防輻射織物常識

1、防輻射織物的有關(guān)常識l 電磁波屏蔽織物的研究現(xiàn)狀電磁波屏蔽織物既具有良好的導電性能，又能保持織物原有的某些特性，因而可以進行粘接、縫制，易于制成不同的幾何形狀(如導電泡棉、導電膠帶)對輻射源進行屏蔽，而且還可以縫制成屏蔽服、屏蔽帽等使工作人員免受電磁波的輻射，是理想的電磁屏蔽材料。按照生產(chǎn)制備技術(shù)的不同，電磁波屏蔽織物主要包含以下幾種。1.1金屬絲和服用紗線的混編織物 金屬絲和服用紗線的混編織物是最早使用的電磁波屏蔽織物。金屬絲主要由銅、鎳和不銹鋼及它們的合金制造，特殊場合還采用銀絲或鉛絲。防護效果尚可，但手感較硬，又厚又重，服用性能較差。為了改善服用性能，選用最細的金屬絲，并且在織物結(jié)構(gòu)上進

2、行改進，除了采用平紋、斜紋之外，還運用鍛紋。后來，還把金屬絲軋成扁狀，同紗(線)并繞，以提高柔性和彈性，減少服壓感。雖然比以前有了較大的改進，但始終不能徹底改觀它的服用性能。這種屏波織物，主要用作帶電作業(yè)服、電磁輻射防護服、保密室墻布和窗簾、精密儀器屏蔽罩和活動式屏蔽帳等。1.2金屬纖維混紡織物 為了進一步改善電磁屏蔽織物的服用性，把金屬絲拉成纖維狀，再同服用纖維混紡，織成混紡織物。所選用的金屬纖維主要是鎳纖維和不銹鋼纖維，纖維直徑可為2m至10m。金屬纖維的主要特點為：屏蔽效果良好、耐高溫、高強度、柔軟，但彈性差、摩擦大、抱合力弱，不適合于高支紗的紡織。在一般情況下，金屬纖維的混合比例在15

3、 30之間。如有特殊要求，還可以低于15或高于30 ，直到金屬纖維純紡。王紹斌等人對不銹鋼金屬纖維混紡織物的防微波輻射性能的研究結(jié)果顯示：隨金屬纖維含量的增加，混紡織物的微波屏蔽性能增加，屏蔽性能可達到1540dB；根據(jù)電磁波屏蔽理論，表面反射損耗與電磁波頻率成反比，而混紡織物的電磁屏蔽效果主要依靠對電磁波的反射作用，屏蔽性能隨著電磁波頻率的增加而有所下降；另外織物編織緊度和編織方法(如平紋、斜紋或鍛紋)等也會對屏蔽性能有較大的影響。這種電磁屏蔽織物，主要用作帶電作業(yè)服、高壓靜電防護服、抗靜電服、電磁輻射防護服、防偽裝置、隱形材料、保密室的墻布與窗簾、電纜屏蔽布等。1.3共混紡絲法 將具有電磁

4、屏蔽功能的無機粒子或粉末與普通纖維切片共混后進行紡絲，可制備具有良好導電性和鐵電性的纖維，又使纖維不失去原有的強度、延伸性、耐洗性和耐磨性。共混法制得的材料具有成本低、壽命長、可靠性高等優(yōu)點，但屏蔽性能不高，特別是高頻時屏蔽性能會下降。而增加填料的用量將損失材料的機械性能。因而對于電磁屏蔽纖維的共混紡絲法的研究將致力于改善填料性能、優(yōu)化填料排列方式，以達到屏蔽性能、機械性能、工藝性能的和諧統(tǒng)一。1.4真空鍍金屬織物 采用真空鍍(物理氣相沉積)金屬技術(shù)制備金屬織物主要包含2種，一種是先將金屬鍍在滌綸薄膜上，再切成絲，鑲嵌在織物內(nèi)；另一種是直接把金屬鍍覆在織物上，在表面再涂上樹脂。有的還在樹脂內(nèi)添

