制備方法，具有力學強度高、吸收強度高、柔韌性好、重量輕、加工性好、工藝簡單、操作方便、經(jīng)濟環(huán)保等特點。
[0006]為了達成上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案，一種柔性吸波纖維長絲，由纖維基材和納米吸收劑構(gòu)成，所述吸收劑均勻分散在纖維基材內(nèi)部。
[0007]所述納米吸收劑與纖維基材的質(zhì)量配比為20?40:80?60。
[0008]所述吸收劑的粒徑為Inm?lOOnm。
[0009]所述吸收劑為鐵氧體、羰基鐵、多晶鐵、金屬粉、合金粉、氮化鐵、碳纖維、碳黑、碳納米管、碳化硅、鈦酸鋇的一種或多種。
[0010]所述吸收劑的形狀為片狀、球狀、纖維狀、棒狀、花狀、樹枝狀、不規(guī)則狀的一種或多種。
[0011]所述纖維基材為聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯一種或多種。
[0012]為了達成上述另一目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案，一種柔性吸波纖維長絲的制備方法，按如下步驟進行:
[0013]I)、將納米吸收劑置于處理液中處理10?60min，以提高納米吸波劑與纖維基材的相容性；
[0014]2)、將步驟I所述處理后的納米吸收劑與纖維基材均勻混合后，制備成復合聚合物切片;所述納米吸收劑與纖維基材的質(zhì)量配比為20?40:80?60。
[0015]3)、將步驟2所述復合聚合物切片，經(jīng)烘干、熔融擠壓、紡絲、冷卻、牽引、分絲、鋪網(wǎng)、加固、切邊、卷繞步驟后，制備成柔性吸波纖維長絲。
[0016]所述處理液為乙醇、丙醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮的一種或多種。
[0017]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0018]通過對納米吸收劑進行前處理，提高了其與纖維基材的相容性，進而提高了吸波纖維的力學強度和加工性能；
[0019]首先制備納米吸收劑與纖維基材的復合聚合物切片，通過在制備復合聚合物切片和熔融紡絲過程中多次分散，進一步提高了納米吸收劑在纖維中的均勻性，從而提高了吸波纖維的吸波性能和力學性能。
[0020]采用本發(fā)明方法制備的柔性吸波纖維長絲，具有力學強度高、吸收強度高、柔韌性好、重量輕、加工性好等優(yōu)點。本發(fā)明方法工藝簡單、安全可靠、操作方便、經(jīng)濟環(huán)保，易于規(guī)模化批量生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0021 ]圖1是一種柔性吸波纖維長絲的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中:1代表不同種類、形狀、大小的納米吸收劑，2代表纖維基材。
【具體實施方式】
[0023]有關(guān)本發(fā)明的詳細說明及技術(shù)內(nèi)容，配合【附圖說明】如下，然而附圖僅提供參考與說明之用，并非用來對本發(fā)明加以限制。
[0024]根據(jù)圖1所示，一種柔性吸波纖維長絲，由纖維基材和納米吸收劑構(gòu)成，所述吸收劑均勻分散在纖維基材內(nèi)部。所述納米吸收劑與纖維基材的質(zhì)量配比為20?40:80?60。所述吸收劑的粒徑為Inm?I OOnm。所述吸收劑為鐵氧體、羰基鐵、多晶鐵、金屬粉、合金粉、氮化鐵、碳纖維、碳黑、碳納米管、碳化硅、鈦酸鋇的一種或多種。所述吸收劑的形狀為片狀、球狀、纖維狀、棒狀、花狀、樹枝狀、不規(guī)則狀的一種或多種。所述纖維基材為聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯一種或多種。
[0025]實施例1:
[0026]I)、將粒徑1nm球狀羰基鐵置于丙醇中處理30min;
[0027]2)、控制步驟I所述處理后的球狀羰基鐵與聚乙烯纖維基材質(zhì)量比為20:80，并均勻混合，經(jīng)熔融、鑄帶、切片，制備成復合聚合物切片；
