江苏石墨烯改性涤纶长丝

时间:2022年05月20日 来源:

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。石墨烯可提高纤维的物理机械性能,赋予其导电性、导热性和紫外线防护功能等。江苏石墨烯改性涤纶长丝

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。江苏石墨烯改性涤纶长丝石墨烯改性纤维能在智能服饰、运动服饰、**、医疗用品等方面打造出更多的高级功能纺织品。

石墨烯锦纶复合纤维,是将石墨烯与含有酰胺基团的热塑性树脂共混制备出的一种复合性纤维。用这种纤维制成的纺织品具有防水防风;耐磨性高;吸湿透气;超导抗静电等性能;石墨烯锦纶纤维的基体材料为聚酰胺切片,采用预制母粒工艺,将石墨烯均匀的分散在聚酰胺切片中,经熔融纺丝和后纺处理得到含有石墨烯的锦纶纤维。该工艺有效的解决了石墨烯密度小,表面能高易团聚,难以在切片中混合均匀的难题。从而将石墨烯的神奇功能带入到了锦纶纤维中。该石墨烯锦纶纤维与传统锦纶纤维相比,在远红外、抑菌抑菌性、抗紫外性等方面都有明显提高。

纺织品抑菌机理:1、影响细菌细胞内代谢酶的活性;2、阻止细菌DNA复制与合成,阻碍孢子生长;3、与蛋白质反应,破坏细胞壁的合成。可利用抑菌材料改性普通纤维,将改性纤维纺纱后织成织物。石墨烯不仅具有导电性、导热性,还具有低温远红外功能和较强的抑菌性能。石墨烯改性纤维具有石墨烯的广谱抑菌性,其抑菌机理为:1、石墨烯通过破坏或氧化细胞内的结构或组分来扰乱微生物代谢性能;2、大量聚合的片层石墨烯把细胞包裹起来使其与外界环境隔离无法吸收营养,从而抑制细菌生长;3、其锋利的边缘对细菌进行物理切割,破坏了细菌的细胞膜从而达到抑菌作用;4、通过大规模直接抽提细胞膜上的磷脂分子来破坏细胞膜从而杀死细菌。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。

石墨烯是一种新型纳米材料,它结构独特、性能优异,是目前发现的比较特别的二维自由态原子晶体,被称为“奇迹材料”。单纯的石墨烯纤维达不到可纺要求,而利用涤纶、锦纶、腈纶等与石墨烯复合制备出的石墨烯复合纤维,不但具有普通纤维的基本功能,而且还拥有石墨烯远红外、抑菌等独特的功能,在功能性纺织品中有广阔的应用前景。利用石墨烯复合纤维开发的秋冬季休闲服装面料,采用精梳棉、普通涤纶丝和石墨烯涤纶丝为原料,选用提花罗纹组织结构,经过抓毛等后整理,和克重接近但不含石墨烯复合纤维的同种面料相比,保暖性更好,符合消费者对秋冬季面料质轻、保暖的需求。羊毛/石墨烯改性涤纶混纺面料具有良好的力学性能、色牢度、抗静电性和除菌抑菌性能。江苏石墨烯改性涤纶短纤

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。江苏石墨烯改性涤纶长丝

石墨烯改性锦纶纤维表面凹凸不平,较粗糙且均匀分布着颗粒,与常规锦纶纤维比,回潮率较高,断裂强力与断裂伸长较小,收缩率较低,仍具有良好的可织性。石墨烯复合纤维可制成花式纱线、毛条或长丝,通过多针道大圆机、人造毛皮机以及毛圈机等针织设备,结合不同结构或花型生产各类针织毛呢产品。通过实验研究煮呢、定型与蒸呢对产品性能的影响,结果显示柔软剂的种类以及高温高压的条件会对织物性能有一定的影响,特别是电学性能;采用正交试验的方法研究后整理工艺,结果显示后整理工艺在保证织物手感与风格的条件下,坚持低温、平幅的原则。新型多功能薄型针织毛呢具有良好的保暖性能与除菌性能,抗静电性能有所改善。当石墨烯改性锦纶在织物表面的覆盖率越高时,织物的升温速率越快,最高温度值越大,红外热成像图片的颜色更深,保温率及单位克罗值都较大,织物具有远红外发射性能,同时,面料的抗静电性能得到改善;随着石墨烯改性锦纶质量百分比的增加,针织毛呢的抑菌率随之提高,石墨烯改性锦纶使针织毛呢具有较持久的除菌性能,且当石墨烯改性锦纶质量分数达到18%,针织毛呢即有较好除菌性能。江苏石墨烯改性涤纶长丝

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