5、加各種色料，增加色彩，改變以往單一銀白色的基調(diào)。這種真空鍍技術(shù)鍍覆的金屬層的厚度一般在3m以下，屏蔽效果有限，而且結(jié)合力較差，金屬很容易脫落，至今在電磁屏蔽領(lǐng)域內(nèi)還沒有得到廣泛的應(yīng)用。1.5金屬涂層織物 采用已很成熟的涂層技術(shù)，把導電磁性物質(zhì)滲入到涂層漿內(nèi)，使改良的織物獲得對電磁波的屏蔽能力。所選用的導電磁性物質(zhì)主要有：銀粉、銅粉、鐵粉和石墨粉等。其主要特點是：屏蔽效能一般、不透氣、手感差等，因此，至今還未得到廣泛應(yīng)用。1.6硫化銅織物 硫化銅織物是利用聚丙烯腈纖維大分子鏈上的氰基和銅鹽，借助還原劑、硫化劑等，發(fā)生螯合而形成的，主要是銀、銅、錫等金屬的硫化物和碘化物，屬于具有P型半導體性質(zhì)的導

6、電體。織物的導電性隨著溫度的升高反而降低。硫化銅織物的導電性和電磁屏蔽性能一般，主要應(yīng)用于抗靜電，另還具有抗菌、消臭的功能。1.7化學鍍金屬織物 1)化學鍍銀織物化學鍍銀織物是利用“銀鏡反應(yīng)”的原理，用甲醛或還原糖與銀氨絡(luò)鹽發(fā)生氧化還原反應(yīng)，在織物表面沉積一層白銀?；瘜W鍍銀不是自催化反應(yīng)，1次施鍍僅能鍍一薄層，為了達到屏蔽性能要求和表面平整，可多次施鍍?；瘜W鍍銀織物的主要特點是屏蔽效能非常好，而且質(zhì)地輕柔、透氣抗菌、耐腐蝕，曾經(jīng)在20世紀七八十年代被廣泛用于電磁輻射防護領(lǐng)域。 2)化學鍍銅織物 由于白銀資源緊缺，價格昂貴限制了化學鍍銀織物的發(fā)展應(yīng)用。20世紀80年代以來，國內(nèi)外為了實現(xiàn)以化學鍍

7、銅(鎳)織物代替鍍銀織物作了大量的研究工作。化學鍍銅是一個自催化反應(yīng)，在織物表面能獲得純的金屬銅層，可以利用反應(yīng)的速度和時間，來控制銅層的厚度和性能。與化學鍍銀相比，化學鍍銅工藝較為復(fù)雜，織物化學鍍銅前需進行去油、粗化、敏化和活化等前處理工序?；瘜W鍍銅主要采用甲醛作還原劑、EDTA作絡(luò)合劑，pH均在l2以上，鍍液的穩(wěn)定性和甲醛揮發(fā)蒸氣的毒性是其主要的問題。另外，也有采用次磷酸鈉作還原劑的鍍液，pH在9.010.0之間，其反應(yīng)速度比使用甲醛作還原劑的鍍液低很多，現(xiàn)在還很少應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)。E G Han等人采用化學鍍銅方法制備的鍍銅織物屏蔽效能在100MHz一1.8GHz頻率范圍內(nèi)可達到3568

8、dB。該類織物的主要特點是屏蔽電場效能很好、質(zhì)地輕柔、透氣性好、價格低廉，但很容易被氧化腐蝕失效、屏蔽磁場能力不強。 3)化學鍍鎳織物 化學鍍鎳與化學鍍銅一樣，之前需進行去油、粗化、敏化和活化等前處理工序。在織物表面化學鍍鎳所獲得的不是純金屬鎳層，而是鎳磷合金，其中磷的含量約為3 12 。堿性化學鍍鎳溶液多獲得低磷鍍層，而酸性鍍液多獲得中、高磷鍍層。與化學鍍銅技術(shù)相比，化學鍍鎳技術(shù)更為成熟，但也要嚴格控制鎳離子和還原劑的濃度比例、絡(luò)合劑的濃度、pH值、反應(yīng)溫度、穩(wěn)定劑添加量等參數(shù)才能保證鍍層的質(zhì)量和鍍液的穩(wěn)定。國內(nèi)外許多學者對化學鍍鎳織物的制備方法和性能進行了大量研究，研究結(jié)果顯示，織物上金屬

