防紫外线石墨烯改性涤纶纤维

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。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。防紫外线石墨烯改性涤纶纤维

在石墨烯改性吸湿排汗异形涤纶长丝的假捻变形加工中，由于丝束比表面积大，且纤维表面分布着大量的石墨烯颗粒，使丝束与接触部件摩擦力及所受空气阻力增大。因此，石墨烯改性异形丝生产速度不宜太高，控制在500～600m/min较为合适。拉伸比过高时，丝束加工易产生毛丝、毛圈及毛团，断裂强度降低；拉伸比过低时，丝束易逃捻产生僵丝、卷曲不良、染色段斑等，实际生产中，拉伸比控制在1.60～1.65，丝束外观及吸湿排汗效果较好。纤维中石墨烯的加入，可一定程度影响大分子排列的规整性，降低了丝条的软化点和熔点，因此后加工假捻过程中，一热箱和第二热箱温度较常规涤纶长丝低。另外，为提高纤维的毛细效应，丝条应保持较低的卷曲收缩率，所以在满足变形条件下，一热箱应尽量偏低使用。第二热箱起到松弛热定型作用，能够消除纤维的内应力，温度不宜过高或过低。生产实际表明，石墨烯改性吸湿排汗异形涤纶长丝生产中，一热箱控制在175～180°C，第二热箱控制在160～170°C范围内为宜。江苏江南民用石墨烯改性锦纶短纤由于石墨烯本身为高度取向的片层材料，因此石墨烯的加入可以有效地提高石墨烯改性纤维的整体取向度。

石墨烯粉体由于其为片层材料，且本身的比表面积大，易于团聚，因此常利用表面修饰的方法对石墨烯表面进行修饰，来改善石墨烯粉体在有机体中的分散性，降低石墨烯粉体对纺丝过程的影响。随着母粒中石墨烯粉体含量的增加，过滤时组件压力增大，当母粒中石墨烯粉体含量质量分数为5.0%时，在1200目和1400目的不锈钢滤网时压力适中，且继续增加石墨烯粉体含量，过滤压力增幅较大，主要是由于石墨烯粉体含量的增加，石墨烯粉体易于团聚，导致石墨烯粉体在聚合物中分散困难。而在低石墨烯粉体含量的母粒中，石墨烯粉体易于分散，其过滤压力偏小，分散性主要受石墨烯本体片层粒径的影响。因此，综合考虑采用石墨烯粉体质量分数为5.0%的石墨烯母粒制备改性纤维。

石墨烯改性锦纶纤维可与普通纤维，包括天然纤维进行混纺或交织，例如与棉进行交织，制成的面料经过前处理、染色、后整理等一系列工艺流程后，面料的色牢度、抗起毛起球性、水洗尺寸变化等物理性能良好，同时保持了石墨烯原料良好的除菌性能及远红外性能，为开发石墨烯改性纤维面料提供了参考价值。但是，由于石墨烯本身的颜色为黑色，在面料开发时，藏青、黑色、深灰色等颜色的面料比较容易，而浅色以及漂白产品的开发则受到一定限制，在后续进行石墨烯改性纤维功能性面料产品开发时应予以充分重视。石墨烯改性纺织品在导电、防辐射、防紫外线、除菌、特殊防护和智能织物等领域有巨大的应用前景。

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。石墨烯的加入可赋予尼龙产品新的特性，如导电、防紫外线、热稳定性提高等。防紫外线石墨烯改性涤纶纤维

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。防紫外线石墨烯改性涤纶纤维

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。防紫外线石墨烯改性涤纶纤维

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