技术资料
电磁波屏蔽织物及服装
不详
2023/8/24
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电磁波屏蔽织物及服装

东华大学 华载文 王忠霞
0.前言
随着电子、电器产品尤其是电脑在国民经济各部门的广泛使用以及家用电器进入千家万户,在给人们带来许多便利的同时,也给人们带来了电磁污染。电磁波污染已成为继空气污染、水污染、噪音污染之后的第四大污染源。
早在1950年美国就公布了大功率电磁辐射对人体健康造成危害的首例报道。1969年联合国人类环境会议将电磁波辐射归入被控制的空气污染物一览表,正式承认了电磁污染的存在及其危害。一些发达国家和地区也相继把电磁辐射的控制纳入国家法制管理和环境保护范围。1998年世界卫生组织在有关电脑屏幕与工作健康问题的最新修正意见中明确指出:电脑屏幕工作环境可能影响妊娠和胎儿。近年来,国内外大量案例及专门研究更证实了长期受电磁波辐射会引起脑神经、内分泌、心血管、生殖、免疫等系统的生理病变,危及人体健康,被称为人类健康的“隐形杀手”,日益引起人们的关注。
如何保护人体免受电磁波辐射的伤害,已成为当今世界各国科技界、医疗卫生界、环境保护界和企业界竞相研究、开发的热门课题。为此我们开展了电磁波屏蔽布及服装制品的研究开发,取得了满意的结果。
1.基本原理
本课题的技术关键是制造一只具有优良导电性能的导电纤维或纱线。然后制成机织布、无纺布、针织布,最后制成各种屏蔽服装及制品。
导电纤维及导电纱线的制造是以聚丙烯腈(PAN)纤维或纱线为母体。这是因为PAN纤维结构上的-CN基团,能与某些金属离子相配位形成络合物,其反应为:



生成的一价金属络离子虽具有导电性能,但其稳定性较差,易于被氧化为两价金属离子,从而失去外层自由电子而丧失其导电性。为此,我们进一步进行处理,使纤维相M+络合离子与水溶液中的M+离子一起被还原成金属M原子,稳定地沉积在PAN纤维表面形成连续金属膜,从而获得优良持久的导电性。
2.实验部分
2.1主要原材料
腈纶(PAN)短纤1.5d×38mm
棉型PAN纱线32s
金属盐,还原剂X,添加剂
2.2实验方法
1.将PAN短纤或纱线浸入加有金属盐、还原剂及添加剂的水溶液中,于适当温度下处理一定时间。
2.水洗、烘干,即得到有优良导电性能的电磁波屏蔽纤维或屏蔽纱线。然后根据产品开发需要织成机织屏蔽布、无纺屏蔽布、针织屏蔽布,进而制成具有优良电磁波屏蔽性能的孕妇裙、马夹、工作服、休闲服、帽子等。
2.3测试方法
2.3.1纤维比电阻的测定
取5根单纤维成束,在40%RH,20℃下平衡24h,然后用万用电表测定5cm间的电阻值R,按下式计算纤维比电阻
σ=R×10d/45D(Ω·cm)。
式中d~单纤维旦数,D~纤维比重
2.3.2单纱线单位长度电阻测试:取单根纱线,用万用电表测试1cm间的电阻值,取3次平均值。单位:Ω/cm
2.3.3织物电磁波屏蔽性能测试
由上海测试中心测试。仪器:电磁波屏蔽性能测试仪
2.3.4耐碱牢度
将电磁波屏蔽织物放入3%NaOH溶液,在室温下浸泡24h,然后测试其屏蔽效果与原织物对比。
3.结果和讨论
3.1电磁波屏蔽纤维和纱线的制造
采用还原工艺对PAN纤维或纱线进行化学镀金属处理,制得具有优异导电性能和电磁波屏蔽性能的屏蔽纤维或纱线。其纤维比电阻和纱线单位长度电阻测定结果见表1
表1 电磁波屏蔽纤维及纱线性能

由表1可知本屏蔽纤维和纱线,具有优良的导电性能,这就为织物的优良电磁波屏蔽效能提供了技术基础。
3.2织物屏蔽性能
将制得的屏蔽短纤、纱线,分别制成无纺屏蔽布、机织屏蔽布,经上海测试中心测试,其电磁波屏蔽效果如表2所示
表2 屏蔽布的电磁波屏蔽效果

*本屏蔽纱线(32s)经河南永城永鑫商贸公司制造(2000.8.31测试)
**本屏蔽短纤维(1.5d×38)经上海凯恩服饰有限公司制造(2000.9.7测试)
由表2可知,本屏蔽织物的电磁波屏蔽效能优良。2000.11.13经改进后织出的机织布,经上海测试中心测试,其屏蔽效能达到了32dB,屏蔽效果更加优异。
3.3屏蔽布耐碱试验
使用寿命较短是当前国内外同类屏蔽材料存在的突出问题。椐上海测试中心测试,某国外样品经测其屏蔽效能为14dB,而在3个月后重新进行测试,其屏蔽效能基本消失。进行耐碱试验,在3%NaOH中浸泡24小时,其屏蔽效能基本消失。
为此,我们对自己制得的机织屏蔽布进行了耐碱破坏试验,其结果见表
表3 屏蔽布(机织)耐碱破坏试验

*经上海测试中心2000.2.29测试
由表3可以看出,本屏蔽布经3%NaOH溶液浸泡26小时后,其屏蔽效能自19dB下降至17dB,其屏蔽率下降约0.5~1%。表明其耐碱破坏性能优良。
3.4服装制造
有了优良的功能材料仅仅是为产品走向市场提供一个坚实的基础。真正进入市场,进入千家万户,形成良好的社会效益和经济效益,还必须有对路的服装款式设计和恰当的营销策略。为此,我们与上海凯恩服饰公司、桐乡市环宇针织有限公司等单位合作,依靠他们的市场优势,开发了具有优良电磁波屏蔽功能的棉毛衫、孕妇裙、马夹、工作服、工作帽、围裙等屏蔽服装及制品。已在上海、江苏、东北三省、内蒙、河南、河北、陕西、新疆、云南、贵州、四川等省市进行销售,势头良好。
电磁波污染及防护,毕竟是新近出现的事物,需要多方面的宣传和引导,让更多的单位、个人了解电磁波对人们健康的危害,加强自我保护意识,才能真正使这一高新技术造福社会,造福人民。
              

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