本发明属于功能纤维，尤其涉及一种吸收电磁波长丝及其制备方法。
背景技术：
1、目前，海洋垃圾已成为重大的全球性环境问题之一，塑料是海洋垃圾中主要的一种，对于塑料垃圾来说，处理方式分为三种。第一种方式是直接运输至焚烧厂进行焚烧处理，但在焚烧产生大量有毒有害气体，对环境造成污染；塑料垃圾不能循环利用，不利于减排降碳。第二种方式是在海洋塑料收集过程中，首先，通过人工或压缩工具对塑料压扁，减小塑料体积；接着，打包装车运输至塑料处置工厂进行处理；然后，在工厂中对接收的塑料要进行拆解、分选、清洗等工作，拆解主要是将瓶盖和瓶身分离，瓶盖通常为pp材质，瓶身通常为pet材质，再根据材质进行分选，对分选后的塑料垃圾再进行清洗；最后，再对清洗后的塑料垃圾进行回收再利用处理。拆解、分选、清洗均为人工操作，占用大量工厂面积堆放塑料垃圾，整体工序繁杂，处理时间长，回收处理效率低。第三种方式是采用塑料破碎机，将收集、拆解、分选、清洗后的塑料垃圾进行破碎。现有的塑料破碎机仅具有破碎功能，没有自动投料、自动清洗、杂质去除等功能，再根据材质进行分选，对分选后的塑料垃圾再进行清洗；最后，再对清洗后的塑料垃圾进行回收再利用处理。拆解、分选、清洗均为人工操作，占用大量工厂面积堆放塑料垃圾，整体工序繁杂，处理时间长，回收处理效率低。如能直接利用海洋物资，无需清洗，可减少大量时间。
2、中国发明专利cn115012055a公开了一种柔性可拉伸磁线的制备方法及柔性可拉伸磁线，采用中空螺旋结构模具将磁性粒子与有机聚合物混合，形成胶状混合物；将所述胶状混合物搅拌至粘稠，倒入模具中；静置、固化，经后处理后得到柔性磁性线，基本原理是利用液态纺丝技术，将有机聚合物与磁性粒子的混合物经挤出后，再倒入相应的模具内，但在固化过程中易发生团聚现象，未经拉伸处理，制成的纤维的抗拉强度和弹性模量有所下降。
3、中国发明专利cn109859901a公开了一种超微细电磁线生产用拉伸装置，包括底座、第一转轴、第二转轴和第三转轴，通过设置三组转轴带动线辊转动，并且三组转轴设置成不同的转速，线辊在转动的过程中电磁线被拉伸两次，且提高超微细电磁线拉丝效率；通过设置磨光装置，将电磁线表面打磨，保证了电磁线的均匀度和品质，且对于不同的线径，可以通过调节电动推杆的长度和弹簧本身的压力来进行打磨，采用局部点受力方式进行拉伸，容易在拉伸时产生弱节，影响纱线品质。
4、中国发明专利cn114427136a公开了纤维热拉伸定型装置及其拉伸方法，包括：加热器；油箱，放置在加热器上，顶部设置有加油口，所述油箱顶面中央位置处向下凹陷形成加热槽。利用油浴加热拉伸，纤维与加热槽均匀接触，直至纤维软化，加热过程中已造成资源浪费，热拉伸后需要将油剂去除，工艺繁琐，成本增加。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种吸收电磁波长丝及其制备方法，以磁拉伸纺丝系统为发生装置，有效利用海水中的物质，还能降低拉伸时能耗问题，精准拉伸，不仅有利于净化海洋环境，还能循环利用，减排降碳。
2、本发明的第一个目的是提供一种吸收电磁波长丝的制备方法，以磁拉伸纺丝系统为发生装置，包括双螺杆挤出机、磁加热装置和多级磁拉伸装置，所述磁加热装置和所述多级磁拉伸装置之间设置有针孔板；所述磁加热装置包括n-s永磁体和设置于所述n-s永磁体之间的螺旋纺丝管道，所述螺旋纺丝管道内设有若干切割磁感线元件；所述螺旋纺丝管道的进口端和出口端分别连接双螺杆挤出机的出口和针孔板；所述的制备方法包括以下步骤，
3、s1、将海洋塑料、纳米无机磁性材料、纳米改性剂、填料、助剂和硅烷偶联剂加入到双螺杆挤出机中混合均匀，通过造粒得到功能性母粒；所述海洋塑料选自pp塑料和/或pet塑料；