9、的重量以及鍍層內(nèi)的磷含量決定了鍍鎳織物的表面電阻和電磁屏蔽性能，鍍鎳織物的電磁屏蔽性能較低，在100MHz18GHz頻率范圍內(nèi)均不超過40dB。這類織物的主要特點是質(zhì)地輕柔、透氣性好、耐磨性強、價格低廉、抗氧化腐蝕能力強，但電磁屏蔽性能較弱，特別是屏蔽電場的能力很弱。4)銅鎳復(fù)合鍍織物 單一銅鍍層織物雖然屏蔽性能較高，但由于容易被氧化而散失優(yōu)良的屏蔽效能；而由于金屬鎳的導電能力有限，單一鎳鍍層織物的屏蔽性能很難得到提高，實際應(yīng)用較少。因此許多研究學者和企業(yè)考慮采用銅鎳復(fù)合鍍方法制備金屬化織物，既可以保證織物的電磁屏蔽性能，又可以提高織物抗氧化腐蝕的性能。除了采用化學鍍銅和化學鍍鎳方法外，有的還

10、采用PVD(物理氣相沉積)技術(shù)、電鍍銅和電鍍鎳技術(shù)。與化學鍍技術(shù)相比，PVD方法制備的導電織物的金屬與織物纖維結(jié)合力較差；而電鍍銅或鎳的生產(chǎn)成本比化學鍍方法要低得多。根據(jù)不同的技術(shù)和方法生產(chǎn)的織物鍍層也有所不同，有的為銅-鎳兩層，有的為鎳-銅-鎳三層，另外，還有銅銅鎳三層。例如，東華大學采用先化學鍍銅后電鍍鎳的方法生產(chǎn)的導電織物就是銅鎳兩層金屬；長沙力元新材料股份有限公司采用先化學鍍鎳后電鍍銅再電鍍鎳的方法生產(chǎn)的導電織物就是鎳銅鎳三層金屬；夏芝林等人開發(fā)的導電玻璃纖維織物是采用先PVD鍍銅或鎳，后電鍍銅和鎳的方法制備的；劉紹芝和鄒建平等采用先化學鍍銅后化學鍍鎳的方法制備導電織物。銅鎳復(fù)合鍍織物

11、的特點是導電性和電磁屏蔽性能強，抗氧化和腐蝕能力強，金屬與織物纖維結(jié)合牢固，使用壽命長。目前，這種類型的導電織物表面電阻可達到10msq以下，電磁屏蔽效能在100MHz20GHz頻率范圍內(nèi)均在80dB以上。它不僅可以用于抗靜電服、電磁輻射防護服、保密室的墻布和窗簾以及電纜屏蔽，還可以加工成導電膠帶、導電泡棉和導電襯墊等用于高檔電子產(chǎn)品(如電腦、移動電話、彩電和微波爐等)內(nèi)防止電磁干擾和輻射。1.8 納米合金鍍膜織物納米合金鍍膜織物采用國際最新的多耙磁控真空濺射和電鍍復(fù)合鍍膜工藝，濺鍍的納米金屬與纖維熔為一體，使織物表面形成牢固的膜層結(jié)構(gòu)。該合金鍍膜織物具有鍍膜均勻、性能穩(wěn)定、屏蔽效能好、工作頻

