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抗电磁辐射织物性能及染整技术研究

作　者: 肖倩倩
导　师: 张玲玲
学　校: 浙江理工大学
专　业: 纺织化学与染整工程
关键词: 电磁辐射 不锈钢金属丝 不锈钢丝棉包芯纱 含不锈钢金属丝织物 电磁屏蔽效能 染整
分类号: TS190.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


随着电子产品的普及与发展,电磁辐射正在不知不觉地伤害着人们的身体健康,电磁辐射对人体的神经系统、免疫系统、循环系统和生育系统功能都可造成不同程度的伤害。世界卫生组织和许多国家包括我国,都已将减少电磁辐射强度,防止污染,保护环境,保护公众健康提到了目前最紧迫的议事日程之上,因而研究开发抗电磁辐射防护纺织品有着重要的现实意义和深远影响。本文主要研究了含不锈钢金属丝抗电磁辐射织物的性能及染整技术。首先研究了不同直径、不同型号不锈钢金属丝的表面形貌、化学成分、力学性能、电阻率等性质,优选最佳不锈钢金属丝材料用于纺纱。然后设计了细度为18.2tex的以1828μm不锈钢丝为芯的棉包芯纱,并研究了不锈钢丝棉包芯纱与不锈钢纤维棉混纺纱的表面形貌、重量不匀率、力学性能、电阻率等性质,通过比较优选最佳纱线材料。用筛选出的最佳纱线原料设计织造了各种不同规格的含不锈钢金属丝织物,研究了不锈钢丝直径、含量、织物组织结构、纱线结构、不锈钢丝分布方式以及织物紧度对抗电磁辐射性能、力学性能、硬挺度和折痕回复性的影响。最后对含不锈钢丝棉织物的染整技术进行了一定研究,如不锈钢丝的耐化学性和耐热性,织物的前处理技术、染色性能和热性能,并比较了含不锈钢丝棉织物经染整加工后电磁屏蔽效能的变化。研究结果表明:用作纺织纤维时,316L型不锈钢性能优于304型不锈钢,因此本课题选用316L型不锈钢丝作为纺纱原料。不锈钢纤维棉混纺纱的导电性不如不锈钢丝棉包芯纱好,而且不锈钢纤维棉混纺纱中的不锈钢纤维露在织物外面,会影响人体触感。通过比较选用不锈钢丝棉包芯纱为织物原料。在织物经线相同,纬线不锈钢丝棉包芯纱与T/C混纺纱排列比相同的条件下,不锈钢丝棉包芯纱中不锈钢丝直径越大,电磁屏蔽效能越高,但同时织物刚度增大,折痕回复性变差,综合考虑织物的屏蔽效能和服用性能,选用芯部为23μm不锈钢丝的棉包芯纱作为织物原料。织物中不锈钢丝含量越多,电磁屏蔽效能越好,当不锈钢丝含量为15%时,即可屏蔽98%的电磁波。在不锈钢丝含量相同的情况下,平纹织物屏蔽效能比斜纹织物屏蔽效能高,经纬方向都含不锈钢丝比单方向含不锈钢丝屏蔽效能高,织物紧度越大,屏蔽效能越高。当其他因素都相同时,不锈钢丝棉包芯纱织物比不锈钢纤维棉混纺纱织物屏蔽效果好。含不锈钢丝织物的断裂强力、硬挺度和折痕回复性主要受织物中不锈钢丝含量的影响,不锈钢丝含量越高,织物的强力越大,同时织物刚性增大,折痕回复性变差。含不锈钢丝织物的断裂伸长率和弹性回复率主要受织物组织结构的影响,平纹织物的断裂伸长率和弹性回复率高于斜纹织物。不锈钢丝含量为15%,经纬密度为32×22根/cm,2/1斜纹组织的含不锈钢金属丝织物电磁屏蔽效能为17dB,具有较好的抗电磁辐射性能,同时具有较好的柔软性、抗皱性及力学性能。不锈钢丝具有很好的耐热性、耐碱性、耐双氧水和耐硝酸性能,但不耐Cl-1的腐蚀。含不锈钢丝棉织物经前处理后可达到较好的白度和毛效,电磁屏蔽效能略有增加,为避免折皱、卷边,含不锈钢丝棉织物宜采用冷轧堆前处理方法。含不锈钢丝棉织物与纯棉织物相比染色后K/S值、色光有较大的差别。含不锈钢丝棉织物经干热处理后电磁屏蔽效能变化不大,尺寸稳定性明显增加,但同时织物刚度更大,强力下降。因此含不锈钢丝棉织物的干热处理温度可定在160℃左右。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-12
第一章 前言  12-25
  1 电磁辐射概述  12-15
    1.1 电磁波概述  12
    1.2 电磁辐射的来源  12-13
    1.3 电磁辐射的危害  13-14
    1.4 防电磁辐射标准  14-15
  2 抗电磁辐射织物的发展现状  15-22