[0028]3)、將步驟2所述復合聚合物切片，經(jīng)烘干、熔融、擠壓、紡絲、冷卻、牽引、分絲、鋪網(wǎng)、加固、切邊、卷繞步驟后，制備成柔性吸波纖維長絲。
[0029]實施例2:
[0030]1)、將粒徑1nm球狀羰基鐵和50nm的纖維狀合金粉置于乙酸乙酯中處理60min后取出，形成納米吸收劑混合物;羰基鐵和纖維狀合金粉的質(zhì)量比例為40: 60;
[0031]2)、控制步驟I所述處理后的納米吸收劑混合物與聚酰胺纖維基材質(zhì)量比為30:70，并將其均勻混合，經(jīng)熔融、鑄帶、切片，制備成復合聚合物切片；
[0032]3)、將步驟2所述復合聚合物切片，經(jīng)烘干、熔融、擠壓、紡絲、冷卻、牽引、分絲、鋪網(wǎng)、加固、切邊、卷繞步驟后，制備成柔性吸波纖維長絲。
[0033]實施例3:
[0034]I)、將粒徑10nm不規(guī)則狀鐵氧體置于乙酸丁酯中處理1min;
[0035]2)、控制步驟I所述處理后的不規(guī)則狀鐵氧體與纖維基材質(zhì)量比為40:60，并將其均勻混合，經(jīng)熔融、鑄帶、切片，制備成復合聚合物切片；該纖維基材為聚乙烯、聚丙烯的混合物，聚乙烯、聚丙烯的質(zhì)量比為30:70;
[0036]3)、將步驟2所述復合聚合物切片，經(jīng)烘干、熔融、擠壓、紡絲、冷卻、牽引、分絲、鋪網(wǎng)、加固、切邊、卷繞步驟后，制備成柔性吸波纖維長絲。
[0037]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，非用以限定本發(fā)明的專利范圍，其他運用本發(fā)明的專利精神的等效變化，均應(yīng)倶屬本發(fā)明的專利范圍。
【主權(quán)項】
1.一種柔性吸波纖維長絲，其特征在于，由纖維基材和納米吸收劑構(gòu)成，所述吸收劑均勻分散在纖維基材內(nèi)部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔性吸波纖維長絲，其特征在于，所述納米吸收劑與纖維基材的質(zhì)量配比為20?40:80?60。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔性吸波纖維長絲，其特征在于，所述吸收劑的粒徑為Inm?10nmο4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔性吸波纖維長絲，其特征在于，所述吸收劑為鐵氧體、羰基鐵、多晶鐵、金屬粉、合金粉、氮化鐵、碳纖維、碳黑、碳納米管、碳化硅、鈦酸鋇的一種或多種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔性吸波纖維長絲，其特征在于，所述吸收劑的形狀為片狀、球狀、纖維狀、棒狀、花狀、樹枝狀、不規(guī)則狀的一種或多種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔性吸波纖維長絲，其特征在于，所述纖維基材為聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯一種或多種。7.一種柔性吸波纖維長絲的制備方法，其特征在于，按如下步驟進行: 1)、將納米吸收劑置于處理液中處理10?60min，以提高納米吸波劑與纖維基材的相容性； 2)、將步驟I所述處理后的納米吸收劑與纖維基材均勻混合后，制備成復合聚合物切片;所述納米吸收劑與纖維基材的質(zhì)量配比為20?40: 80?60 ； 3)、將步驟2所述復合聚合物切片，經(jīng)烘干、熔融擠壓、紡絲、冷卻、牽引、分絲、鋪網(wǎng)、加固、切邊、卷繞步驟后，制備成柔性吸波纖維長絲。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種柔性吸波纖維長絲的制備方法，其特征在于，所述處理液為乙醇、丙醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮的一種或多種。
【文檔編號】D01F6/90GK106048768SQ201610411130
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】朱焰焰, 劉久榮, 鄭杰
【申請人】山東天磁新材料科技有限公司