江苏石墨烯改性锦纶长丝

石墨烯是新世纪来比较受关注的新材料之一，因其具有超高的比表面积、优异的力学性能、高导电率、高导热率、阻燃性和高阻隔性而在诸多领域具有广泛应用前景。但对于连续纺丝而言，石墨烯强烈的团聚性会在纤维中形成缺陷，使得纺丝过程断丝、毛丝的现象增多。因而很多研究就是抑制石墨烯的堆叠，如采用氧化石墨烯聚合，进行表面改性或者加入分散剂。比如将石墨烯粉体和pet进行熔融共混挤出造粒，再进行纺丝。但是常规石墨烯粉体均是由多层石墨烯堆叠而成，而这种堆叠无法在螺杆挤出的混合作用下分离，进而严重影响可纺性和连续性。或者将氧化石墨烯进行改性，干燥后再和pet进行共混造粒，并纺丝，虽然对氧化石墨烯改性有效降低了团聚，但是干燥后的改性粉体中石墨烯的团聚无法在熔融挤出的过程中解离，会导致纺丝板堵塞以及断丝现象。再或者用硅烷偶联剂对石墨烯进行处理，再和pet进行共混挤出。偶联剂能提高石墨烯和pet的相互作用，但是无法改变石墨烯堆叠的状态，纺丝的效果仍不好。综上，现阶段石墨烯改性涤纶纤维的制备始终无法从根本上解决石墨烯的堆叠问题，因而极大限制了高速、连续纺丝。石墨烯改性纤维制成的各类纺织品正加速走进中国人的生活。江苏石墨烯改性锦纶长丝

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。苏州防静电石墨烯复合长丝石墨烯改性纤维不仅具有抗静电和防紫外线等功能，还能除菌抑菌、除臭和去除甲醛，达到净化空气的作用。

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。

在石墨烯添加量较低时，随着石墨烯含量的增加，纤维的强度提高。在添加石墨烯粉体质量分数为1.0%、纤维经3.8倍拉伸后，石墨烯改性纤维的断裂强度为2.8cN/dtex,断裂伸长率为46.2%。石墨烯粉体的加入提高了纤维整体的取向性，有利于提高纤维抗静电性能，在纤维高倍拉伸过程中石墨烯的取向度越高。在相同的石墨烯粉体含量条件下，提高石墨烯改性纤维的拉伸倍数，可以有效地提升纤维的抗静电性能。在添加石墨烯粉体质量分数为1.0%，经3.8倍拉伸后，石墨烯改性纤维的取向因子为0.92，体积比电阻为3.29*107Ω·cm。石墨烯的引入，有利于改善聚合物纤维的低温远红外、抗紫外线、抗静电、抑菌等诸多性能，增强纤维整体性能。

石墨烯改性锦纶纤维表面凹凸不平，较粗糙且均匀分布着颗粒，与常规锦纶纤维比，回潮率较高，断裂强力与断裂伸长较小，收缩率较低，仍具有良好的可织性。石墨烯复合纤维可制成花式纱线、毛条或长丝，通过多针道大圆机、人造毛皮机以及毛圈机等针织设备，结合不同结构或花型生产各类针织毛呢产品。通过实验研究煮呢、定型与蒸呢对产品性能的影响，结果显示柔软剂的种类以及高温高压的条件会对织物性能有一定的影响，特别是电学性能；采用正交试验的方法研究后整理工艺，结果显示后整理工艺在保证织物手感与风格的条件下，坚持低温、平幅的原则。新型多功能薄型针织毛呢具有良好的保暖性能与除菌性能，抗静电性能有所改善。当石墨烯改性锦纶在织物表面的覆盖率越高时，织物的升温速率越快，最高温度值越大，红外热成像图片的颜色更深，保温率及单位克罗值都较大，织物具有远红外发射性能，同时，面料的抗静电性能得到改善；随着石墨烯改性锦纶质量百分比的增加，针织毛呢的抑菌率随之提高，石墨烯改性锦纶使针织毛呢具有较持久的除菌性能，且当石墨烯改性锦纶质量分数达到18%，针织毛呢即有较好除菌性能。石墨烯改性纤维是由石墨烯与各类纤维复合而成的一种智能多功能纤维新材料。高性能石墨烯改性锦纶长丝

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。江苏石墨烯改性锦纶长丝

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。江苏石墨烯改性锦纶长丝

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