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江蘇淺色石墨烯改性滌綸纖維

來源: 發(fā)布時間:2022-06-25

石墨烯的電學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)等性能優(yōu)異。采用傳統(tǒng)紡絲液為基體,添加穩(wěn)定分散的石墨烯懸浮液制備低石墨烯含量復(fù)合纖維,可有效解決高純度石墨烯纖維可紡性差的問題,為生產(chǎn)性能優(yōu)良的耐久性石墨烯功能紡織品奠定基礎(chǔ)。經(jīng)研究表明,石墨烯復(fù)合纖維的力學(xué)性能、電學(xué)性能以及光學(xué)性能都十分優(yōu)異,具有遠(yuǎn)紅外、抗靜電、除菌等特殊性能。目前針織毛呢的生產(chǎn)設(shè)計以美觀性、抗皺、易護(hù)理等方面為主,隨著人們觀念的轉(zhuǎn)變,輕薄、時尚、功能多樣的毛呢面料開發(fā)成為行業(yè)發(fā)展的一大方向。人們不僅希望衣物保暖,同時希望摒棄傳統(tǒng)毛呢服裝的臃腫和厚重,穿著更加舒適,這就要求毛呢面料不僅輕薄,還要有一定的保暖性能。另外,當(dāng)天氣干燥時服裝易產(chǎn)生靜電,特別是化纖類服裝,這樣的靜電會影響人的機(jī)體生理平衡,干擾人的情緒等。多功能性的輕薄毛呢面料亟待設(shè)計與開發(fā)。從以上可看出,石墨烯復(fù)合纖維具有優(yōu)異的遠(yuǎn)紅外等性能,能夠指導(dǎo)輕薄且保暖的針織毛呢的開發(fā)。另外,石墨烯復(fù)合纖維的良好電學(xué)性能可以降低針織毛呢產(chǎn)品靜電對人體的傷害,同時除菌性能又使得針織毛呢更加健康、衛(wèi)生。羊毛/石墨烯改性滌綸混紡織物可以采用羊毛/滌綸混紡織物的工藝進(jìn)行生產(chǎn)。江蘇淺色石墨烯改性滌綸纖維

石墨烯改性面料的產(chǎn)品設(shè)計主要受到纖維的兩個因素影響。一是纖維顏色,石墨烯改性纖維本身呈現(xiàn)深灰色,無法通過前處理來漂去顏色,因而限定了成品面料的呈現(xiàn)效果。二是舒適性,石墨烯改性合成纖維化纖感強(qiáng),對成品面料手感有一定影響,同時考慮其功能性的實現(xiàn)要求,石墨烯改性纖維盡量貼膚,以便于消費者直觀感受功能效果。因此,研發(fā)石墨烯改性面料主要以深色為主,以覆蓋石墨烯本身色澤為前提,或?qū)⑹└男岳w維本身作為面料的點綴色;織物組織結(jié)構(gòu)以經(jīng)緯紗異面分布的組織或雙面組織為主,織物里層主要為石墨烯改性纖維,織物外層主要為棉紗或其他纖維,既有利于突破纖維顏色的限定,增加成品面料的顏色選擇性,又在不影響服用功能性的前提下降低了成本。江南淺色石墨烯復(fù)合纖維石墨烯改性纖維比傳統(tǒng)采用無機(jī)、有機(jī)抗菌劑的除菌纖維,基本沒有細(xì)胞毒性,更適合與人體皮膚直接接觸。

紡織行業(yè)在技術(shù)發(fā)展上,作為下游產(chǎn)業(yè),隨著人們?nèi)找嬖鲩L的健康消費需求,紡織產(chǎn)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(huán)保性越來越受到重視,石墨烯優(yōu)異的抗靜電、防紫外線功能和遠(yuǎn)紅外、吸濕性、抑菌性等方面的特性,可以在生物醫(yī)用紡織材料、抑菌醫(yī)用材料、功能服裝家紡等領(lǐng)域作為新材料。我國是紡織大國,同時石墨烯在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用難度較小,因此石墨烯復(fù)合纖維在紡織行業(yè)具有較大的應(yīng)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(jìn)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(chǎn)品。目前石墨烯改性纖維在開發(fā)上有熔融紡絲法、溶液紡絲法、靜電紡絲法等多種方法。

