白色多功能石墨烯复合纤维

石墨烯改性锦纶纤维可与普通纤维，包括天然纤维进行混纺或交织，例如与棉进行交织，制成的面料经过前处理、染色、后整理等一系列工艺流程后，面料的色牢度、抗起毛起球性、水洗尺寸变化等物理性能良好，同时保持了石墨烯原料良好的除菌性能及远红外性能，为开发石墨烯改性纤维面料提供了参考价值。但是，由于石墨烯本身的颜色为黑色，在面料开发时，藏青、黑色、深灰色等颜色的面料比较容易，而浅色以及漂白产品的开发则受到一定限制，在后续进行石墨烯改性纤维功能性面料产品开发时应予以充分重视。石墨烯改性纤维的开发和研究对提升纺织服装行业创新能力、提高产品附加值、抢占市场先机有重要意义。白色多功能石墨烯复合纤维

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。江苏白色纳米石墨烯复合短纤石墨烯改性纤维混纺时通过综合考虑织物风格、舒适性和功能性，调整织物的混纺比可以获得比较好的面料性能。

石墨烯改性纤维的抑菌机理是石墨烯可以破坏细菌的细胞膜，导致胞内物质外流达到抑菌效果，使纺织品拥有的抑菌性能，对常见细菌的抑菌达到90%以上。纳米级的石墨烯本身是连成一串的碳原子，就像一层很薄很密实的布。它们对付细菌的方式有3种：第一种是直接砍，由于石墨烯是纳米级的，而细菌是微米级，前者比后者小1000倍，石墨烯就如同一把很锋利的刀，直接把细菌砍死；第二种是饿死细菌，纳米级的石墨烯可以像布一般将细菌严密地包裹起来，使细菌吸收不到营养，活活饿死；第三种是缓慢消亡，由于石墨烯太小，细菌会将石墨烯吞进“肚”里，就像人吃了异物会拉肚子不舒服，导致细菌慢慢消亡。石墨烯改性纤维抑菌效果达到抑菌针织内衣国家标准3A级以上，而且其性能在多次洗涤后抑菌效果不衰减。

石墨烯具有优异的导电性能，石墨烯粉体在纤维中取向度越高，越有利于纤维中形成导通的电子传输网络，从而提高纤维的抗静电性能。在较低的拉伸倍数下，由于石墨烯粉体本身具有二维的取向性，因此石墨烯粉体含量的增加可有效提高纤维的取向度，有利于提高纤维的抗静电性能，在石墨烯质量分数增加到1.0%，拉伸倍数为3.2时，纤维的体积电阻率由4.14*1010Ω·cm降低到3.06*108Ω·cm；在高拉伸倍数下，由于受纤维拉伸过程中聚合物变细，使石墨烯粉体呈纤维方向排列，纤维的取向因子增加，同时纤维的体积电阻率相应降低，在石墨烯质量分数为1.0%、纤维拉伸倍数由3.2倍提高到3.8倍时，石墨烯改性纤维的体积电阻率降低到3.29*107Ω·cm。因此在增加石墨烯粉体含量的基础上，通过提高纤维拉伸倍数，可有效地使石墨烯片层材料取向，从而增加石墨烯片层之间的导通结构，提高纤维的抗静电性能。将石墨烯纳米粒子引入到聚合物纤维基体中，可以开发石墨烯改性纤维。

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。可以采用石墨烯粉体质量分数为5.0%的石墨烯母粒来制备石墨烯改性PET纤维。浅色多功能石墨烯复合涤纶短纤

目前用于石墨烯改性的纤维主要包括聚酯纤维、聚酰胺纤维和纤维素纤维。白色多功能石墨烯复合纤维

石墨烯改性面料的产品设计主要受到纤维的两个因素影响。一是纤维颜色，石墨烯改性纤维本身呈现深灰色，无法通过前处理来漂去颜色，因而限定了成品面料的呈现效果。二是舒适性，石墨烯改性合成纤维化纤感强，对成品面料手感有一定影响，同时考虑其功能性的实现要求，石墨烯改性纤维尽量贴肤，以便于消费者直观感受功能效果。因此，研发石墨烯改性面料主要以深色为主，以覆盖石墨烯本身色泽为前提，或将石墨烯改性纤维本身作为面料的点缀色；织物组织结构以经纬纱异面分布的组织或双面组织为主，织物里层主要为石墨烯改性纤维，织物外层主要为棉纱或其他纤维，既有利于突破纤维颜色的限定，增加成品面料的颜色选择性，又在不影响服用功能性的前提下降低了成本。白色多功能石墨烯复合纤维

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