《數(shù)字化轉(zhuǎn)型和跨學(xué)科實踐暑期研討會》詳解
數(shù)字化轉(zhuǎn)型和跨學(xué)科實踐暑期研討會
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在石墨烯改性吸濕排汗異形滌綸長絲的假捻變形加工中,由于絲束比表面積大,且纖維表面分布著大量的石墨烯顆粒,使絲束與接觸部件摩擦力及所受空氣阻力增大。因此,石墨烯改性異形絲生產(chǎn)速度不宜太高,控制在500~600m/min較為合適。拉伸比過高時,絲束加工易產(chǎn)生毛絲、毛圈及毛團(tuán),斷裂強(qiáng)度降低;拉伸比過低時,絲束易逃捻產(chǎn)生僵絲、卷曲不良、染色段斑等,實際生產(chǎn)中,拉伸比控制在1.60~1.65,絲束外觀及吸濕排汗效果較好。纖維中石墨烯的加入,可一定程度影響大分子排列的規(guī)整性,降低了絲條的軟化點和熔點,因此后加工假捻過程中,一熱箱和第二熱箱溫度較常規(guī)滌綸長絲低。另外,為提高纖維的毛細(xì)效應(yīng),絲條應(yīng)保持較低的卷曲收縮率,所以在滿足變形條件下,一熱箱應(yīng)盡量偏低使用。第二熱箱起到松弛熱定型作用,能夠消除纖維的內(nèi)應(yīng)力,溫度不宜過高或過低。生產(chǎn)實際表明,石墨烯改性吸濕排汗異形滌綸長絲生產(chǎn)中,一熱箱控制在175~180°C,第二熱箱控制在160~170°C范圍內(nèi)為宜。石墨烯改性纖維可紡性良好,可與各類纖維混紡或交織,同時保留石墨烯的低溫遠(yuǎn)紅外、抑菌、防靜電等功能。淺色納米石墨烯復(fù)合短纖
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。白色民用石墨烯復(fù)合長絲廠家石墨烯改性纖維是指石墨烯與普通纖維結(jié)合,在保持纖維基本性能的同時,具有石墨烯獨特性質(zhì)的纖維。
石墨烯織物是指石墨烯材料與普通紡織品有效結(jié)合,在保持紡織品各項基本性能的同時,具有石墨烯某一種或幾種獨特性質(zhì)的紡織產(chǎn)品。石墨烯紡織品在導(dǎo)電、防輻射、防紫外線、抑菌、特殊防護(hù)和智能織物等領(lǐng)域都有巨大的應(yīng)用前景。為此可將石墨烯應(yīng)用于高級功能性面料加工上,如制備抑菌類保健織物,相對于傳統(tǒng)的無機(jī)、有機(jī)抗菌劑,石墨烯基本沒有細(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,而且能保證抑菌效果會持續(xù)有效。目前市場上已有將石墨烯材料摻入高分子粉料中,通過現(xiàn)有纖維工廠進(jìn)行熔融紡絲,生產(chǎn)出具備石墨烯多種功能的石墨烯復(fù)合纖維,如石墨烯復(fù)合滌綸、錦綸、氨綸、腈綸等長絲制品。將石墨烯復(fù)合纖維與精梳棉紗交織的保健型交織綢襯衫面料,而這類面料可充分發(fā)揮石墨烯纖維具有較強(qiáng)的抑菌除菌、除臭吸附、低溫遠(yuǎn)紅外發(fā)熱等多項功能,加之發(fā)揮棉纖維具有良好的服用舒適性,可實現(xiàn)襯衫面料的高級化與保健化。借鑒色織襯衫面料加工的一般原理,開發(fā)出低特精梳棉紗與石墨烯改性長絲交織綢這類保健型襯衫面料,可填補(bǔ)市場上此類產(chǎn)品的空白。
石墨烯功能纖維的優(yōu)異抑菌抑菌性能可以明顯消除因細(xì)菌產(chǎn)生的異味,同時在一定程度上可以避免細(xì)菌繁殖,起到降低再次傳播的風(fēng)險。從而降低皮膚疾病發(fā)病風(fēng)險,加速皮膚創(chuàng)傷恢復(fù)速度,改善個人衛(wèi)生條件,為健康保駕護(hù)航。石墨烯獨特的納米級邊緣,大比表面積以及表面官能團(tuán)能夠切割、包裹細(xì)菌,催化細(xì)菌的氧化應(yīng)激,從而達(dá)到抑制細(xì)菌生長的抑菌效果。雖然其抑菌機(jī)理學(xué)界仍在積極研究,但是其作為一種抗菌劑,既不會產(chǎn)生耐藥性,也不像重金屬離子一樣對環(huán)境、人體造成威脅,已經(jīng)展現(xiàn)出極其誘人的前景。其織物成品檢驗報告:三項主要抑菌項目檢測中,金黃色葡萄球菌抑菌率達(dá)到98.7%(行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為80%)、大腸桿菌抑菌率達(dá)到93.7%(行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為70%)、白色念珠菌抑菌率達(dá)到90.4%(行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為60%);均已達(dá)到業(yè)內(nèi)優(yōu)先水平。石墨烯紡織品在抗靜電、防紫外、除菌和智能織物等領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用前景,未來它將全新地改變我們的生活。
石墨烯容易團(tuán)聚,在一般溶劑中的分散性較差,如何將石墨烯制備得到宏觀可見的纖維類材料的同時,又保留石墨烯獨特的優(yōu)異性能,成為目前開發(fā)石墨烯功能纖維的一大難題。石墨烯纖維的制備主要涉及純石墨烯纖維和石墨烯復(fù)合纖維兩大類。相對于紡制單純的石墨烯纖維難度較大且性能單一的缺陷,通過開發(fā)石墨烯與其他基體材料進(jìn)行共混獲得復(fù)合纖維,這更利于石墨烯材料在紡織領(lǐng)域的用。根據(jù)與石墨烯進(jìn)行混合基體材料的不同,石墨烯復(fù)合纖維可分為:石墨烯/聚合物復(fù)合纖維、石墨烯/無機(jī)金屬復(fù)合纖維、石墨烯/無機(jī)非金屬復(fù)合纖維三大類。石墨烯改性纖維主要是對常規(guī)纖維的改性,改性后的纖維增加了多種功能,對拓寬纖維材料的應(yīng)用有重要意義。白色多功能石墨烯復(fù)合纖維廠家
目前用于石墨烯改性的纖維主要包括聚酯纖維、聚酰胺纖維和纖維素纖維。淺色納米石墨烯復(fù)合短纖
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。淺色納米石墨烯復(fù)合短纖
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