    2.1 抗电磁辐射织物的产生及原理  15-16
    2.2 抗电磁辐射织物的发展  16-18
      2.2.1 抗电磁辐射织物国外发展现状  16-17
      2.2.2 抗电磁辐射织物国内发展现状  17-18
    2.3 含不锈钢金属丝织物的发展现状  18-22
      2.3.1 不锈钢金属丝的生产工艺  18-19
      2.3.2 含不锈钢金属丝纱线的生产工艺  19-20
      2.3.3 含不锈钢金属丝织物的国内外发展现状  20-22
  3 研究意义、主要内容及创新点  22-23
    3.1 研究意义  22
    3.2 主要内容  22-23
    3.3 创新点  23
  参考文献  23-25
第二章 不锈钢金属丝及纱线性质研究  25-38
  1 实验部分  25-29
    1.1 实验材料  25-26
    1.2 实验仪器  26
    1.3 不锈钢丝棉包芯纱的研制  26-27
    1.4 测试方法  27-29
      1.4.1 不锈钢金属丝及纱线表面形貌研究  27
      1.4.2 不锈钢金属丝成分分析  27
      1.4.3 纱线中不锈钢含量的测试  27-28
      1.4.4 纱线重量不匀率测试  28
      1.4.5 不锈钢金属丝及纱线力学性能测试  28-29
      1.4.6 含不锈钢金属丝纱线弹性回复率测试  29
      1.4.7 电阻率测试  29
  2 结果与讨论  29-36
    2.1 不锈钢金属丝及纱线的表面形貌  29-31
      2.1.1 不锈钢金属丝的表面形貌  29-30
      2.1.2 含不锈钢金属丝纱线的表面形貌  30-31
    2.2 不锈钢金属丝的成分分析  31-32
    2.3 含不锈钢金属丝纱线中不锈钢含量及纱线重量不匀率  32
    2.4 不锈钢金属丝及纱线的力学性能  32-34
      2.4.1 不锈钢金属丝的力学性能  32-33
      2.4.2 含不锈钢金属丝纱线的力学性能  33-34
    2.5 不锈钢金属丝及纱线的电阻率  34-36
      2.5.1 不锈钢金属丝的电阻率  34-35
      2.5.2 含不锈钢金属丝纱线的电阻率  35-36
  3 本章小结  36
  参考文献  36-38
第三章 含不锈钢金属丝织物的织造及性能研究  38-66
  1 实验部分  38-41
    1.1 实验材料  38
    1.2 实验仪器  38
    1.3 含不锈钢金属丝织物的织造  38-39
    1.4 测试方法  39-41
      1.4.1 电磁屏蔽效能测试  39-40
      1.4.2 织物断裂强力和断裂伸长率测试  40
      1.4.3 织物弹性回复率测试  40-41
      1.4.4 织物硬挺度测试  41
      1.4.5 织物折痕回复性测试  41
  2 结果与讨论  41-64
    2.1 不锈钢丝直径对织物性能的影响  41-47
      2.1.1 不锈钢丝直径对织物抗电磁辐射性能的影响  42-44
      2.1.2 不锈钢丝直径对织物力学性能的影响  44-45
      2.1.3 不锈钢丝直径对织物硬挺度的影响  45-46
      2.1.4 不锈钢丝直径对织物折痕回复性的影响  46-47
    2.2 不锈钢丝含量对织物性能的影响  47-51
      2.2.1 不锈钢丝含量对织物抗电磁辐射性能的影响  47-48
      2.2.2 不锈钢丝含量对织物力学性能的影响  48-50
      2.2.3 不锈钢丝含量对织物硬挺度的影响  50-51
      2.2.4 不锈钢丝含量对织物折痕回复性的影响  51
    2.3 织物组织结构对织物性能的影响  51-54
      2.3.1 织物组织结构对织物抗电磁辐射性能的影响  51-53
      2.3.2 织物组织结构对织物力学性能的影响  53-54
