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江蘇江南白色石墨烯改性纖維

來源: 發(fā)布時間:2022-08-07

采用石墨烯改性滌綸長絲與精梳棉紗交織的床品面料,可充分發(fā)揮石墨烯滌綸纖維比較強的抑菌、除臭吸附、低溫遠紅外發(fā)熱等多項功能與滌綸本身具有的獨特保形性、加之發(fā)揮棉纖維的吸濕性、舒適性及良染色性、以實現床品面料的多功能性與持久性、填補市場上此類產品的空白。精梳棉與石墨烯改性滌綸長絲交織多功能床品面料后整理時、須考慮到石墨烯改性滌綸長絲由于石墨烯的加入,同普通滌綸性能完全不同,在后整理時應對產品特點,合理調整工藝參數,如燒毛溫度不能過高,采用酶退漿、半絲光,定形中應嚴格注意溫度和速的控制等措施,以減少對石墨烯滌綸纖維損傷,確保其特有保健功能不受影響。精梳棉與石墨烯改性滌綸長絲交織多功能床品面料的生產工藝獨特且合理,工藝流程短,生產效率高,生產成本較低,工藝實施方便,產品質量穩(wěn)定。羊毛/石墨烯改性滌綸混紡面料的色牢度與羊毛/滌綸混紡面料的色牢度相同。江蘇江南白色石墨烯改性纖維

石墨烯結構上為單層石墨的一個層片,可以以二維的單層片狀結構狀態(tài)在,這種特殊的納米層疊結構使得石墨烯產生了許多優(yōu)異的電子、物理與化學性能比如,石墨烯材料的比表面積較大,可達2630g/m;電子遷移率高,可達到20000cm2/(v·s);熱導率高,高達5000W(/m·K);透明度高,彈性模量大,化學穩(wěn)定性比較好。石墨烯正是基于上述這些優(yōu)異的性能,使其具有較高的潛在應用推廣價值,并成為新型材料的重要研究領域,未來將被應用于半導體、航空航天、能源存儲、生物醫(yī)藥及日常生活紡織品等相關領域。由于石墨烯所具有的優(yōu)異特性,在紡織行業(yè)中,越來越多的紡織學者將目光投向石墨烯及其氧化物的研究上。石墨烯的使用不僅可以賦予不同種類纖維或織物優(yōu)異的導電、耐磨、除菌、防紫外線等性能,同時其本身無毒無害、綠色環(huán)保的特性,非常適應于我國環(huán)保型社會發(fā)展的趨勢,使得多功能化、高附加值的織物層出不窮,有力推動了紡織服裝行業(yè)朝著健康、環(huán)保節(jié)能的方向不斷發(fā)展。江南納米石墨烯復合錦綸纖維石墨烯無機粉體具有優(yōu)異的片層二維取向性,因此通過進一步的拉伸,可以提高石墨烯改性纖維的整體取向性。

將石墨烯材料先加工成母粒,再通過熔融紡絲技術,用母粒添加的方式進行紡絲,是生產石墨烯改性吸濕排汗滌綸長絲的主要方法。石墨烯改性聚酯母粒,由于PET經過粉碎和重新造粒,分子量有所下降,同時石墨烯粉體的加入也一定程度上破壞了聚酯大分子的規(guī)整性,致使軟化點降低。為兼顧可紡性和吸濕排汗效果,石墨烯改性異形滌綸長絲的紡絲溫度要低于常規(guī)滌綸,紡絲溫度在280~282°C,無油絲粘度控制在0.06dL/g。石墨烯粉體在紡絲熔體中屬于雜質,會影響過濾器和組件的使用周期。若過濾精度過高,會縮短預過濾器的使用周期,若過濾精度過低,又會縮短組件周期。為保證平穩(wěn)生產,組件壓力不能升高過快,同時兼顧熔體流變性能對異性度的影響,采用過濾精度為30um,組件起始壓力為12.0~13.0MPa,熔體的流變性能好,無飄絲斷頭等現象。異形纖維比表面積大,在紡絲及后加工過程中與設備接觸所產生的摩擦力大,易造成毛絲,因此,考慮石墨烯改性聚酯母粒添加量、纖維異性度及后紡的可加工性等諸多因素,為保證產品質量和后加工平穩(wěn)性,紡絲速度控制在2700~2800m/min,纖維斷裂伸長控制在130%左右為宜。