面料正面選用精梳棉,避免穿著過程中的起毛起球現(xiàn)象。為了達(dá)到質(zhì)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(jīng)編織及整理后制得石墨烯復(fù)合纖維功能性針織面料。經(jīng)檢測,其物理性能達(dá)到服用標(biāo)準(zhǔn),并且石墨烯的抑菌性及遠(yuǎn)紅外性能也在面料上得到體現(xiàn),和同規(guī)格不含石墨烯復(fù)合纖維的面料進(jìn)行對比,石墨烯復(fù)合纖維面料的保暖性能更優(yōu)。雖然由于石墨烯本身的顏色限制了其面料顏色大多數(shù)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(yīng)用前景。石墨烯改性纖維的制作方式主要是在紡絲過程中加入石墨烯的方式來實現(xiàn)的。

石墨烯改性纖維的抑菌機(jī)理是石墨烯可以破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜,導(dǎo)致胞內(nèi)物質(zhì)外流達(dá)到抑菌效果,使紡織品擁有的抑菌性能,對常見細(xì)菌的抑菌達(dá)到90%以上。納米級的石墨烯本身是連成一串的碳原子,就像一層很薄很密實的布。它們對付細(xì)菌的方式有3種:第一種是直接砍,由于石墨烯是納米級的,而細(xì)菌是微米級,前者比后者小1000倍,石墨烯就如同一把很鋒利的刀,直接把細(xì)菌砍死;第二種是餓死細(xì)菌,納米級的石墨烯可以像布一般將細(xì)菌嚴(yán)密地包裹起來,使細(xì)菌吸收不到營養(yǎng),活活餓死;第三種是緩慢消亡,由于石墨烯太小,細(xì)菌會將石墨烯吞進(jìn)“肚”里,就像人吃了異物會拉肚子不舒服,導(dǎo)致細(xì)菌慢慢消亡。石墨烯改性纖維抑菌效果達(dá)到抑菌針織內(nèi)衣國家標(biāo)準(zhǔn)3A級以上,而且其性能在多次洗滌后抑菌效果不衰減。羊毛/石墨烯改性滌綸混紡面料具有良好的力學(xué)性能、色牢度、抗靜電性和除菌抑菌性能。江南保暖石墨烯復(fù)合滌綸纖維

多功能、多類別、多層次、低功耗、低成本是石墨烯改性纖維被市場和消費者接受的關(guān)鍵。江蘇淺色石墨烯改性滌綸纖維

石墨烯是目前電阻率較小的材料,將石墨烯與織物結(jié)合,可制備優(yōu)異的抗靜電、電磁屏蔽或者導(dǎo)電織物,可以應(yīng)用于特殊行業(yè),如將石墨烯與化纖共混紡絲,有可能制備出具有優(yōu)異抗靜電性能的采礦職業(yè)服面料。石墨烯改性纖維具有優(yōu)異的抑菌性能、低溫遠(yuǎn)紅外功能,將石墨烯改性纖維應(yīng)用到織物上,即可制備抑菌織物,相對于傳統(tǒng)的應(yīng)用無機(jī)、有機(jī)抑菌劑的抑菌纖維,石墨烯改性纖維基本沒有細(xì)胞毒性,更適合與人體皮膚直接接觸,具有親膚養(yǎng)膚的作用。在不影響織物的舒適性、服用性能和洗滌的條件下,可將織物與微型芯片連接,制成穿戴式的智能電子服裝。石墨烯改性纖維用于紡織材料中,可以制成更柔軟、微小的電子元件,應(yīng)用于智能服裝中富有彈性、更柔韌、功能穩(wěn)定性好,這些紡織品在醫(yī)療保健、高性能運動服、可穿戴的顯示器及服裝設(shè)備等方面擁有潛在的應(yīng)用前景。江蘇淺色石墨烯改性滌綸纖維

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標(biāo)簽: 導(dǎo)電 石墨烯 抗靜電