一種柔性吸波纖維長絲及其制備方法
【專利摘要】本發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，經烘燥、熔融擠壓、紡絲、冷卻、牽引、分絲、鋪網、加固、切邊、卷繞，制備柔性吸波纖維長絲。本發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、加工性好等優點。
【專利說明】
一種柔性吸波纖維長絲及其制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及纖維材料，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】
[0002]隨著現代電子工業的高速發展，電磁波在無線通訊等領域的應用已經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。衛星通過天線向地面發射和接收電磁波，手機與基站之間的訊息交換都是通過電磁波來完成音頻、視頻及各種數字信號的傳輸。另外，各種電子產品在工作時產生變化的電磁場都能產生電磁波，向環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域都具有非常重要的應用價值。在雷達和無線電通訊系統中應用吸波材料，能有效地避免通訊線路間的干擾，提高雷達和通訊設備的靈敏度，從而提高通訊的質量;高頻率的通訊系統和微波加熱等設備的應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]目前國內外關于吸波纖維的報道很少，發明專利(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，或將納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。該方法在纖維結構方面與本發明相似，但本發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。
【發明內容】
[0005]本發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、經濟環保等特點。
[0006]為了達成上述目的，本發明采用了如下技術方案，一種柔性吸波纖維長絲，由纖維基材和納米吸收劑構成，所述吸收劑均勻分散在纖維基材內部。
[0007]所述納米吸收劑與纖維基材的質量配比為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，本發明采用了如下技術方案，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量配比為20?40:80?60。
[0015]3)、將步驟2所述復合聚合物切片，經烘干、熔融擠壓、紡絲、冷卻、牽引、分絲、鋪網、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]相較于現有技術，本發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、加工性好等優點。本發明方法工藝簡單、安全可靠、操作方便、經濟環保，易于規模化批量生產。
【附圖說明】
[0021 ]圖1是一種柔性吸波纖維長絲的結構示意圖。
[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]有關本發明的詳細說明及技術內容，配合【附圖說明】如下，然而附圖僅提供參考與說明之用，并非用來對本發明加以限制。
[0024]根據圖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成，所述吸收劑均勻分散在纖維基材內部。所述納米吸收劑與纖維基材的質量配比為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量比為20:80，并均勻混合，經熔融、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，經烘干、熔融、擠壓、紡絲、冷卻、牽引、分絲、鋪網、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量比為30:70，并將其均勻混合，經熔融、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，經烘干、熔融、擠壓、紡絲、冷卻、牽引、分絲、鋪網、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所述處理后的不規則狀鐵氧體與纖維基材質量比為40:60，并將其均勻混合，經熔融、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、聚丙烯的質量比為30:70;
[0036]3)、將步驟2所述復合聚合物切片，經烘干、熔融、擠壓、紡絲、冷卻、牽引、分絲、鋪網、加固、切邊、卷繞步驟后，制備成柔性吸波纖維長絲。
[0037]以上所述僅為本發明的較佳實施例，非用以限定本發明的專利范圍，其他運用本發明的專利精神的等效變化，均應倶屬本發明的專利范圍。
【主權項】
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成，所述吸收劑均勻分散在纖維基材內部。2.根據權利要求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量配比為20?40:80?60。3.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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、不規則狀的一種或多種。6.根據權利要求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量配比為20?40: 80?60 ； 3)、將步驟2所述復合聚合物切片，經烘干、熔融擠壓、紡絲、冷卻、牽引、分絲、鋪網、加固、切邊、卷繞步驟后，制備成柔性吸波纖維長絲。8.根據權利要求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