随着对石墨烯材料在纺织品应用领域研究的深入,新的处理方法也在不断出现。石墨烯改性纤维主要有石墨烯改性合成纤维和石墨烯改性再生纤维素纤维两大类。石墨烯改性合成纤维是采用预制母粒工艺,将石墨烯材质均匀分散在聚酰胺、聚酯等聚合物切片中,纺丝拉伸制得。石墨烯改性再生纤维素纤维是将石墨烯材质均匀分散在粘胶、莫代尔等再生纤维素纺丝液中,纺丝拉伸制得。石墨烯与传统纺织纤维材料复合改性的结合方式明显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。江苏民用浅色石墨烯复合锦纶长丝
石墨烯纺织品是指石墨烯材料与普通纺织品有效结合,在保持纺织品各项基本性能的同时,具有石墨烯某一种或几种独特性质的纺织产品。由于石墨烯纺织品在导电、防辐射、防紫外、抑菌们的生活。近年来,石墨烯在纺织领域的应用日益宽广,石墨烯制备高性能纺织纤维、导电织物、亲肤织物、智能纺织品等逐渐成为研究热点和重要课题。可以直接采用纺丝技术制备石墨烯纤维,高纯度石墨烯纤维具有优异的电学性能和力学性能等,在诸多领域显示出良好的应用前景,但要解决高纯度石墨烯纤维可纺性差的问题。石墨烯也可以和其他材料混合进行纺丝,或者对其他纤维进行改性整理,从而获得高性能的纤维。江苏民用多功能石墨烯改性长丝厂家石墨烯改性纤维制成的各类纺织品正加速走进中国人的生活。
石墨烯改性中空涤纶短纤维断面呈中空状,表面均匀分布了石墨烯颗粒,中空结构赋予了纤维良好的保暖性、蓬松性等特点的性能和风格。采用中空纤维制备的面料,其高中空结构减少了面料的重量,并且能包含大量静止空气,使其织物在轻便的同时保暖性能却比普通同质面料提高;并且其产品作为面料带来更加丰厚爽滑的舒适手感。石墨烯改性中空涤纶短纤维强度高、弹性好、耐摩擦性好、耐腐蚀、具有低温远红外、抑菌抑菌、保暖透气、抗静电等多功能特性,可作为填充材料应用于棉被、睡袋、羽绒服等,对提升纺织工业创新能力和推动高附加值产品开发具有重大意义和市场价值。
在石墨烯添加量较低时,随着石墨烯含量的增加,纤维的强度提高。在添加石墨烯粉体质量分数为1.0%、纤维经3.8倍拉伸后,石墨烯改性纤维的断裂强度为2.8cN/dtex,断裂伸长率为46.2%。石墨烯粉体的加入提高了纤维整体的取向性,有利于提高纤维抗静电性能,在纤维高倍拉伸过程中石墨烯的取向度越高。在相同的石墨烯粉体含量条件下,提高石墨烯改性纤维的拉伸倍数,可以有效地提升纤维的抗静电性能。在添加石墨烯粉体质量分数为1.0%,经3.8倍拉伸后,石墨烯改性纤维的取向因子为0.92,体积比电阻为3.29*107Ω·cm。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。
在石墨烯改性吸湿排汗异形涤纶长丝的假捻变形加工中,由于丝束比表面积大,且纤维表面分布着大量的石墨烯颗粒,使丝束与接触部件摩擦力及所受空气阻力增大。因此,石墨烯改性异形丝生产速度不宜太高,控制在500~600m/min较为合适。拉伸比过高时,丝束加工易产生毛丝、毛圈及毛团,断裂强度降低;拉伸比过低时,丝束易逃捻产生僵丝、卷曲不良、染色段斑等,实际生产中,拉伸比控制在1.60~1.65,丝束外观及吸湿排汗效果较好。纤维中石墨烯的加入,可一定程度影响大分子排列的规整性,降低了丝条的软化点和熔点,因此后加工假捻过程中,一热箱和第二热箱温度较常规涤纶长丝低。另外,为提高纤维的毛细效应,丝条应保持较低的卷曲收缩率,所以在满足变形条件下,一热箱应尽量偏低使用。第二热箱起到松弛热定型作用,能够消除纤维的内应力,温度不宜过高或过低。生产实际表明,石墨烯改性吸湿排汗异形涤纶长丝生产中,一热箱控制在175~180°C,第二热箱控制在160~170°C范围内为宜。多功能、多类别、多层次、低能耗、低成本是石墨烯改性纤维被市场和消费者接受的关键。江苏白色高性能石墨烯复合涤纶短纤
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。江苏民用浅色石墨烯复合锦纶长丝
石墨烯复合纤维主要用于研究开发功能性和高性能纤维两个领域。功能性纤维包括保暖保温、防紫外线、防静电、电磁屏蔽、抑菌防臭、导热等方面的复合纤维。高性能纤维包括高模量、轻质、高导电、超电容、高储能、高光导等方面的复合纤维以及今后可替代碳纤维的复合纤维。利用石墨烯对纤维改性是石墨烯开发的亮点。力求充分发挥石墨烯的优异特性,开发新型功能性纺织品,如抑菌、防臭、防紫外线、防静电、防火、防辐射功能性服装等;开发产业用纺织品,如导电、过滤、穿戴设备、航天航海用纺织品等。随着人们日益增长的健康消费需求,使用石墨烯等新材料的功能性纺织品将走进越来越多的老百姓的生活中,市场前景广阔。推进石墨烯与纺织业深度融合,往智能化、可穿戴、高科技的方向发展,已是应对新一轮科技变革的必然要求。江苏民用浅色石墨烯复合锦纶长丝
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