石墨烯是目前電阻率較小的材料,將石墨烯與織物結合,可制備優(yōu)異的抗靜電、電磁屏蔽或者導電織物,可以應用于特殊行業(yè),如將石墨烯與化纖共混紡絲,有可能制備出具有優(yōu)異抗靜電性能的采礦職業(yè)服面料。石墨烯改性纖維具有優(yōu)異的抑菌性能、低溫遠紅外功能,將石墨烯改性纖維應用到織物上,即可制備抑菌織物,相對于傳統的應用無機、有機抑菌劑的抑菌纖維,石墨烯改性纖維基本沒有細胞毒性,更適合與人體皮膚直接接觸,具有親膚養(yǎng)膚的作用。在不影響織物的舒適性、服用性能和洗滌的條件下,可將織物與微型芯片連接,制成穿戴式的智能電子服裝。石墨烯改性纖維用于紡織材料中,可以制成更柔軟、微小的電子元件,應用于智能服裝中富有彈性、更柔韌、功能穩(wěn)定性好,這些紡織品在醫(yī)療保健、高性能運動服、可穿戴的顯示器及服裝設備等方面擁有潛在的應用前景。石墨烯改性纖維不僅讓服裝更美觀實用,而且還為服裝智能化提供了材料基礎。

紡織行業(yè)在技術發(fā)展上,作為下游產業(yè),隨著人們日益增長的健康消費需求,紡織產品尤其是服裝、床上用品等直接和皮膚接觸的物品的健康性和環(huán)保性越來越受到重視,石墨烯優(yōu)異的抗靜電、防紫外線功能和遠紅外、吸濕性、抑菌性等方面的特性,可以在生物醫(yī)用紡織材料、抑菌醫(yī)用材料、功能服裝家紡等領域作為新材料。我國是紡織大國,同時石墨烯在紡織領域的應用難度較小,因此石墨烯復合纖維在紡織行業(yè)具有較大的應用價值。石墨烯改性纖維是指利用石墨烯材料的特性對普通纖維進行有效的改性,在保持纖維原有性能的同時,再擁有石墨烯特殊功能的功能性纖維產品。目前石墨烯改性纖維在開發(fā)上有熔融紡絲法、溶液紡絲法、靜電紡絲法等多種方法。多功能、多類別、多層次、低功耗、低成本是石墨烯改性纖維被市場和消費者接受的關鍵。江蘇共混石墨烯復合纖維

石墨烯改性滌綸纖維毛粒較多,導電性較強,具有良好的可紡性。江蘇江南白色石墨烯改性纖維

石墨烯容易團聚,在一般溶劑中的分散性較差,如何將石墨烯制備得到宏觀可見的纖維類材料的同時,又保留石墨烯獨特的優(yōu)異性能,成為目前開發(fā)石墨烯功能纖維的一大難題。石墨烯纖維的制備主要涉及純石墨烯纖維和石墨烯復合纖維兩大類。相對于紡制單純的石墨烯纖維難度較大且性能單一的缺陷,通過開發(fā)石墨烯與其他基體材料進行共混獲得復合纖維,這更利于石墨烯材料在紡織領域的用。根據與石墨烯進行混合基體材料的不同,石墨烯復合纖維可分為:石墨烯/聚合物復合纖維、石墨烯/無機金屬復合纖維、石墨烯/無機非金屬復合纖維三大類。江蘇江南白色石墨烯改性纖維

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