石墨烯是新世纪来比较受关注的新材料之一,因其具有超高的比表面积、优异的力学性能、高导电率、高导热率、阻燃性和高阻隔性而在诸多领域具有广泛应用前景。但对于连续纺丝而言,石墨烯强烈的团聚性会在纤维中形成缺陷,使得纺丝过程断丝、毛丝的现象增多。因而很多研究就是抑制石墨烯的堆叠,如采用氧化石墨烯聚合,进行表面改性或者加入分散剂。比如将石墨烯粉体和pet进行熔融共混挤出造粒,再进行纺丝。但是常规石墨烯粉体均是由多层石墨烯堆叠而成,而这种堆叠无法在螺杆挤出的混合作用下分离,进而严重影响可纺性和连续性。或者将氧化石墨烯进行改性,干燥后再和pet进行共混造粒,并纺丝,虽然对氧化石墨烯改性有效降低了团聚,但是干燥后的改性粉体中石墨烯的团聚无法在熔融挤出的过程中解离,会导致纺丝板堵塞以及断丝现象。再或者用硅烷偶联剂对石墨烯进行处理,再和pet进行共混挤出。偶联剂能提高石墨烯和pet的相互作用,但是无法改变石墨烯堆叠的状态,纺丝的效果仍不好。综上,现阶段石墨烯改性涤纶纤维的制备始终无法从根本上解决石墨烯的堆叠问题,因而极大限制了高速、连续纺丝。石墨烯改性涤纶与普通涤纶比较,其力学性能变化较小,但比电阻大幅降低,有利于提高织物的抗静电性能。民用浅色石墨烯改性涤纶短纤
面料正面选用精梳棉,避免穿着过程中的起毛起球现象。为了达到质轻效果,连接纱选用涤纶长丝。综合考虑成本和功能性,面料反面选用普通涤纶丝和石墨烯涤纶丝交织而成。经编织及整理后制得石墨烯复合纤维功能性针织面料。经检测,其物理性能达到服用标准,并且石墨烯的抑菌性及远红外性能也在面料上得到体现,和同规格不含石墨烯复合纤维的面料进行对比,石墨烯复合纤维面料的保暖性能更优。虽然由于石墨烯本身的颜色限制了其面料颜色大多数为深色,但对于秋冬季面料来说这并不是问题,因此具有良好的应用前景。白色民用石墨烯改性长丝厂家石墨烯改性纤维是指石墨烯与普通纤维结合,在保持纤维基本性能的同时,具有石墨烯独特性质的纤维。
石墨烯容易团聚,在一般溶剂中的分散性较差,如何将石墨烯制备得到宏观可见的纤维类材料的同时,又保留石墨烯独特的优异性能,成为目前开发石墨烯功能纤维的一大难题。石墨烯纤维的制备主要涉及纯石墨烯纤维和石墨烯复合纤维两大类。相对于纺制单纯的石墨烯纤维难度较大且性能单一的缺陷,通过开发石墨烯与其他基体材料进行共混获得复合纤维,这更利于石墨烯材料在纺织领域的用。根据与石墨烯进行混合基体材料的不同,石墨烯复合纤维可分为:石墨烯/聚合物复合纤维、石墨烯/无机金属复合纤维、石墨烯/无机非金属复合纤维三大类。
采用共混改性的方法,先以石墨烯粉体与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)共混挤出制备石墨烯母粒,再以石墨烯母粒和PET切片共混纺丝制备石墨烯改性PET纤维,研究了石墨烯粉体在石墨烯母粒中的过滤性,以及石墨烯添加量对改性PET纤维的机械性能、取向度以及抗静电性能的影响.结果表明:石墨烯粉体在母粒中质量分数为5.0%时具有较好的过滤性能;石墨烯的引入会降低PET纤维的强度,但随着石墨烯粉体添加量的增加,可以增强改性PET纤维的力学性能,同时可以提高纤维的整体取向性和抗静电性能,且拉伸倍数的增加也可以有效地提升改性PET纤维的抗静电性能;在石墨烯粉体质量分数为1.0%、纤维经3.8倍拉伸时,石墨烯改性PET纤维的断裂强度为2.8cN/dtex,断裂伸长率为46.2%,取向因子为0.92,体积比电阻为3.29×107Ω·cm.石墨烯的引入,有利于改善聚合物纤维的低温远红外、抗紫外线、抗静电、抑菌等诸多性能,增强纤维整体性能。
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。民用浅色石墨烯改性涤纶短纤
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。民用浅色石墨烯改性涤纶短纤
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。民用浅色石墨烯改性涤纶短纤
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