南方保暖石墨烯复合涤纶长丝

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。南方保暖石墨烯复合涤纶长丝

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南方保暖石墨烯复合涤纶长丝石墨烯改性纤维混纺时通过综合考虑织物风格、舒适性和功能性，调整织物的混纺比可以获得比较好的面料性能。

石墨烯改性功能面料:是由石墨烯改性纤维与其他纺织印染工艺结合。石墨烯改性功能面料的优势：石墨烯具有抑菌性,采用千分之几含量的改性石墨烯通过原位聚合工艺制取的尼龙和涤纶纤维材料,具有明显的抑菌性。石墨烯能吸收和辐射高达40%的远红外线，人体远红外线的吸收机制是通过人体组织的细胞分子中的碳-碳，碳-氢键，氧-氢键等的伸缩振动,其谐振波大部分在3-15微米,和远红外线的波长和振幅相同，引起共振共鸣。石墨烯加热发射的4-16微米远红外波,能有效生成身体细胞核酸蛋白质等生物分子等功能。服饰表面抗静电性能提高后，对于纺织品会造成一系列综合性能的提升,能将表电阻从1012提升到106，以人体皮表电阻一致。降低织物表面由于静电产生的长期聚集造成的灰尘粘附、污染物的粘附。经过检测，在模拟人体远红外波段的远红外辐照升温实验中，在实验时间内比其他面料升高了2.8左右（测试时环境温度为20）。所以适用于易归纳、轻盈便携和蓄热保暖为主打的轻型羽绒服、棉服。

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。在不断寻求创新的纺织纤维领域，石墨烯的出现，为其进一步发展提供了新的动力。

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。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。苏南共混石墨烯复合锦纶长丝

应用石墨烯改性纤维开发纺织面料，要准确把握其特性，使其具有石墨烯某一种或几种功能特质。南方保暖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。南方保暖石墨烯复合涤纶长丝

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