南方高性能石墨烯复合涤纶短纤

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。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。南方高性能石墨烯复合涤纶短纤

石墨烯复合纤维主要用于研究开发功能性和高性能纤维两个领域。功能性纤维包括保暖保温、防紫外线、防静电、电磁屏蔽、抑菌防臭、导热等方面的复合纤维。高性能纤维包括高模量、轻质、高导电、超电容、高储能、高光导等方面的复合纤维以及今后可替代碳纤维的复合纤维。利用石墨烯对纤维改性是石墨烯开发的亮点。力求充分发挥石墨烯的优异特性，开发新型功能性纺织品，如抑菌、防臭、防紫外线、防静电、防火、防辐射功能性服装等；开发产业用纺织品，如导电、过滤、穿戴设备、航天航海用纺织品等。随着人们日益增长的健康消费需求，使用石墨烯等新材料的功能性纺织品将走进越来越多的老百姓的生活中，市场前景广阔。推进石墨烯与纺织业深度融合，往智能化、可穿戴、高科技的方向发展，已是应对新一轮科技变革的必然要求。江苏江南民用石墨烯改性锦纶短纤多功能、多类别、多层次、低能耗、低成本是石墨烯改性纤维被市场和消费者接受的关键。

借助交织纬长丝床品面料加工的一般原理，经纱选用精梳棉纱，纬纱采用石墨烯改性涤纶长丝，其线密度选用时，必须与经纱的线密相仿。床品面料的组织结构应以充分体现二种纤维原料的性能优势为原则，可选用平纹、斜纹及经面缎纹。经纱采用整经后上浆流程，纬纱直接使用。后整理时，需考虑到石墨烯改性涤纶长丝由于石墨烯的加入，同普通涤纶性能完全不同，应合理调整工艺参数，如烧毛温度不能过高、采用酶退浆、半丝光，定型中应严格注意温度和车速的控制等措施，以减少对石墨烯改性涤纶纤维的损伤，确保其特有的保健功能不受影响。这种设计思路，可以充分说明精梳棉与石墨烯改性涤纶长丝交织多功能床品面料的生产工艺独特且合理，工艺流程短，生产效率高，生产成本低，工艺实施方便，产品质量稳定，石墨烯的功能得到很大程度的呈现。

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。石墨烯改性纤维主要是对常规纤维的改性。改性后的纤维增加了多种功能，对拓宽纤维的应用领域有重要意义。

目前，关于石墨烯改性纤维材料的研究主要集中在石墨烯改性纤维的制备以及如何改善石墨烯改性纤维的力学性能，将石墨烯纳米片层优异的电学、热学和光学性能赋予宏观石墨烯改性纤维，而关于石墨烯改性纤维可纺性的研究较少。制备得到的石墨烯改性纤维虽然综合性能优异，但是，纤维可纺性较差，限制了石墨烯改性纤维在民用纺织服装领域的进一步开发利用。以普通纺丝原液为基体，通过添加石墨烯分散液制备石墨烯改性纤维不仅可以有效解决高纯度石墨烯纤维可纺性差的问题，而且石墨烯改性纤维具有优异的抑菌性能、防紫外性能和远红外性能等，在功能纺织品领域展示出良好的应用前景。针对目前石墨烯改性纤维外观多为单一黑色的问题，可以开发双层或多层织物，由2组及2组以上的经纱分别与2组及2组以上的纬纱进行交织，在组织结构上可以分成表层和里层2个层面或多个层面。利用各层之间的相对性，开发出色彩丰富，种类多样，具有特殊纹路效果的提花织物，如表里换层织物、接结双层织物、空气袋花纹织物、填芯凹凸纹织物和变层数多层织物等，实现石墨烯纺织品功能性和艺术性的完美结合。石墨烯改性纤维在服装智能化方面的应用，有望重新定义服装与人之间的关系，是一片新的发展蓝海。多功能石墨烯复合锦纶短纤

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。南方高性能石墨烯复合涤纶短纤

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。南方高性能石墨烯复合涤纶短纤

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