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电磁屏蔽织物|制备方法

来源:国家先进印染技术创新中心科普工作室      发布时间:2023-08-14

随着科技的迅速发展,人们生产生活中使用的电子产品和设备越来越多,大多数电子产品都会产生不同程度的电磁辐射,影响人们的身体健康。电磁屏蔽织物是将织物表面进行金属化处理或利用导电纤维(或导电纱线)纯纺(或与其它纤维进行混纺)制成的具有电磁屏蔽功能的织物,从而降低电磁辐射对人体的影响,如图1所示。

图1 电磁屏蔽服装.png

电磁屏蔽服装

电磁屏蔽织物的制备方法主要有两种,一种是采用功能纤维如导电纤维制成屏蔽织物,另一种是采用后整理的方式加工成屏蔽织物,根据制备方法的不同可分为涂层法、化学镀法、磁控溅射技术等。

金属混纺是将金属纤维先混纺成纱线,再通过针织或梭织工艺织成面料。金属纤维一般选用不锈钢纤维、铜纤维、银纤维等,因为这类金属纤维具有导电、柔软、细密、弹性好等特点,如图2所示。金属混纺法制备的电磁屏蔽织物成本低、寿命长,但其屏蔽效果一般。

图2 金属纤维和金属混纺面料.png

金属纤维和金属混纺面料

涂层法是电磁屏蔽织物制备的常用方法,该方法是把电磁屏蔽剂涂在织物表面上或者使用黏合剂在织物表面上黏附屏蔽材料,从而在织物上形成连续导电层,使织物具有电磁屏蔽性能。由于涂层易于沉积及可有效赋予织物丰富性能,表面涂层越来越多应用于织物的功能化整理。涂层法工艺简单,但存在涂层不均匀、涂层结构较硬等缺点。

化学镀是一种不需要通电,直接通过化学反应将金属离子还原成金属而沉积在各种织物表面形成致密镀层的方法。该方法制备的屏蔽织物保留了纺织品原有的性能,但生产过程较复杂,且容易产生环境污染问题。

磁控溅射技术是一种新式的纺织品表面改性方法,该技术通过选择合适的溅射工艺、不同的靶材和环境气体,可在织物表面形成 CuAg等金属导电薄膜,从而实现纺织品良好的电磁屏蔽性能。利用磁控溅射技术可赋予纺织品电磁屏蔽、抗菌、抗紫外线等单一或复合功能,该技术保留了纺织品原有的服用性能,具有操作控制方便、环境友好等优点。

磁控溅射技术是目前较好的电磁屏蔽织物制备方法,可有效改善涂层法、金属混纺、化学镀法带来的屏蔽效果差、环境污染、成本高等问题,磁控溅射技术正受到研究者们越来越多的关注。无论在日常生活还是工业领域,电磁屏蔽织物都有较大的市场需求,探索电磁屏蔽织物的制备方法以实现织物的高屏蔽效果是值得深入研究的重要问题。