石墨烯具有優異的導電性能,石墨烯粉體在纖維中取向度越高,越有利于纖維中形成導通的電子傳輸網絡,從而提高纖維的抗靜電性能。在較低的拉伸倍數下,由于石墨烯粉體本身具有二維的取向性,因此石墨烯粉體含量的增加可有效提高纖維的取向度,有利于提高纖維的抗靜電性能,在石墨烯質量分數增加到1.0%,拉伸倍數為3.2時,纖維的體積電阻率由4.14*1010Ω·cm降低到3.06*108Ω·cm;在高拉伸倍數下,由于受纖維拉伸過程中聚合物變細,使石墨烯粉體呈纖維方向排列,纖維的取向因子增加,同時纖維的體積電阻率相應降低,在石墨烯質量分數為1.0%、纖維拉伸倍數由3.2倍提高到3.8倍時,石墨烯改性纖維的體積電阻率降低到3.29*107Ω·cm。因此在增加石墨烯粉體含量的基礎上,通過提高纖維拉伸倍數,可有效地使石墨烯片層材料取向,從而增加石墨烯片層之間的導通結構,提高纖維的抗靜電性能。石墨烯改性纖維具有很強的除菌性,滅菌率可達98%,且水洗100次后仍保持90%以上。蘇州防紫外線石墨烯復合滌綸長絲
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。江蘇江南白色石墨烯復合錦綸短纖石墨烯改性纖維的用途并不僅限于服裝領域,還可以應用于車輛內飾、美容醫療、衛材、家紡等。
石墨烯是一種新型的納米材料,呈納米級的片膜狀結構,單層的厚度為0.35nm,約為頭發絲直徑的萬分之一。石墨烯是單層石墨的層片,是構成石墨的基本單元。其獨特的二維單原子層狀晶體結構,使其具有優異的特性:1、優異的力學性能,強度、硬度高且彈性模量大;2、優良的光學特性,透明度高且穩定性好;3、優異的導電性;4、較大的比表面積,穩定性高,具備較佳的儲能性能;5、優良的抑菌效果。因石墨烯優異的物理化學性能,逐步成為紡織領域研究熱點,其被應用于功能纖維及智能紡織領域,比如抑菌性纖維及織物、遠紅外纖維以及智能服裝等。石墨烯在纖維領域研究的不斷深入,其優異的比表面積使快速充電儲能材料的出現成為了可能,其電化學性能將使得多功能智能紡織品的研究得到極大的發展。隨著石墨烯制備工藝的不斷完善與簡化,石墨烯將得到更大面積的推廣與應用,擁有更好的發展前景。
紡織行業在技術發展上,作為下游產業,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保性越來越受到重視,石墨烯優異的抗靜電、防紫外線功能和遠紅外、吸濕性、抑菌性等方面的特性,可以在生物醫用紡織材料、抑菌醫用材料、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上有熔融紡絲法、溶液紡絲法、靜電紡絲法等多種方法。石墨烯改性纖維主要是對常規纖維的改性。改性后的纖維增加了多種功能,對拓寬纖維的應用領域有重要意義。
面料正面選用精梳棉,避免穿著過程中的起毛起球現象。為了達到質輕效果,連接紗選用滌綸長絲。綜合考慮成本和功能性,面料反面選用普通滌綸絲和石墨烯滌綸絲交織而成。經編織及整理后制得石墨烯復合纖維功能性針織面料。經檢測,其物理性能達到服用標準,并且石墨烯的抑菌性及遠紅外性能也在面料上得到體現,和同規格不含石墨烯復合纖維的面料進行對比,石墨烯復合纖維面料的保暖性能更優。雖然由于石墨烯本身的顏色限制了其面料顏色大多數為深色,但對于秋冬季面料來說這并不是問題,因此具有良好的應用前景。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。多功能石墨烯復合錦綸短纖
將石墨烯按比例置入纖維中,可以賦予紡織產品遠紅外、持久抑菌、抗靜電、防紫外、吸濕透氣等性能。蘇州防紫外線石墨烯復合滌綸長絲
科技創新是導電纖維、人造絲,彈力纖維發展的重要引擎,多學科、多領域的交叉融合體現了行業特點和創新方向。隨著高性能纖維、基纖維技術的不斷進步,加之紡織功能性材料和多功能復合材料加工技術和應用水平的提高,以及模仿綜合測評系統的不斷完善,產業的技術水平將上升到新的高度。同其他傳統加工類產品相似,我國紡織、皮革仍處在產業鏈的末端,對國際市場類分銷的中間環節還缺少操控能力,對零售環節的網絡建立還處在初始階段。出口產品附加值低,單位能耗產生的產值低等,都迫使我國產業一定要調整結構,改變原有的貿易增長方式,從而贏得競爭勝利。產業用紡織品將超越家紡排在紡織三大終端領域第二位,產業用紡織品在“十三五”末占整個紡織工業比重將達1/3,并有可能超預期。這是多年來紡織工業堅持結構調整的成果,產業用紡織品行業已經邁入從高速增長向高質量發展的新階段。作為中國紡織、皮革主要的行業組合,中國紡織、皮革協會在帶領行業發展上做了大量工作并取得積極成效。其中之一是通過開展“真?標志”的基礎上,推出“標志生態皮革”認證來提升全行業的環保意識,促進行業污染治理,保證我國皮革工業可持續發展。蘇州防紫外線石墨烯復合滌綸長絲
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