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高性能淺色石墨烯復(fù)合錦綸短纖

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2022-05-02

石墨烯粉體由于其為片層材料,且本身的比表面積大,易于團(tuán)聚,因此常利用表面修飾的方法對(duì)石墨烯表面進(jìn)行修飾,來(lái)改善石墨烯粉體在有機(jī)體中的分散性,降低石墨烯粉體對(duì)紡絲過(guò)程的影響。隨著母粒中石墨烯粉體含量的增加,過(guò)濾時(shí)組件壓力增大,當(dāng)母粒中石墨烯粉體含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.0%時(shí),在1200目和1400目的不銹鋼濾網(wǎng)時(shí)壓力適中,且繼續(xù)增加石墨烯粉體含量,過(guò)濾壓力增幅較大,主要是由于石墨烯粉體含量的增加,石墨烯粉體易于團(tuán)聚,導(dǎo)致石墨烯粉體在聚合物中分散困難。而在低石墨烯粉體含量的母粒中,石墨烯粉體易于分散,其過(guò)濾壓力偏小,分散性主要受石墨烯本體片層粒徑的影響。因此,綜合考慮采用石墨烯粉體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.0%的石墨烯母粒制備改性纖維。石墨烯改性纖維制成的各類紡織品正加速走進(jìn)中國(guó)人的生活。高性能淺色石墨烯復(fù)合錦綸短纖

石墨烯改性纖維材料研究與開發(fā)應(yīng)用是當(dāng)前我國(guó)紡織行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn),石墨烯被公認(rèn)為是“徹底改變21世紀(jì)的新材料”,用石墨烯改性錦綸,制成的石墨烯錦綸既保留了錦綸的自身優(yōu)點(diǎn),又引入了石墨烯的優(yōu)良特性。石墨烯錦綸具有抗靜電、抗紫外線、抑菌抑菌、低溫紅外、耐磨耐腐等特點(diǎn),應(yīng)用領(lǐng)域大面積。石墨烯錦綸纖維可與棉、莫代爾、竹纖維、粘膠等纖維混合紡紗,使纖維特性得到優(yōu)化與互補(bǔ),織成的織物面料具有石墨烯的優(yōu)良特性,同時(shí)耐磨保形、穿著舒適。但是,由于石墨烯錦綸纖維表面摩擦系數(shù)小、抱合力差,這不僅關(guān)系其后道加工能否順利進(jìn)行,嚴(yán)重影響其成紗質(zhì)量,因此還需要對(duì)石墨烯錦綸纖維紡織品的開發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)進(jìn)行更深入的研究。江蘇淺色民用石墨烯復(fù)合滌綸短纖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(lái)它將全新地改變我們的生活。

隨著對(duì)石墨烯材料在紡織品應(yīng)用領(lǐng)域研究的深入,新的處理方法也在不斷出現(xiàn)。石墨烯改性纖維主要有石墨烯改性合成纖維和石墨烯改性再生纖維素纖維兩大類。石墨烯改性合成纖維是采用預(yù)制母粒工藝,將石墨烯材質(zhì)均勻分散在聚酰胺、聚酯等聚合物切片中,紡絲拉伸制得。石墨烯改性再生纖維素纖維是將石墨烯材質(zhì)均勻分散在粘膠、莫代爾等再生纖維素紡絲液中,紡絲拉伸制得。石墨烯與傳統(tǒng)紡織纖維材料復(fù)合改性的結(jié)合方式明顯拓展了石墨烯在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用空間,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(shí)保留了石墨烯的低溫遠(yuǎn)紅外、抑菌、防靜電等功能,更大面積、更方便地應(yīng)用于服飾、家紡等領(lǐng)域。

石墨烯是一種由碳原子組成的二維納米材料,具有優(yōu)良的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性、熱性能和較高的比表面積的新型碳材料。石墨烯改性黏膠纖維是以普通黏膠紡絲原液為基體,通過(guò)添加石墨烯分散液制備而成。不僅解決了高純度石墨烯纖維可紡性差的問(wèn)題,且在保持紡織品各項(xiàng)基本性能的同時(shí)具有石墨烯某一種或幾種獨(dú)特性質(zhì)的紡織產(chǎn)品。石墨烯改性纖維具有優(yōu)異的除菌性能、防紫外線性能和遠(yuǎn)紅外性能等,與純棉纖維混紡,織造出既具有棉的外觀、手感和親水性,又具有除菌抑菌、親膚透氣、防紫外線和抗靜電等功能的紡織品,在功能性紡織品領(lǐng)域展示出良好的應(yīng)用前景。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(chǎng)和消費(fèi)者接受的關(guān)鍵。

