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。石墨烯改性纤维具有很强的除菌性,灭菌率可达98%,且水洗100次后仍保持90%以上。苏州防紫外线石墨烯复合涤纶长丝
将石墨烯材料先加工成母粒,再通过熔融纺丝技术,用母粒添加的方式进行纺丝,是生产石墨烯改性吸湿排汗涤纶长丝的主要方法。石墨烯改性聚酯母粒,由于PET经过粉碎和重新造粒,分子量有所下降,同时石墨烯粉体的加入也一定程度上破坏了聚酯大分子的规整性,致使软化点降低。为兼顾可纺性和吸湿排汗效果,石墨烯改性异形涤纶长丝的纺丝温度要低于常规涤纶,纺丝温度在280~282°C,无油丝粘度控制在0.06dL/g。石墨烯粉体在纺丝熔体中属于杂质,会影响过滤器和组件的使用周期。若过滤精度过高,会缩短预过滤器的使用周期,若过滤精度过低,又会缩短组件周期。为保证平稳生产,组件压力不能升高过快,同时兼顾熔体流变性能对异性度的影响,采用过滤精度为30um,组件起始压力为12.0~13.0MPa,熔体的流变性能好,无飘丝断头等现象。异形纤维比表面积大,在纺丝及后加工过程中与设备接触所产生的摩擦力大,易造成毛丝,因此,考虑石墨烯改性聚酯母粒添加量、纤维异性度及后纺的可加工性等诸多因素,为保证产品质量和后加工平稳性,纺丝速度控制在2700~2800m/min,纤维断裂伸长控制在130%左右为宜。江苏江南白色石墨烯复合锦纶短纤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。
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,石墨烯将得到更大面积的推广与应用,拥有更好的发展前景。
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,对拓宽纤维的应用领域有重要意义。
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。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。多功能石墨烯复合锦纶短纤
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。苏州防紫外线石墨烯复合涤纶长丝
科技创新是导电纤维、人造丝,弹力纤维发展的重要引擎,多学科、多领域的交叉融合体现了行业特点和创新方向。随着高性能纤维、基纤维技术的不断进步,加之纺织功能性材料和多功能复合材料加工技术和应用水平的提高,以及模仿综合测评系统的不断完善,产业的技术水平将上升到新的高度。同其他传统加工类产品相似,我国纺织、皮革仍处在产业链的末端,对国际市场类分销的中间环节还缺少操控能力,对零售环节的网络建立还处在初始阶段。出口产品附加值低,单位能耗产生的产值低等,都迫使我国产业一定要调整结构,改变原有的贸易增长方式,从而赢得竞争胜利。产业用纺织品将超越家纺排在纺织三大终端领域第二位,产业用纺织品在“十三五”末占整个纺织工业比重将达1/3,并有可能超预期。这是多年来纺织工业坚持结构调整的成果,产业用纺织品行业已经迈入从高速增长向高质量发展的新阶段。作为中国纺织、皮革主要的行业组合,中国纺织、皮革协会在带领行业发展上做了大量工作并取得积极成效。其中之一是通过开展“真?标志”的基础上,推出“标志生态皮革”认证来提升全行业的环保意识,促进行业污染治理,保证我国皮革工业可持续发展。苏州防紫外线石墨烯复合涤纶长丝
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