苏南防紫外线石墨烯复合纤维

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。石墨烯改性纤维可纺性良好，可与各类纤维混纺或交织，同时保留石墨烯的低温远红外、抑菌、防静电等功能。苏南防紫外线石墨烯复合纤维

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。南方多功能石墨烯复合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。

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。石墨烯改性纤维主要是对常规纤维的改性。改性后的纤维增加了多种功能，对拓宽纤维的应用领域有重要意义。

石墨烯结构上为单层石墨的一个层片，可以以二维的单层片状结构状态在，这种特殊的纳米层叠结构使得石墨烯产生了许多优异的电子、物理与化学性能比如，石墨烯材料的比表面积较大，可达2630g/m；电子迁移率高，可达到20000cm2/(v·s)；热导率高，高达5000W(/m·K)；透明度高，弹性模量大，化学稳定性比较好。石墨烯正是基于上述这些优异的性能，使其具有较高的潜在应用推广价值，并成为新型材料的重要研究领域，未来将被应用于半导体、航空航天、能源存储、生物医药及日常生活纺织品等相关领域。由于石墨烯所具有的优异特性，在纺织行业中，越来越多的纺织学者将目光投向石墨烯及其氧化物的研究上。石墨烯的使用不仅可以赋予不同种类纤维或织物优异的导电、耐磨、除菌、防紫外线等性能，同时其本身无毒无害、绿色环保的特性，非常适应于我国环保型社会发展的趋势，使得多功能化、高附加值的织物层出不穷，有力推动了纺织服装行业朝着健康、环保节能的方向不断发展。石墨烯改性纺织品在导电、防辐射、防紫外线、除菌、特殊防护和智能织物等领域有巨大的应用前景。江苏江南防紫外线石墨烯复合纤维

石墨烯改性纤维不仅让服装更美观实用，而且还为服装智能化提供了材料基础。苏南防紫外线石墨烯复合纤维

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。苏南防紫外线石墨烯复合纤维

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