民用多功能石墨烯改性纤维

石墨烯改性纤维材料研究与开发应用是当前我国纺织行业发展的重点，石墨烯被公认为是“彻底改变21世纪的新材料”，用石墨烯改性锦纶，制成的石墨烯锦纶既保留了锦纶的自身优点，又引入了石墨烯的优良特性。石墨烯锦纶具有抗静电、抗紫外线、抑菌抑菌、低温红外、耐磨耐腐等特点，应用领域大面积。石墨烯锦纶纤维可与棉、莫代尔、竹纤维、粘胶等纤维混合纺纱，使纤维特性得到优化与互补，织成的织物面料具有石墨烯的优良特性，同时耐磨保形、穿着舒适。但是，由于石墨烯锦纶纤维表面摩擦系数小、抱合力差，这不仅关系其后道加工能否顺利进行，严重影响其成纱质量，因此还需要对石墨烯锦纶纤维纺织品的开发以及产业化生产进行更深入的研究。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。民用多功能石墨烯改性纤维

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。江苏民用纳米石墨烯改性纤维将石墨烯纳米粒子引入到聚合物纤维基体中，可以开发石墨烯改性纤维。

石墨烯改性纤维的抑菌机理是石墨烯可以破坏细菌的细胞膜，导致胞内物质外流达到抑菌效果，使纺织品拥有的抑菌性能，对常见细菌的抑菌达到90%以上。纳米级的石墨烯本身是连成一串的碳原子，就像一层很薄很密实的布。它们对付细菌的方式有3种：第一种是直接砍，由于石墨烯是纳米级的，而细菌是微米级，前者比后者小1000倍，石墨烯就如同一把很锋利的刀，直接把细菌砍死；第二种是饿死细菌，纳米级的石墨烯可以像布一般将细菌严密地包裹起来，使细菌吸收不到营养，活活饿死；第三种是缓慢消亡，由于石墨烯太小，细菌会将石墨烯吞进“肚”里，就像人吃了异物会拉肚子不舒服，导致细菌慢慢消亡。石墨烯改性纤维抑菌效果达到抑菌针织内衣国家标准3A级以上，而且其性能在多次洗涤后抑菌效果不衰减。

石墨烯是目前自然界薄度、强度比较高的材料，强度比钢材高200倍;同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。作为目前发现的薄度、强度比较大、导电导热性能较强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，有科学家预言石墨烯极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业，将“彻底改变21世纪”。石墨烯复合纤维产业化研究开发已取得重大突破，在聚酯、锦纶、腈纶、维纶、纤维素纤维、碳纤维上已开始应用。石墨烯纤维制成的纤维具有抑菌、抗热、抗寒、抗切割、抗紫外线、抗静电功能，同时还具有远红外发热、和抗螨虫的神奇效果。用石墨烯制成的复合纤维可以广泛应用于服装、家纺和各种工业布料，它颠覆了传统纤维单一功能的局限性，体现出集多种功能于一身的高性能纤维的跨越发展，极大地改变传统纤维的性能和用途，实现了从前列到功能，再到智能纤维和纺织品的华丽转变。石墨烯纤维的开发和推广，将迎来一个全新的功能纤维应用新时代。石墨烯改性纤维的开发和研究对提升纺织服装行业创新能力、提高产品附加值、抢占市场先机有重要意义。

目前市场上已有将石墨烯材料渗入高分子粉料中，通过现有纤维生产线进行熔融纺丝，生产出具备石墨烯多项功能于一体的石墨烯复合纤维，如石墨烯复合涤纶、锦纶等长丝制品。采用石墨烯改性涤纶长丝与精梳棉纱交织的床品面料，可充分发挥石墨烯改性涤纶纤维的抑菌抑菌、除臭吸附、低温远红外发热等多项功能与涤纶本身具有的独特保形性，加之发挥棉纤维的吸湿性、舒适性及良好的染色性，以实现床品面料的多功能与持久性，填补市场上此类产品的空白。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。江苏民用高性能石墨烯复合涤纶长丝

石墨烯改性涤纶纤维毛粒较多，导电性较强，具有良好的可纺性。民用多功能石墨烯改性纤维

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。民用多功能石墨烯改性纤维

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