浅色石墨烯改性长丝

将石墨烯材料先加工成母粒，再通过熔融纺丝技术，用母粒添加的方式进行纺丝，是生产石墨烯改性吸湿排汗涤纶长丝的主要方法。石墨烯改性聚酯母粒，由于PET经过粉碎和重新造粒，分子量有所下降，同时石墨烯粉体的加入也一定程度上破坏了聚酯大分子的规整性，致使软化点降低。为兼顾可纺性和吸湿排汗效果，石墨烯改性异形涤纶长丝的纺丝温度要低于常规涤纶，纺丝温度在280～282°C，无油丝粘度控制在0.06dL/g。石墨烯粉体在纺丝熔体中属于杂质，会影响过滤器和组件的使用周期。若过滤精度过高，会缩短预过滤器的使用周期，若过滤精度过低，又会缩短组件周期。为保证平稳生产，组件压力不能升高过快，同时兼顾熔体流变性能对异性度的影响，采用过滤精度为30um,组件起始压力为12.0～13.0MPa，熔体的流变性能好，无飘丝断头等现象。异形纤维比表面积大，在纺丝及后加工过程中与设备接触所产生的摩擦力大，易造成毛丝，因此，考虑石墨烯改性聚酯母粒添加量、纤维异性度及后纺的可加工性等诸多因素，为保证产品质量和后加工平稳性，纺丝速度控制在2700～2800m/min，纤维断裂伸长控制在130%左右为宜。石墨烯改性纤维具有很强的除菌性，灭菌率可达98%，且水洗100次后仍保持90%以上。浅色石墨烯改性长丝

纺织品抑菌机理：1、影响细菌细胞内代谢酶的活性；2、阻止细菌DNA复制与合成，阻碍孢子生长；3、与蛋白质反应，破坏细胞壁的合成。可利用抑菌材料改性普通纤维，将改性纤维纺纱后织成织物。石墨烯不仅具有导电性、导热性，还具有低温远红外功能和较强的抑菌性能。石墨烯改性纤维具有石墨烯的广谱抑菌性，其抑菌机理为：1、石墨烯通过破坏或氧化细胞内的结构或组分来扰乱微生物代谢性能；2、大量聚合的片层石墨烯把细胞包裹起来使其与外界环境隔离无法吸收营养，从而抑制细菌生长；3、其锋利的边缘对细菌进行物理切割，破坏了细菌的细胞膜从而达到抑菌作用；4、通过大规模直接抽提细胞膜上的磷脂分子来破坏细胞膜从而杀死细菌。苏州多功能石墨烯复合涤纶短纤由于石墨烯本身为高度取向的片层材料，因此石墨烯的加入可以有效地提高石墨烯改性纤维的整体取向度。

近年来，随着对石墨烯改性纤维不断的深入研究，石墨烯改性纤维在纺织领域也获得到了大面积的研究应用，特别是在功能纺织品研究方面展现出勃勃生机，其导热性、抑菌性、导电性、远红外性能、防紫外性能及电磁屏蔽性能得到大面积认可，各种功能性纺织品也不断涌现在消费者面前。石墨烯具有极高导热系，单层石墨烯的导热系数可达5300W/mK，甚至有研究表明其导热系数高达6600W/mK。与纯石墨烯相比，氧石墨烯的导热导率相对较低(0.14～2.87W/mK)。石墨烯改性纤维具有优异的抑菌性能，用其制成的织物，就是抑菌织物。石墨烯基本没有细胞毒性，相对于传统的抑菌整理剂，因此石墨烯改性纤维更适合与人体皮肤直接接触。石墨烯结构非常稳定，当施加外部机械力时，碳原子面就弯曲变形，从而使碳原子不必重新排列来适应外力，也就保持了结构稳定。这种稳定的晶格结构使碳原子具有优良的导电性。石墨烯的这种优良的导电性能应用到纺织品上得到优异的抗静电或者导电织物。

石墨烯粉体由于其为片层材料，且本身的比表面积大，易于团聚，因此常利用表面修饰的方法对石墨烯表面进行修饰，来改善石墨烯粉体在有机体中的分散性，降低石墨烯粉体对纺丝过程的影响。随着母粒中石墨烯粉体含量的增加，过滤时组件压力增大，当母粒中石墨烯粉体含量质量分数为5.0%时，在1200目和1400目的不锈钢滤网时压力适中，且继续增加石墨烯粉体含量，过滤压力增幅较大，主要是由于石墨烯粉体含量的增加，石墨烯粉体易于团聚，导致石墨烯粉体在聚合物中分散困难。而在低石墨烯粉体含量的母粒中，石墨烯粉体易于分散，其过滤压力偏小，分散性主要受石墨烯本体片层粒径的影响。因此，综合考虑采用石墨烯粉体质量分数为5.0%的石墨烯母粒制备改性纤维。石墨烯优异的电化学性能将使石墨烯改性纤维在多功能智能纺织品的应用得到极大的的发展。

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。将石墨烯按比例置入纤维中，可以赋予纺织产品远红外、持久抑菌、抗静电、防紫外、吸湿透气等性能。苏南白色石墨烯复合纤维

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实现的。浅色石墨烯改性长丝

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