纤维材料作为纺织服装工业的基础,它的发展与突破是行业转型升级的原动力。石墨烯是一种具有多种优异特性的新型材料,它的研究可带动多领域的创新热潮,将石墨烯应用于纤维改性是今后一段时期纤维开发的重点研究方向。石墨烯纤维的开发和研究对提升纺织服装行业创新能力、提高产品附加值、抢占市场先机有重要意义。目前,石墨烯改性纤维主要是对常规纤维的改性,与普通产品相比,改性后的纤维增加了多种功能,这对拓宽纤维材料的应用领域有重要意义。目前需拓展石墨烯改性纤维的研究范围,将异性纤维、超细纤维、高性能纤维等纳入其中,通过不断探索,力争开发出多类别、多层次、多用途的石墨烯改性纤维。目前用于石墨烯改性的纤维主要包括聚酯纤维、聚酰胺纤维和纤维素纤维。南方纳米石墨烯改性长丝
纺织品抑菌机理:1、影响细菌细胞内代谢酶的活性;2、阻止细菌DNA复制与合成,阻碍孢子生长;3、与蛋白质反应,破坏细胞壁的合成。可利用抑菌材料改性普通纤维,将改性纤维纺纱后织成织物。石墨烯不仅具有导电性、导热性,还具有低温远红外功能和较强的抑菌性能。石墨烯改性纤维具有石墨烯的广谱抑菌性,其抑菌机理为:1、石墨烯通过破坏或氧化细胞内的结构或组分来扰乱微生物代谢性能;2、大量聚合的片层石墨烯把细胞包裹起来使其与外界环境隔离无法吸收营养,从而抑制细菌生长;3、其锋利的边缘对细菌进行物理切割,破坏了细菌的细胞膜从而达到抑菌作用;4、通过大规模直接抽提细胞膜上的磷脂分子来破坏细胞膜从而杀死细菌。江南高性能石墨烯改性锦纶长丝石墨烯的加入可赋予尼龙产品新的特性,如导电、防紫外线、热稳定性提高等。
应用石墨烯改性纤维开发纺织面料,要准确把握其特性,与纺织技术创新及产品设计创新相结合,在保持纺织品各项基本性能的同时,使其具有石墨烯某一种或几种功能特质,有针对性地开发高质量功能性产品。所开发产品要具备并保留石墨烯的独特功能性,并且不降低纺织品的服用舒适性,同时结合企业优势产品类别,以合理的市场定位做好产品设计开发,拓宽市场接受面。石墨烯与传统纺织纤维材料复合改性的结合方式优异拓展了石墨烯在纺织领域的应用空间,石墨烯改性纤维可纺性良好,可与各类纤维混纺或交织,同时保留了石墨烯的低温远红外、抑菌、防静电等功能,更大面积、更方便地应用于服饰、家纺等领域。
石墨烯改性锦纶纤维表面凹凸不平,较粗糙且均匀分布着颗粒,与常规锦纶纤维比,回潮率较高,断裂强力与断裂伸长较小,收缩率较低,仍具有良好的可织性。石墨烯复合纤维可制成花式纱线、毛条或长丝,通过多针道大圆机、人造毛皮机以及毛圈机等针织设备,结合不同结构或花型生产各类针织毛呢产品。通过实验研究煮呢、定型与蒸呢对产品性能的影响,结果显示柔软剂的种类以及高温高压的条件会对织物性能有一定的影响,特别是电学性能;采用正交试验的方法研究后整理工艺,结果显示后整理工艺在保证织物手感与风格的条件下,坚持低温、平幅的原则。新型多功能薄型针织毛呢具有良好的保暖性能与除菌性能,抗静电性能有所改善。当石墨烯改性锦纶在织物表面的覆盖率越高时,织物的升温速率越快,最高温度值越大,红外热成像图片的颜色更深,保温率及单位克罗值都较大,织物具有远红外发射性能,同时,面料的抗静电性能得到改善;随着石墨烯改性锦纶质量百分比的增加,针织毛呢的抑菌率随之提高,石墨烯改性锦纶使针织毛呢具有较持久的除菌性能,且当石墨烯改性锦纶质量分数达到18%,针织毛呢即有较好除菌性能。石墨烯改性纤维比传统采用无机、有机抗菌剂的除菌纤维,基本没有细胞毒性,更适合与人体皮肤直接接触。
石墨烯改性锦纶纤维可与普通纤维,包括天然纤维进行混纺或交织,例如与棉进行交织,制成的面料经过前处理、染色、后整理等一系列工艺流程后,面料的色牢度、抗起毛起球性、水洗尺寸变化等物理性能良好,同时保持了石墨烯原料良好的除菌性能及远红外性能,为开发石墨烯改性纤维面料提供了参考价值。但是,由于石墨烯本身的颜色为黑色,在面料开发时,藏青、黑色、深灰色等颜色的面料比较容易,而浅色以及漂白产品的开发则受到一定限制,在后续进行石墨烯改性纤维功能性面料产品开发时应予以充分重视。石墨烯改性纺织品在导电、防辐射、防紫外线、除菌、特殊防护和智能织物等领域有巨大的应用前景。江南纳米石墨烯改性锦纶短纤
石墨烯改性纤维在服装智能化方面的应用,有望重新定义服装与人之间的关系,是一片新的发展蓝海。南方纳米石墨烯改性长丝
石墨烯优异的物理化学性能,逐步成为纺织领域的研究热点,其被应用于功能纤维及智能纺织领域,比如抑菌性纤维织物、远红外纤维以及智能服装等。随着石墨烯在纤维领域研究的不断深入,其优异的比表面积使快速充电储能材料的出现成为了可能,其电化学性能将使得多功能智能纺织品的研究得到极大的发展。而石墨烯制备工艺的不断完善与简化,将使石墨烯得到更大面积地推广与应用。石墨烯改性纤维的制作方式主要是在纺丝过程中加入石墨烯的方式来完成的。通过加入石墨烯,赋予纤维防紫外线、保暖保温、抑菌防臭等功能。目前用于改性的纤维主要包括聚酯纤维、聚酰胺纤维和纤维素纤维。南方纳米石墨烯改性长丝
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