4、s2、功能性母粒通过磁加热装置进行磁加热，得到熔融态母粒；
5、s3、熔融态母粒经过针孔板，得到初生纤维；
6、s4、通过多级磁拉伸装置对初生纤维进行拉伸，得到所述的吸收电磁波长丝。
7、在本发明的一个实施例中，所述螺旋纺丝管道的螺旋半径逐渐变大，使得螺旋纺丝管道的管径不变保证流量在原有螺旋线的基础上生成一段光滑过渡曲线，避免了管堵塞。流场顺畅，同时增大接触面积；初始螺旋半径为10cm-20cm，圈数为10-20；所述螺旋纺丝管道的管径为2cm-4cm；所述螺旋纺丝管道的端面所在平面和水平面之间的夹角为5°-20°；所述螺旋纺丝管道的中轴线在n-s永磁体所在平面上的投影形成的夹角为10°-30°。
8、在本发明的一个实施例中，所述切割磁感线元件的数量为500-1500；所述切割磁感线元件的连接方式选自串联和/或者并联。该切割磁感线元件做切割磁感线运动，该切割磁感线元件由金属导体材质制成，形成一个闭合回路。
9、在本发明的一个实施例中，所述针孔板上设有36-72组针孔，所述针孔的拉伸管径为0.2cm-1cm。
10、在本发明的一个实施例中，在s1中，所述纳米无机磁性材料选自钕铁硼磁性材料、钕镍钴磁性材料、四氧化三铁磁性材料、二氧化铬磁性材料、钴-氧化铁磁性材料中的一种或多种；
11、和/或，所述纳米改性剂选自二氧化钛和/或二氧化硅；
12、和/或，所述填料选自碳纳米纤维、碳纳米管和碳纤维中的一种或多种；
13、和/或，所述助剂选自柠檬酸、柠檬酸钠、柠檬酸钾、草酸、草酸钠或和草酸钾中的一种或多种；
14、和/或，所述硅烷偶联剂选自kh550、kh560和kh570中的一种或多种。
15、在本发明的一个实施例中，在s1中，所述海洋塑料、纳米无机磁性材料、纳米改性剂、填料、助剂和硅烷偶联剂的质量比为(60-80):(20-40):(1-10):(1-10):(1.5-9):(0.5-1)。海洋塑料取自海洋垃圾，资源可再生的原料，是一种环境友好型材料，纳米无机磁性材料，带给材料电磁屏蔽效果。纳米改性剂提高电磁屏蔽效果，并进一步提高成丝性能，在使用过程中提高长丝的韧性和强度，海洋塑料，无机磁性材料，纳米改性剂，大量具有活性官能团的共聚物，以及后加入的硅烷偶联剂都进一步增强了粘结性，改善了粘接强度，加长了使用寿命。
16、在本发明的一个实施例中，在s1中，造粒过程中，双螺杆挤出机内分为五个加热区，一区的加热温度为260℃，二区加热温度为275℃，三区加热温度为280℃，四区加热温度为278℃，五区加热温度为265℃。
17、在本发明的一个实施例中，在s2中，磁加热过程中，功能性母粒的推进速度为0.1m/s-2m/s，磁感应强度为600mt-1000mt。通过控制初生纤维在经过拉伸时受到恒定拉力，纤维受到磁力拉伸，整段纤维受力，而不是传统中应力集中于一点。采用不同段拉伸，适应不同状态下纤维的使用，线圈管决定了磁场的大小，不同的匝数连接提供了不同的受力。
18、在本发明的一个实施例中，在s4中，所述多级磁拉伸装置的级数为2-6，伸长比为1:(30-50)，单级螺线管匝数为1-100。
19、在本发明的一个实施例中，在s4中，所述拉伸的工艺参数为：温度为90℃-130℃，输出功率为500w-1000w，输出电流为2a-8a。
20、本发明的第二个目的是提供一种所述的方法制备的吸收电磁波长丝。
21、本发明的技术方案相比现有技术具有以下优点：
