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江蘇淺色石墨烯改性滌綸纖維

來源: 發布時間:2022-06-25

石墨烯的電學、力學、熱學等性能優異。采用傳統紡絲液為基體,添加穩定分散的石墨烯懸浮液制備低石墨烯含量復合纖維,可有效解決高純度石墨烯纖維可紡性差的問題,為生產性能優良的耐久性石墨烯功能紡織品奠定基礎。經研究表明,石墨烯復合纖維的力學性能、電學性能以及光學性能都十分優異,具有遠紅外、抗靜電、除菌等特殊性能。目前針織毛呢的生產設計以美觀性、抗皺、易護理等方面為主,隨著人們觀念的轉變,輕薄、時尚、功能多樣的毛呢面料開發成為行業發展的一大方向。人們不僅希望衣物保暖,同時希望摒棄傳統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,當天氣干燥時服裝易產生靜電,特別是化纖類服裝,這樣的靜電會影響人的機體生理平衡,干擾人的情緒等。多功能性的輕薄毛呢面料亟待設計與開發。從以上可看出,石墨烯復合纖維具有優異的遠紅外等性能,能夠指導輕薄且保暖的針織毛呢的開發。另外,石墨烯復合纖維的良好電學性能可以降低針織毛呢產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行生產。江蘇淺色石墨烯改性滌綸纖維

石墨烯改性面料的產品設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效果。二是舒適性,石墨烯改性合成纖維化纖感強,對成品面料手感有一定影響,同時考慮其功能性的實現要求,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,或將石墨烯改性纖維本身作為面料的點綴色;織物組織結構以經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。江南淺色石墨烯復合纖維石墨烯改性纖維比傳統采用無機、有機抗菌劑的除菌纖維,基本沒有細胞毒性,更適合與人體皮膚直接接觸。

紡織行業在技術發展上,作為下游產業,隨著人們日益增長的健康消費需求,紡織產品尤其是服裝、床上用品等直接和皮膚接觸的物品的健康性和環保性越來越受到重視,石墨烯優異的抗靜電、防紫外線功能和遠紅外、吸濕性、抑菌性等方面的特性,可以在生物醫用紡織材料、抑菌醫用材料、功能服裝家紡等領域作為新材料。我國是紡織大國,同時石墨烯在紡織領域的應用難度較小,因此石墨烯復合纖維在紡織行業具有較大的應用價值。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品。目前石墨烯改性纖維在開發上有熔融紡絲法、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象。為了達到質輕效果,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。經編織及整理后制得石墨烯復合纖維功能性針織面料。經檢測,其物理性能達到服用標準,并且石墨烯的抑菌性及遠紅外性能也在面料上得到體現,和同規格不含石墨烯復合纖維的面料進行對比,石墨烯復合纖維面料的保暖性能更優。雖然由于石墨烯本身的顏色限制了其面料顏色大多數為深色,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的。

石墨烯改性纖維的抑菌機理是石墨烯可以破壞細菌的細胞膜,導致胞內物質外流達到抑菌效果,使紡織品擁有的抑菌性能,對常見細菌的抑菌達到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,直接把細菌砍死;第二種是餓死細菌,納米級的石墨烯可以像布一般將細菌嚴密地包裹起來,使細菌吸收不到營養,活活餓死;第三種是緩慢消亡,由于石墨烯太小,細菌會將石墨烯吞進“肚”里,就像人吃了異物會拉肚子不舒服,導致細菌慢慢消亡。石墨烯改性纖維抑菌效果達到抑菌針織內衣國家標準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性能、色牢度、抗靜電性和除菌抑菌性能。江南保暖石墨烯復合滌綸纖維

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,將石墨烯與織物結合,可制備優異的抗靜電、電磁屏蔽或者導電織物,可以應用于特殊行業,如將石墨烯與化纖共混紡絲,有可能制備出具有優異抗靜電性能的采礦職業服面料。石墨烯改性纖維具有優異的抑菌性能、低溫遠紅外功能,將石墨烯改性纖維應用到織物上,即可制備抑菌織物,相對于傳統的應用無機、有機抑菌劑的抑菌纖維,石墨烯改性纖維基本沒有細胞毒性,更適合與人體皮膚直接接觸,具有親膚養膚的作用。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,應用于智能服裝中富有彈性、更柔韌、功能穩定性好,這些紡織品在醫療保健、高性能運動服、可穿戴的顯示器及服裝設備等方面擁有潛在的應用前景。江蘇淺色石墨烯改性滌綸纖維

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