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?;蛘呓趸┙懈男?,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。石墨烯改性纤维是由石墨烯与各类纤维复合而成的一种智能多功能纤维新材料。苏州防静电石墨烯复合长丝
石墨烯是一种新型的纳米材料,呈纳米级的片膜状结构,单层的厚度为0.35nm,约为头发丝直径的万分之一。石墨烯是单层石墨的层片,是构成石墨的基本单元。其独特的二维单原子层状晶体结构,使其具有优异的特性:1、优异的力学性能,强度、硬度高且弹性模量大;2、优良的光学特性,透明度高且稳定性好;3、优异的导电性;4、较大的比表面积,稳定性高,具备较佳的储能性能;5、优良的抑菌抑菌效果。因石墨烯优异的物理化学性能,逐步成为纺织领域研究热点,其被应用于功能纤维及智能纺织领域,比如抑菌性纤维及织物、远红外纤维以及智能服装等。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。随着石墨烯制备工艺的不断完善与简化,石墨烯将得到更面积大推广与应用,拥有更好的发展前景。苏南保暖石墨烯复合纤维石墨烯粉体含量的增加可有效提高纤维的取向度,有利于提高纤维的抗静电性能。
石墨烯织物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。石墨烯纺织品在导电、防辐射、防紫外线、抑菌、特殊防护和智能织物等领域都有巨大的应用前景。为此可将石墨烯应用于高级功能性面料加工上,如制备抑菌类保健织物,相对于传统的无机、有机抗菌剂,石墨烯基本没有细胞毒性,更适合与人体皮肤直接接触,具有亲肤养肤的作用,而且能保证抑菌效果会持续有效。目前市场上已有将石墨烯材料掺入高分子粉料中,通过现有纤维工厂进行熔融纺丝,生产出具备石墨烯多种功能的石墨烯复合纤维,如石墨烯复合涤纶、锦纶、氨纶、腈纶等长丝制品。将石墨烯复合纤维与精梳棉纱交织的保健型交织绸衬衫面料,而这类面料可充分发挥石墨烯纤维具有较强的抑菌除菌、除臭吸附、低温远红外发热等多项功能,加之发挥棉纤维具有良好的服用舒适性,可实现衬衫面料的高级化与保健化。借鉴色织衬衫面料加工的一般原理,开发出低特精梳棉纱与石墨烯改性长丝交织绸这类保健型衬衫面料,可填补市场上此类产品的空白。
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??梢灾苯硬捎梅乃考际踔票甘┫宋?,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。石墨烯改性纤维主要是对常规纤维的改性,改性后的纤维增加了多种功能,对拓宽纤维材料的应用有重要意义。
石墨烯的优点是能赋予复合材料优良的力学、电学、热学、防辐射、抑菌等功能特性,具有远红外功能,对6~14μm远红外线的法向发射率达88%;具有抑菌功能,抑菌率达到99%;具有吸湿透气功能,吸收皮肤散发的湿气及汗液,使肌肤保持干爽;具有抗静电功能,低的表面电阻率能将静电荷迅速逸散,抑制和减少静电荷;还可以作为纳米增强多功能添加剂提高复合纤维的性能。缺点是石墨烯为黑色,无法实现靓丽颜色;材料中质量分数超过3%,会使织物强力降。在锦纶纤维中加入1%的功能化石墨烯,聚酰胺远红外辐照温升为1.6℃,提高了聚合物的防远红外功能。石墨烯梭织纤维由于石墨烯经过炭化为黑色,锦纶纤维添加石墨烯后,纤维也是黑色,因此在加工浅色及漂白色时,受到石墨烯锦纶纤维的影响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。苏南保暖石墨烯复合纤维
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。苏州防静电石墨烯复合长丝
石墨烯具有优异的导电性能,石墨烯粉体在纤维中取向度越高,越有利于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。在较低的拉伸倍数下,由于石墨烯粉体本身具有二维的取向性,因此石墨烯粉体含量的增加可有效提高纤维的取向度,有利于提高纤维的抗静电性能,在石墨烯质量分数增加到1.0%,拉伸倍数为3.2时,纤维的体积电阻率由4.14*1010Ω·cm降低到3.06*108Ω·cm;在高拉伸倍数下,由于受纤维拉伸过程中聚合物变细,使石墨烯粉体呈纤维方向排列,纤维的取向因子增加,同时纤维的体积电阻率相应降低,在石墨烯质量分数为1.0%、纤维拉伸倍数由3.2倍提高到3.8倍时,石墨烯改性纤维的体积电阻率降低到3.29*107Ω·cm。因此在增加石墨烯粉体含量的基础上,通过提高纤维拉伸倍数,可有效地使石墨烯片层材料取向,从而增加石墨烯片层之间的导通结构,提高纤维的抗静电性能。苏州防静电石墨烯复合长丝
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