石墨烯是一種新型的納米材料,呈納米級(jí)的片膜狀結(jié)構(gòu),單層的厚度為0.35nm,約為頭發(fā)絲直徑的萬(wàn)分之一。石墨烯是單層石墨的層片,是構(gòu)成石墨的基本單元。其獨(dú)特的二維單原子層狀晶體結(jié)構(gòu),使其具有優(yōu)異的特性:1、優(yōu)異的力學(xué)性能,強(qiáng)度、硬度高且彈性模量大;2、優(yōu)良的光學(xué)特性,透明度高且穩(wěn)定性好;3、優(yōu)異的導(dǎo)電性;4、較大的比表面積,穩(wěn)定性高,具備較佳的儲(chǔ)能性能;5、優(yōu)良的抑菌效果。因石墨烯優(yōu)異的物理化學(xué)性能,逐步成為紡織領(lǐng)域研究熱點(diǎn),其被應(yīng)用于功能纖維及智能紡織領(lǐng)域,比如抑菌性纖維及織物、遠(yuǎn)紅外纖維以及智能服裝等。石墨烯在纖維領(lǐng)域研究的不斷深入,其優(yōu)異的比表面積使快速充電儲(chǔ)能材料的出現(xiàn)成為了可能,其電化學(xué)性能將使得多功能智能紡織品的研究得到極大的發(fā)展。隨著石墨烯制備工藝的不斷完善與簡(jiǎn)化,石墨烯將得到更大面積的推廣與應(yīng)用,擁有更好的發(fā)展前景。石墨烯改性纖維主要是對(duì)常規(guī)纖維的改性。改性后的纖維增加了多種功能,對(duì)拓寬纖維的應(yīng)用領(lǐng)域有重要意義。高性能淺色石墨烯復(fù)合錦綸短纖

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(shí)保留石墨烯的低溫遠(yuǎn)紅外、抑菌、防靜電等功能。高性能淺色石墨烯復(fù)合錦綸短纖

石墨烯結(jié)構(gòu)上為單層石墨的一個(gè)層片,可以以二維的單層片狀結(jié)構(gòu)狀態(tài)在,這種特殊的納米層疊結(jié)構(gòu)使得石墨烯產(chǎn)生了許多優(yōu)異的電子、物理與化學(xué)性能比如,石墨烯材料的比表面積較大,可達(dá)2630g/m;電子遷移率高,可達(dá)到20000cm2/(v·s);熱導(dǎo)率高,高達(dá)5000W(/m·K);透明度高,彈性模量大,化學(xué)穩(wěn)定性比較好。石墨烯正是基于上述這些優(yōu)異的性能,使其具有較高的潛在應(yīng)用推廣價(jià)值,并成為新型材料的重要研究領(lǐng)域,未來(lái)將被應(yīng)用于半導(dǎo)體、航空航天、能源存儲(chǔ)、生物醫(yī)藥及日常生活紡織品等相關(guān)領(lǐng)域。由于石墨烯所具有的優(yōu)異特性,在紡織行業(yè)中,越來(lái)越多的紡織學(xué)者將目光投向石墨烯及其氧化物的研究上。石墨烯的使用不僅可以賦予不同種類纖維或織物優(yōu)異的導(dǎo)電、耐磨、除菌、防紫外線等性能,同時(shí)其本身無(wú)毒無(wú)害、綠色環(huán)保的特性,非常適應(yīng)于我國(guó)環(huán)保型社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì),使得多功能化、高附加值的織物層出不窮,有力推動(dòng)了紡織服裝行業(yè)朝著健康、環(huán)保節(jié)能的方向不斷發(fā)展。高性能淺色石墨烯復(fù)合錦綸短纖

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標(biāo)簽: 導(dǎo)電 石墨烯 抗靜電