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。应用石墨烯改性纤维开发纺织面料,要准确把握其特性,使其具有石墨烯某一种或几种功能特质。江苏江南纳米石墨烯改性涤纶长丝
石墨烯可赋予材料优良的电学、热学性能,用作纺织材料多功能纳米添加剂时,可增强面料的防辐射、抑菌、远红外等功能特性,在纺织领域显示出巨大的应用优越性。锦纶具有机械强度高、耐热、耐磨损、耐化学溶剂等优点,利用石墨烯对锦纶进行改性,制成石墨烯改性锦纶纤维,既能保留锦纶的自身优点,又将石墨烯的优良性能引入到了纺织材料中。石墨烯改性锦纶纤维可与棉、木代尔、竹浆纤维等混纺或交织,使纤维性能得到优化与互补。例如与棉纤维交织时,面料同时具有石墨烯等抑菌、远红外性能,锦纶的强度与耐久性,棉纤维的吸湿透气性。江南高性能石墨烯改性涤纶纤维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实现的。
石墨烯锦纶复合纤维,是将石墨烯与含有酰胺基团的热塑性树脂共混制备出的一种复合性纤维。用这种纤维制成的纺织品具有防水防风;耐磨性高;吸湿透气;超导抗静电等性能;石墨烯锦纶纤维的基体材料为聚酰胺切片,采用预制母粒工艺,将石墨烯均匀的分散在聚酰胺切片中,经熔融纺丝和后纺处理得到含有石墨烯的锦纶纤维。该工艺有效的解决了石墨烯密度小,表面能高易团聚,难以在切片中混合均匀的难题。从而将石墨烯的神奇功能带入到了锦纶纤维中。该石墨烯锦纶纤维与传统锦纶纤维相比,在远红外、抑菌抑菌性、抗紫外性等方面都有明显提高。
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。石墨烯改性纤维的用途并不仅限于服装领域,还可以应用于车辆内饰、美容医疗、卫材、家纺等。
纺织行业在技术发展上,作为下游产业,随着人们日益增长的健康消费需求,纺织产品尤其是服装、床上用品等直接和皮肤接触的物品的健康性和环保性越来越受到重视,石墨烯优异的抗静电、防紫外线功能和远红外、吸湿性、抑菌性等方面的特性,可以在生物医用纺织材料、抑菌医用材料、功能服装家纺等领域作为新材料。我国是纺织大国,同时石墨烯在纺织领域的应用难度较小,因此石墨烯复合纤维在纺织行业具有较大的应用价值。石墨烯改性纤维是指利用石墨烯材料的特性对普通纤维进行有效的改性,在保持纤维原有性能的同时,再拥有石墨烯特殊功能的功能性纤维产品。目前石墨烯改性纤维在开发上有熔融纺丝法、溶液纺丝法、静电纺丝法等多种方法。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。南方纳米石墨烯改性涤纶长丝
将石墨烯按比例置入纤维中,可以赋予纺织产品远红外、持久抑菌、抗静电、防紫外、吸湿透气等性能。江苏江南纳米石墨烯改性涤纶长丝
石墨烯改性纤维的抑菌机理是石墨烯可以破坏细菌的细胞膜,导致胞内物质外流达到抑菌效果,使纺织品拥有的抑菌性能,对常见细菌的抑菌达到90%以上。纳米级的石墨烯本身是连成一串的碳原子,就像一层很薄很密实的布。它们对付细菌的方式有3种:第一种是直接砍,由于石墨烯是纳米级的,而细菌是微米级,前者比后者小1000倍,石墨烯就如同一把很锋利的刀,直接把细菌砍死;第二种是饿死细菌,纳米级的石墨烯可以像布一般将细菌严密地包裹起来,使细菌吸收不到营养,活活饿死;第三种是缓慢消亡,由于石墨烯太小,细菌会将石墨烯吞进“肚”里,就像人吃了异物会拉肚子不舒服,导致细菌慢慢消亡。石墨烯改性纤维抑菌效果达到抑菌针织内衣国家标准3A级以上,而且其性能在多次洗涤后抑菌效果不衰减。江苏江南纳米石墨烯改性涤纶长丝
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