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苏南民用石墨烯改性锦纶短纤

来源: 发布时间:2022-06-08

近年来,随着对石墨烯改性纤维不断的深入研究,石墨烯改性纤维在纺织领域也获得到了大面积的研究应用,特别是在功能纺织品研究方面展现出勃勃生机,其导热性、抑菌性、导电性、远红外性能、防紫外性能及电磁屏蔽性能得到大面积认可,各种功能性纺织品也不断涌现在消费者面前。石墨烯具有极高导热系,单层石墨烯的导热系数可达5300W/mK,甚至有研究表明其导热系数高达6600W/mK。与纯石墨烯相比,氧石墨烯的导热导率相对较低(0.14~2.87W/mK)。石墨烯改性纤维具有优异的抑菌性能,用其制成的织物,就是抑菌织物。石墨烯基本没有细胞毒性,相对于传统的抑菌整理剂,因此石墨烯改性纤维更适合与人体皮肤直接接触。石墨烯结构非常稳定,当施加外部机械力时,碳原子面就弯曲变形,从而使碳原子不必重新排列来适应外力,也就保持了结构稳定。这种稳定的晶格结构使碳原子具有优良的导电性。石墨烯的这种优良的导电性能应用到纺织品上得到优异的抗静电或者导电织物。石墨烯粉体在纤维中取向度越高,越有利于在纤维中形成导通的电子传输网络,从而提高纤维的抗静电性能。苏南民用石墨烯改性锦纶短纤

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。江苏苏南高性能石墨烯复合长丝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。

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。

目前,关于石墨烯改性纤维材料的研究主要集中在石墨烯改性纤维的制备以及如何改善石墨烯改性纤维的力学性能,将石墨烯纳米片层优异的电学、热学和光学性能赋予宏观石墨烯改性纤维,而关于石墨烯改性纤维可纺性的研究较少。制备得到的石墨烯改性纤维虽然综合性能优异,但是,纤维可纺性较差,限制了石墨烯改性纤维在民用纺织服装领域的进一步开发利用。以普通纺丝原液为基体,通过添加石墨烯分散液制备石墨烯改性纤维不仅可以有效解决高纯度石墨烯纤维可纺性差的问题,而且石墨烯改性纤维具有优异的抑菌性能、防紫外性能和远红外性能等,在功能纺织品领域展示出良好的应用前景。针对目前石墨烯改性纤维外观多为单一黑色的问题,可以开发双层或多层织物,由2组及2组以上的经纱分别与2组及2组以上的纬纱进行交织,在组织结构上可以分成表层和里层2个层面或多个层面。利用各层之间的相对性,开发出色彩丰富,种类多样,具有特殊纹路效果的提花织物,如表里换层织物、接结双层织物、空气袋花纹织物、填芯凹凸纹织物和变层数多层织物等,实现石墨烯纺织品功能性和艺术性的完美结合。石墨烯纺织品在抗静电、防紫外、除菌和智能织物等领域有巨大的应用前景,未来它将全新地改变我们的生活。

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。羊毛/石墨烯改性涤纶混纺织物可以采用羊毛/涤纶混纺织物的工艺进行生产。江南高性能石墨烯改性锦纶短纤

石墨烯改性纤维不仅让服装更美观实用,而且还为服装智能化提供了材料基础。苏南民用石墨烯改性锦纶短纤

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。苏南民用石墨烯改性锦纶短纤

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