民用高性能石墨烯改性涤纶长丝

石墨烯是目前电阻率较小的材料，将石墨烯与织物结合，可制备优异的抗静电、电磁屏蔽或者导电织物，可以应用于特殊行业，如将石墨烯与化纤共混纺丝，有可能制备出具有优异抗静电性能的采矿职业服面料。石墨烯改性纤维具有优异的抑菌性能、低温远红外功能，将石墨烯改性纤维应用到织物上，即可制备抑菌织物，相对于传统的应用无机、有机抑菌剂的抑菌纤维，石墨烯改性纤维基本没有细胞毒性，更适合与人体皮肤直接接触，具有亲肤养肤的作用。在不影响织物的舒适性、服用性能和洗涤的条件下，可将织物与微型芯片连接，制成穿戴式的智能电子服装。石墨烯改性纤维用于纺织材料中，可以制成更柔软、微小的电子元件，应用于智能服装中富有弹性、更柔韧、功能稳定性好，这些纺织品在医疗保健、高性能运动服、可穿戴的显示器及服装设备等方面拥有潜在的应用前景。石墨烯改性纤维可纺性良好，可与各类纤维混纺或交织，同时保留石墨烯的低温远红外、抑菌、防静电等功能。民用高性能石墨烯改性涤纶长丝

应用石墨烯改性纤维开发纺织面料，要准确把握其特性，与纺织技术创新及产品设计创新相结合，在保持纺织品各项基本性能的同时，使其具有石墨烯某一种或几种功能特质，有针对性地开发高质量功能性产品。所开发产品要具备并保留石墨烯的独特功能性，并且不降低纺织品的服用舒适性，同时结合企业优势产品类别，以合理的市场定位做好产品设计开发，拓宽市场接受面。石墨烯与传统纺织纤维材料复合改性的结合方式优异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。苏州高性能石墨烯复合短纤羊毛/石墨烯改性涤纶混纺织物可以采用羊毛/涤纶混纺织物的工艺进行生产。

采用共混改性的方法,先以石墨烯粉体与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)共混挤出制备石墨烯母粒,再以石墨烯母粒和PET切片共混纺丝制备石墨烯改性PET纤维,研究了石墨烯粉体在石墨烯母粒中的过滤性,以及石墨烯添加量对改性PET纤维的机械性能、取向度以及抗静电性能的影响.结果表明:石墨烯粉体在母粒中质量分数为5.0％时具有较好的过滤性能;石墨烯的引入会降低PET纤维的强度,但随着石墨烯粉体添加量的增加,可以增强改性PET纤维的力学性能,同时可以提高纤维的整体取向性和抗静电性能,且拉伸倍数的增加也可以有效地提升改性PET纤维的抗静电性能;在石墨烯粉体质量分数为1.0％、纤维经3.8倍拉伸时,石墨烯改性PET纤维的断裂强度为2.8cN/dtex,断裂伸长率为46.2％,取向因子为0.92,体积比电阻为3.29×107Ω·cm.

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。HealthTex是一款面向比较好的应用的纺织材料，其性能完全媲美石墨烯改性纤维。

面料正面选用精梳棉，避免穿着过程中的起毛起球现象。为了达到质轻效果，连接纱选用涤纶长丝。综合考虑成本和功能性，面料反面选用普通涤纶丝和石墨烯涤纶丝交织而成。经编织及整理后制得石墨烯复合纤维功能性针织面料。经检测，其物理性能达到服用标准，并且石墨烯的抑菌性及远红外性能也在面料上得到体现，和同规格不含石墨烯复合纤维的面料进行对比，石墨烯复合纤维面料的保暖性能更优。虽然由于石墨烯本身的颜色限制了其面料颜色大多数为深色，但对于秋冬季面料来说这并不是问题，因此具有良好的应用前景。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。白色纳米石墨烯复合涤纶长丝

目前用于石墨烯改性的纤维主要包括聚酯纤维、聚酰胺纤维和纤维素纤维。民用高性能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。民用高性能石墨烯改性涤纶长丝

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