随着对石墨烯材料在纺织品应用领域研究的深入,新的处理方法也在不断出现。石墨烯改性纤维主要有石墨烯改性合成纤维和石墨烯改性再生纤维素纤维两大类。石墨烯改性合成纤维是采用预制母粒工艺,将石墨烯材质均匀分散在聚酰胺、聚酯等聚合物切片中,纺丝拉伸制得。石墨烯改性再生纤维素纤维是将石墨烯材质均匀分散在粘胶、莫代尔等再生纤维素纺丝液中,纺丝拉伸制得。石墨烯与传统纺织纤维材料复合改性的结合方式明显拓展了石墨烯在纺织领域的应用空间,石墨烯改性纤维可纺性良好,可与各类纤维混纺或交织,同时保留了石墨烯的低温远红外、抑菌、防静电等功能,更大面积、更方便地应用于服饰、家纺等领域。石墨烯改性聚酰胺纤维用于户外纺织品,不仅具有良好的耐日晒效果,抗静电性能也得到了提升。石墨烯复合锦纶长丝
应用石墨烯改性纤维开发纺织面料,要准确把握其特性,与纺织技术创新及产品设计创新相结合,在保持纺织品各项基本性能的同时,使其具有石墨烯某一种或几种功能特质,有针对性地开发高质量功能性产品。所开发产品要具备并保留石墨烯的独特功能性,并且不降低纺织品的服用舒适性,同时结合企业优势产品类别,以合理的市场定位做好产品设计开发,拓宽市场接受面。石墨烯与传统纺织纤维材料复合改性的结合方式优异拓展了石墨烯在纺织领域的应用空间,石墨烯改性纤维可纺性良好,可与各类纤维混纺或交织,同时保留了石墨烯的低温远红外、抑菌、防静电等功能,更大面积、更方便地应用于服饰、家纺等领域。高性能石墨烯复合锦纶长丝石墨烯纺织品在抗静电、防紫外、除菌和智能织物等领域有巨大的应用前景,未来它将全新地改变我们的生活。
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
石墨烯优异的物理化学性能,逐步成为纺织领域的研究热点,其被应用于功能纤维及智能纺织领域,比如抑菌性纤维织物、远红外纤维以及智能服装等。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,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。而石墨烯制备工艺的不断完善与简化,将使石墨烯得到更大面积地推广与应用。石墨烯改性纤维的制作方式主要是在纺丝过程中加入石墨烯的方式来完成的。通过加入石墨烯,赋予纤维防紫外线、保暖保温、抑菌防臭等功能。目前用于改性的纤维主要包括聚酯纤维、聚酰胺纤维和纤维素纤维。石墨烯改性涤纶纤维毛粒较多,导电性较强,具有良好的可纺性。
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。石墨烯改性纤维的用途并不仅限于服装领域,还可以应用于车辆内饰、美容医疗、卫材、家纺等。江苏江南保暖石墨烯改性长丝
多功能、多类别、多层次、低功耗、低成本是石墨烯改性纤维被市场和消费者接受的关键。石墨烯复合锦纶长丝
目前市场上已有将石墨烯材料渗入高分子粉料中,通过现有纤维生产线进行熔融纺丝,生产出具备石墨烯多项功能于一体的石墨烯复合纤维,如石墨烯复合涤纶、锦纶等长丝制品。采用石墨烯改性涤纶长丝与精梳棉纱交织的床品面料,可充分发挥石墨烯改性涤纶纤维的抑菌抑菌、除臭吸附、低温远红外发热等多项功能与涤纶本身具有的独特保形性,加之发挥棉纤维的吸湿性、舒适性及良好的染色性,以实现床品面料的多功能与持久性,填补市场上此类产品的空白。石墨烯复合锦纶长丝
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