江苏苏州石墨烯复合锦纶短纤

时间:2022年08月11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。石墨烯粉体在纤维中取向度越高,越有利于在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。江苏苏州石墨烯复合锦纶短纤

纺织行业在技术发展上,作为下游产业,随着人们日益增长的健康消费需求,纺织产品尤其是服装、床上用品等直接和皮肤接触的物品的健康性和环保性越来越受到重视,石墨烯优异的抗静电、防紫外线功能和远红外、吸湿性、抑菌性等方面的特性,可以在生物医用纺织材料、抑菌医用材料、功能服装家纺等领域作为新材料。我国是纺织大国,同时石墨烯在纺织领域的应用难度较小,因此石墨烯复合纤维在纺织行业具有较大的应用价值。石墨烯改性纤维是指利用石墨烯材料的特性对普通纤维进行有效的改性,在保持纤维原有性能的同时,再拥有石墨烯特殊功能的功能性纤维产品。目前石墨烯改性纤维在开发上有熔融纺丝法、溶液纺丝法、静电纺丝法等多种方法。江苏苏州防静电石墨烯改性锦纶短纤石墨烯的引入,有利于改善聚合物纤维的低温远红外、抗紫外线、抗静电、抑菌等诸多性能,增强纤维整体性能。

石墨烯的电学、力学、热学等性能优异。采用传统纺丝液为基体,添加稳定分散的石墨烯悬浮液制备低石墨烯含量复合纤维,可有效解决高纯度石墨烯纤维可纺性差的问题,为生产性能优良的耐久性石墨烯功能纺织品奠定基础。经研究表明,石墨烯复合纤维的力学性能、电学性能以及光学性能都十分优异,具有远红外、抗静电、除菌等特殊性能。目前针织毛呢的生产设计以美观性、抗皱、易护理等方面为主,随着人们观念的转变,轻薄、时尚、功能多样的毛呢面料开发成为行业发展的一大方向。人们不仅希望衣物保暖,同时希望摒弃传统毛呢服装的臃肿和厚重,穿着更加舒适,这就要求毛呢面料不仅轻薄,还要有一定的保暖性能。另外,当天气干燥时服装易产生静电,特别是化纤类服装,这样的静电会影响人的机体生理平衡,干扰人的情绪等。多功能性的轻薄毛呢面料亟待设计与开发。从以上可看出,石墨烯复合纤维具有优异的远红外等性能,能够指导轻薄且保暖的针织毛呢的开发。另外,石墨烯复合纤维的良好电学性能可以降低针织毛呢产品静电对人体的伤害,同时除菌性能又使得针织毛呢更加健康、卫生。

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。石墨烯改性纤维不仅具有抗静电和防紫外线等功能,还能除菌抑菌、除臭和去除甲醛,达到净化空气的作用。

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。石墨烯改性纤维在面料中的含量达到50%以上时就具有鲜明的功能性指标。江苏苏州防静电石墨烯改性锦纶短纤

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。江苏苏州石墨烯复合锦纶短纤

近年来,随着对石墨烯改性纤维不断的深入研究,石墨烯改性纤维在纺织领域也获得到了大面积的研究应用,特别是在功能纺织品研究方面展现出勃勃生机,其导热性、抑菌性、导电性、远红外性能、防紫外性能及电磁屏蔽性能得到大面积认可,各种功能性纺织品也不断涌现在消费者面前。石墨烯具有极高导热系,单层石墨烯的导热系数可达5300W/mK,甚至有研究表明其导热系数高达6600W/mK。与纯石墨烯相比,氧石墨烯的导热导率相对较低(0.14~2.87W/mK)。石墨烯改性纤维具有优异的抑菌性能,用其制成的织物,就是抑菌织物。石墨烯基本没有细胞毒性,相对于传统的抑菌整理剂,因此石墨烯改性纤维更适合与人体皮肤直接接触。石墨烯结构非常稳定,当施加外部机械力时,碳原子面就弯曲变形,从而使碳原子不必重新排列来适应外力,也就保持了结构稳定。这种稳定的晶格结构使碳原子具有优良的导电性。石墨烯的这种优良的导电性能应用到纺织品上得到优异的抗静电或者导电织物。江苏苏州石墨烯复合锦纶短纤

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