      2.3.3 织物组织结构对织物硬挺度的影响  54
      2.3.4 织物组织结构对织物折痕回复性的影响  54
    2.4 含不锈钢金属丝纱线结构对织物性能的影响  54-57
      2.4.1 不锈钢金属丝纱线结构对抗电磁辐射性能的影响  55-56
      2.4.2 纱线结构对织物力学性能的影响  56-57
      2.4.3 纱线结构对织物硬挺度的影响  57
      2.4.4 纱线结构对织物折痕回复性的影响  57
    2.5 不锈钢丝棉包芯纱分布方式对织物抗电磁辐射性能的影响  57-59
    2.6 织物紧度对织物性能的影响  59-62
      2.6.1 织物紧度对抗电磁辐射性能的影响  60-61
      2.6.2 织物紧度对织物力学性能的影响  61
      2.6.3 织物紧度对织物硬挺度的影响  61
      2.6.4 织物紧度对织物折痕回复性的影响  61-62
    2.7 从织物规格正交实验分析对织物性能的影响  62-64
  3 本章小结  64-65
  参考文献  65-66
第四章 含不锈钢丝棉织物染整技术研究  66-84
  1 实验部分  66-71
    1.1 实验材料与药品  66-67
      1.1.1 实验材料  66
      1.1.2 实验药品  66-67
    1.2 实验仪器  67
    1.3 实验方法  67-69
      1.3.1 不锈钢丝耐热性  67
      1.3.2 不锈钢丝耐化学性  67-68
      1.3.3 含不锈钢纤维织物冷轧堆前处理工艺  68
      1.3.4 含不锈钢纤维织物碱氧一浴浸浴法前处理工艺  68
      1.3.5 活性染料染色工艺  68-69
      1.3.6 织物的湿热处理  69
      1.3.7 织物的干热处理  69
    1.4 测试方法  69-71
      1.4.1 不锈钢丝强力测试  69
      1.4.2 TY-100 型电磁辐射仪的电磁屏蔽效能测试方法  69-70
      1.4.3 K/S 值测试方法  70
      1.4.4 耐洗色牢度测试方法  70
      1.4.5 摩擦牢度测试方法  70-71
  2 结果与讨论  71-82
    2.1 TY-100 型电磁辐射仪的电磁屏蔽效能测试方法可行性验证  71-72
    2.2 不锈钢丝耐热性  72
    2.3 不锈钢丝耐化学性  72-75
      2.3.1 不锈钢丝耐烧碱性能  72-73
      2.3.2 不锈钢丝耐双氧水性能  73-74
      2.3.3 不锈钢丝耐盐酸性能  74
      2.3.4 不锈钢丝耐硝酸性能  74-75
    2.4 含不锈钢丝棉织物前处理工艺  75-76
    2.5 含不锈钢丝棉织物的染色性能  76-77
      2.5.1 含不锈钢丝棉织物与纯棉织物染色性能比较  76
      2.5.2 含不锈钢丝织物的染色牢度  76-77
      2.5.3 含不锈钢丝棉织物染色对电磁屏蔽效能的影响  77
    2.6 含不锈钢丝棉织物的热处理性能  77-82
      2.6.1 含不锈钢丝棉织物湿热处理性能  77-78
      2.6.2 含不锈钢丝棉织物干热处理性能  78-82
  3 本章小结  82
  参考文献  82-84
第五章 结论与建议  84-86
  1 关于不锈钢金属丝及纱线的选择  84
  2 含不锈钢丝织物的规格对织物性能的影响  84-85
  3 不锈钢丝的耐热性与耐化学性研究  85
  4 含不锈钢丝棉织物的染整技术研究  85-86
致谢  86-87
附录  87

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 纺织工业、染整工业 > 染整工业 > 一般性问题 > 各种纤维及其制品的染整
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