江苏纳米石墨烯改性涤纶短纤

石墨烯是一种由碳原子组成的二维纳米材料，具有优良的光学、电学、力学特性、热性能和较高的比表面积的新型碳材料。石墨烯改性黏胶纤维是以普通黏胶纺丝原液为基体，通过添加石墨烯分散液制备而成。不仅解决了高纯度石墨烯纤维可纺性差的问题，且在保持纺织品各项基本性能的同时具有石墨烯某一种或几种独特性质的纺织产品。石墨烯改性纤维具有优异的除菌性能、防紫外线性能和远红外性能等，与纯棉纤维混纺，织造出既具有棉的外观、手感和亲水性，又具有除菌抑菌、亲肤透气、防紫外线和抗静电等功能的纺织品，在功能性纺织品领域展示出良好的应用前景。石墨烯无机粉体具有优异的片层二维取向性，因此通过进一步的拉伸，可以提高石墨烯改性纤维的整体取向性。江苏纳米石墨烯改性涤纶短纤

石墨烯的优点是能赋予复合材料优良的力学、电学、热学、防辐射、抑菌等功能特性，具有远红外功能，对6~14μm远红外线的法向发射率达88%；具有抑菌功能，抑菌率达到99%；具有吸湿透气功能，吸收皮肤散发的湿气及汗液，使肌肤保持干爽；具有抗静电功能，低的表面电阻率能将静电荷迅速逸散，抑制和减少静电荷；还可以作为纳米增强多功能添加剂提高复合纤维的性能。缺点是石墨烯为黑色，无法实现靓丽颜色；材料中质量分数超过3%，会使织物强力降。在锦纶纤维中加入1%的功能化石墨烯，聚酰胺远红外辐照温升为1.6℃，提高了聚合物的防远红外功能。石墨烯梭织纤维由于石墨烯经过炭化为黑色，锦纶纤维添加石墨烯后，纤维也是黑色，因此在加工浅色及漂白色时，受到石墨烯锦纶纤维的影响苏南保暖石墨烯复合锦纶长丝石墨烯的加入可赋予尼龙产品新的特性，如导电、防紫外线、热稳定性提高等。

石墨烯是目前自然界薄度、强度比较高的材料，强度比钢材高200倍;同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。作为目前发现的薄度、强度比较大、导电导热性能较强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，有科学家预言石墨烯极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业，将“彻底改变21世纪”。石墨烯复合纤维产业化研究开发已取得重大突破，在聚酯、锦纶、腈纶、维纶、纤维素纤维、碳纤维上已开始应用。石墨烯纤维制成的纤维具有抑菌、抗热、抗寒、抗切割、抗紫外线、抗静电功能，同时还具有远红外发热、和抗螨虫的神奇效果。用石墨烯制成的复合纤维可以广泛应用于服装、家纺和各种工业布料，它颠覆了传统纤维单一功能的局限性，体现出集多种功能于一身的高性能纤维的跨越发展，极大地改变传统纤维的性能和用途，实现了从前列到功能，再到智能纤维和纺织品的华丽转变。石墨烯纤维的开发和推广，将迎来一个全新的功能纤维应用新时代。

石墨烯可赋予材料优良的电学、热学性能，用作纺织材料多功能纳米添加剂时，可增强面料的防辐射、抑菌、远红外等功能特性，在纺织领域显示出巨大的应用优越性。锦纶具有机械强度高、耐热、耐磨损、耐化学溶剂等优点，利用石墨烯对锦纶进行改性，制成石墨烯改性锦纶纤维，既能保留锦纶的自身优点，又将石墨烯的优良性能引入到了纺织材料中。石墨烯改性锦纶纤维可与棉、木代尔、竹浆纤维等混纺或交织，使纤维性能得到优化与互补。例如与棉纤维交织时，面料同时具有石墨烯等抑菌、远红外性能，锦纶的强度与耐久性，棉纤维的吸湿透气性。羊毛/石墨烯改性涤纶混纺面料具有良好的力学性能、色牢度、抗静电性和除菌抑菌性能。

石墨烯改性功能面料:是由石墨烯改性纤维与其他纺织印染工艺结合。石墨烯改性功能面料的优势：石墨烯具有抑菌性,采用千分之几含量的改性石墨烯通过原位聚合工艺制取的尼龙和涤纶纤维材料,具有明显的抑菌性。石墨烯能吸收和辐射高达40%的远红外线，人体远红外线的吸收机制是通过人体组织的细胞分子中的碳-碳，碳-氢键，氧-氢键等的伸缩振动,其谐振波大部分在3-15微米,和远红外线的波长和振幅相同，引起共振共鸣。石墨烯加热发射的4-16微米远红外波,能有效生成身体细胞核酸蛋白质等生物分子等功能。服饰表面抗静电性能提高后，对于纺织品会造成一系列综合性能的提升,能将表电阻从1012提升到106，以人体皮表电阻一致。降低织物表面由于静电产生的长期聚集造成的灰尘粘附、污染物的粘附。经过检测，在模拟人体远红外波段的远红外辐照升温实验中，在实验时间内比其他面料升高了2.8左右（测试时环境温度为20）。所以适用于易归纳、轻盈便携和蓄热保暖为主打的轻型羽绒服、棉服。羊毛/石墨烯改性涤纶混纺面料的色牢度与羊毛/涤纶混纺面料的色牢度相同。苏南民用石墨烯改性长丝

石墨烯改性锦纶纤维可应用于智能户外纺织品、运动纺织品和特种纺织品等领域。江苏纳米石墨烯改性涤纶短纤

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。江苏纳米石墨烯改性涤纶短纤

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