12、率寬（10KHz到10GHz）、使用壽命長等特點。權(quán)威測試機構(gòu)檢測證實此面料可反射吸收電磁輻射99.9999%以上，屏蔽效能達到70 dB/30MHz 1GHz （ASTM 4935），表面電阻為0.02-0.20/Sq in，單層裹嚴手機打不通，還具有防靜電、防射線及紫外線等功能。與第一代金屬鍍面料相比，該納米合金鍍膜織物輕薄柔軟，透氣性好、抗氧化能力顯著提高，使用壽命延長一倍以上。該產(chǎn)品用于電子、通訊的電磁屏蔽，防輻射窗簾，防輻射服裝襯里或夾層等，但其缺點是不耐揉搓，只可輕輕抹洗。1.9 納米銀纖維梭織面料納米銀纖維面料運用多耙磁控真空濺射、復(fù)合鍍膜和耐氧化整理工藝，濺鍍的納米單質(zhì)銀與纖維

13、聚合成為一體，并使織物表面形成牢固的耐氧化膜層結(jié)構(gòu)，將純銀和環(huán)保纖維進行有機整合，具有隔離電磁輻射功能，隔離電磁波從0.1MHz-3000MHz的寬頻段內(nèi)，屏蔽效率高，一般環(huán)境下裹嚴手機打不通，還具有抗菌除臭、抗靜電、調(diào)控體溫，吸濕速干、透氣性好，輕薄柔軟，耐反復(fù)水洗，洗后不扎身，可貼身穿著，調(diào)節(jié)人體微生態(tài)環(huán)境。具有抗氧化和耐洗滌能力，使用壽命長。2 電磁屏蔽織物的發(fā)展前景隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，高科技的電器產(chǎn)品得到越來越普遍的青睞，手機、電腦、電視機、微波爐在給人們帶來便利和享受的同時，電磁輻射產(chǎn)生的問題也日益嚴重。為減少和避免電磁輻射對人體造成的傷害，電磁屏蔽織物的需求

14、將越來越大，對電磁屏蔽織物的性能要求也越來越高，而且除了具有抗電磁干擾和輻射、抗靜電的功能以外，還希望同時具有抗紫外線輻射、抗菌除臭或其它一些附加功能。與薄膜、板材等電磁屏蔽材料相比，電磁屏蔽織物因其獨有的柔軟性和加工方便的特性，使用越來越廣，既可以加工成用于電子產(chǎn)品和器件的導電膠帶和導電泡棉，又可以做成服裝、包裝袋、裝飾材料用于滿足人們?nèi)粘Ｉ钪蟹乐闺姶泡椛涞男枰?。雖然電磁屏蔽織物的研究起步比較晚，但隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和巨大的市場潛力的開發(fā)，電磁屏蔽織物將在近幾年中得到迅猛的發(fā)展。3 防輻射服的簡易辨別方法1）測衣服的導電性：防輻射面料和普通面料有本質(zhì)區(qū)別，有良好的導電性能，用戶可以把衣服拿

15、到家電維修部，讓師傅用萬能表檢測衣服的導電性,普通衣服是沒有導電性能的。 2）燃燒面料的方法：一般防輻射服的包裝袋內(nèi)均附有一小塊面料供用戶檢測，用戶可以用火燒的方法檢測。防輻射面料用火燒后成金屬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，金屬網(wǎng)絲越細越密表明質(zhì)量越好。 3）用手機在電腦屏前撥打電話，手機所發(fā)出的電磁波會干擾電腦顯示器，造成雜波和雜音，這時用防輻射服擋在手機與電腦屏之間，雜波和雜音立刻消失，表明防輻射服可以屏蔽掉手機發(fā)出的近區(qū)場輻射。4）也可使用專業(yè)的電磁輻射檢測儀器來檢測通話中的手機，將看到檢測儀器顯示的數(shù)值很大，此時將防輻射服隔在手機和檢測儀器之間，如果看到檢測的數(shù)值會有顯著下降，則說明防輻射服的防輻射效果不錯。4 防輻射服的使用和維護1）