22、(1)本发明所述的制备方法采用的多级磁拉伸装置在热拉伸时通电后，形成一个匀强磁场，进而形成分布均匀化向下的磁场线，将传统拉伸中的点受力转换整段长丝受力，减少弱节，拉伸力学强度得到改善。单丝条干均匀，可大幅降低不匀率。采用磁加热装置进行由内向外的磁生电加热，对加热部位更加精准，进一步减少了热量损失。
23、(2)本发明所述的制备方法以海洋塑料为基材，解决海洋垃圾，保护海洋环境，减少高聚物材料的生产对环境的污染；且海洋塑料无需在使用前大量清洗，降低成本。海水浸泡使得海洋塑料上带有许多海洋物质，在解决环境问题的同时，利用海洋资源，省去传统方式中清洗的步骤，减少人工成本。利用现有材料，既节约了资源，又保护了环境。
24、(3)本发明所述的制备方法以海洋塑料为原料，海洋塑料在海水中浸泡，附着海洋中氯化钠，氯化镁等导电粒子，熔融状态下可以导电，大量具有活性官能团的共聚物，以及后加入的硅烷偶联剂都进一步增强了粘结性，利用硅烷偶联剂提高各原料组分的相容性等，从而充分发挥各原料组分的相互配合和相互协同作用，综合各原料组分的优异性能，利用纳米无机磁性材料在热拉伸时发生的自组装，填料引起的疏松多孔的堆积形貌可以协同提高其电磁屏蔽能力和效果。
1.一种吸收电磁波长丝的制备方法，其特征在于，以磁拉伸纺丝系统为发生装置，包括双螺杆挤出机、磁加热装置和多级磁拉伸装置，所述磁加热装置和所述多级磁拉伸装置之间设置有针孔板；所述磁加热装置包括n-s永磁体和设置于所述n-s永磁体之间的螺旋纺丝管道，所述螺旋纺丝管道内设有若干切割磁感线元件；所述螺旋纺丝管道的进口端和出口端分别连接双螺杆挤出机的出口和针孔板；所述的制备方法包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的吸收电磁波长丝的制备方法，其特征在于，所述螺旋纺丝管道的螺旋半径逐渐变大，初始螺旋半径为10cm-20cm，圈数为10-20；所述螺旋纺丝管道的管径为2cm-4cm；所述螺旋纺丝管道的端面所在平面和水平面之间的夹角为5°-20°；所述螺旋纺丝管道的中轴线在n-s永磁体所在平面上的投影形成的夹角为10°-30°。
3.根据权利要求1所述的吸收电磁波长丝的制备方法，其特征在于，所述切割磁感线元件的数量为500-1500；所述切割磁感线元件的连接方式选自串联和/或并联。
4.根据权利要求1所述的吸收电磁波长丝的制备方法，其特征在于，所述针孔板上设有36-72组针孔，所述针孔的拉伸管径为0.2cm-1cm。
5.根据权利要求1所述的吸收电磁波长丝的制备方法，其特征在于，在s1中，所述纳米无机磁性材料选自钕铁硼磁性材料、钕镍钴磁性材料、四氧化三铁磁性材料、二氧化铬磁性材料、钴-氧化铁磁性材料中的一种或多种；
6.根据权利要求1所述的吸收电磁波长丝的制备方法，其特征在于，在s1中，所述海洋塑料、纳米无机磁性材料、纳米改性剂、填料、助剂和硅烷偶联剂的质量比为(60-80):(20-40):(1-10):(1-10):(1.5-9):(0.5-1)。
7.根据权利要求1所述的吸收电磁波长丝的制备方法，其特征在于，在s2中，磁加热过程中，功能性母粒的推进速度为0.1m/s-2m/s，磁感应强度为600mt-1000mt。
8.根据权利要求1所述的吸收电磁波长丝的制备方法，其特征在于，在s4中，所述多级磁拉伸装置的级数为2-6，伸长比为1:(30-50)，单级螺线管匝数为1-100。
9.根据权利要求1所述的吸收电磁波长丝的制备方法，其特征在于，在s4中，所述拉伸的工艺参数为：温度为90℃-130℃，输出功率为500w-1000w，输出电流为2a-8a。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的方法制备的吸收电磁波长丝。
