高性能民用石墨烯复合锦纶纤维

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。应用石墨烯改性纤维开发纺织面料，要准确把握其特性，使其具有石墨烯某一种或几种功能特质。高性能民用石墨烯复合锦纶纤维

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。高性能民用石墨烯复合锦纶纤维石墨烯改性纤维是由石墨烯与各类纤维复合而成的一种智能多功能纤维新材料。

竹浆纤维属于再生纤维素纤维，具有较好的除菌性能，自身的多孔结构使其具备较好的吸湿透气性，手感柔软，色彩靓丽，但也存在纤维强力低、韧性不高、易撕裂、湿态下尺寸稳定性差等不足。石墨烯改性涤纶具有良好的保温性能，能促进人体血液循环、缓解疲劳，迅速吸收人体皮肤散发的湿气和汗液对含有苯环、甲醛等有机污染物也具有较高的吸附速度和容量。石墨烯改性涤纶的断裂强度大于竹浆纤维。两种纤维混合后的可纺性与竹浆纤维纯纺相比变化不大，但成纱强力有不小的提高。竹浆纤维石墨烯改性涤纶混纺织物在实际生产中需面对以下难点：浆纱机浆槽粘度的控制；浆纱分绞浆斑问题；上浆率及纱线强力、毛羽等问题；边撑疵的控制和织造单纱疵点的控制；喷气卷取装置改造；面料颜色较深，在机布面质量需严格监控把关；修织过程中修痕易形成二次疵点等。

石墨烯优异的物理化学性能，逐步成为纺织领域的研究热点，其被应用于功能纤维及智能纺织领域，比如抑菌性纤维织物、远红外纤维以及智能服装等。随着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。而石墨烯制备工艺的不断完善与简化，将使石墨烯得到更大面积地推广与应用。石墨烯改性纤维的制作方式主要是在纺丝过程中加入石墨烯的方式来完成的。通过加入石墨烯，赋予纤维防紫外线、保暖保温、抑菌防臭等功能。目前用于改性的纤维主要包括聚酯纤维、聚酰胺纤维和纤维素纤维。随着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。

石墨烯容易团聚，在一般溶剂中的分散性较差，如何将石墨烯制备得到宏观可见的纤维类材料的同时，又保留石墨烯独特的优异性能，成为目前开发石墨烯功能纤维的一大难题。石墨烯纤维的制备主要涉及纯石墨烯纤维和石墨烯复合纤维两大类。相对于纺制单纯的石墨烯纤维难度较大且性能单一的缺陷，通过开发石墨烯与其他基体材料进行共混获得复合纤维，这更利于石墨烯材料在纺织领域的用。根据与石墨烯进行混合基体材料的不同，石墨烯复合纤维可分为：石墨烯/聚合物复合纤维、石墨烯/无机金属复合纤维、石墨烯/无机非金属复合纤维三大类。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。江苏高性能民用石墨烯复合短纤

石墨烯改性纤维是指石墨烯与普通纤维结合，在保持纤维基本性能的同时，具有石墨烯独特性质的纤维。高性能民用石墨烯复合锦纶纤维

石墨烯结构上为单层石墨的一个层片，可以以二维的单层片状结构状态在，这种特殊的纳米层叠结构使得石墨烯产生了许多优异的电子、物理与化学性能比如，石墨烯材料的比表面积较大，可达2630g/m；电子迁移率高，可达到20000cm2/(v·s)；热导率高，高达5000W(/m·K)；透明度高，弹性模量大，化学稳定性比较好。石墨烯正是基于上述这些优异的性能，使其具有较高的潜在应用推广价值，并成为新型材料的重要研究领域，未来将被应用于半导体、航空航天、能源存储、生物医药及日常生活纺织品等相关领域。由于石墨烯所具有的优异特性，在纺织行业中，越来越多的纺织学者将目光投向石墨烯及其氧化物的研究上。石墨烯的使用不仅可以赋予不同种类纤维或织物优异的导电、耐磨、除菌、防紫外线等性能，同时其本身无毒无害、绿色环保的特性，非常适应于我国环保型社会发展的趋势，使得多功能化、高附加值的织物层出不穷，有力推动了纺织服装行业朝着健康、环保节能的方向不断发展。高性能民用石墨烯复合锦纶纤维

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