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石墨烯复合腈纶,穿衣再无静电烦恼
2018-11-09 18:01:16

  在干燥的秋冬季节,尤其是在我国北方,衣物的静电问题一直让人头痛。随着人们对美好生活的向往和追求,人们对冬季衣着的要求不再停留于保暖,对面料的舒适性、衣物的轻便性、穿着随意易于打理等都有了更高的要求。


  由丙烯腈共聚物制成的合成纤维腈纶,有着人造羊毛的美誉,具有柔软、膨松、易染色、色泽鲜艳、耐光、抗菌、不怕虫蛀等优点,但一直以来,它的静电问题也让人烦恼。有办法消除它的静电吗?


  干法腈纶:各项性能更优越


  干法腈纶和普通腈纶有很大的不同。制备干法腈纶的聚合物,是以丙烯腈、丙烯酸甲酯和苯乙烯磺酸钠这3种单体共聚后得到的,纤维在300℃左右的高温氮气中固化成型。当纤维表面溶剂蒸发速度大于内部扩散速度时,就形成了异于普通腈纶的犬骨形截面。干法腈纶这种独特的犬骨形截面为它带来了诸多性能优势。


  因为犬骨形的结构,相邻纤维之间存在较大的空间或毛细孔,这使得纤维能够从皮肤及纤维之间迁移更多的湿气,其输水性有了明显改善。实验证明,干法腈纶每克纤维单位时间内输水量比普通化学纤维高10%左右。


  此外,犬骨形的截面也降低了纤维的堆砌密度,使产品更为膨松、覆盖能力更强,生产同样尺寸的产品时更加节省原料。纤维之间空隙增多,也使得空隙之间存在更多的空气,降低了面料的导热系数,织物的保暖性更好。


  干法腈纶纤维弹性模量高、弯曲模量低,手感更柔软舒适且挺括。成形过程中,高聚物分离和固化缓慢,使得断面结构均匀致密,因此纤维表面光滑,再加上犬骨形截面对于光反射具有一种特殊效果,两种原因反映在织物上,让织物表面有了更加优雅的光泽。


  除了物理方面的性能优势之外,由于干法腈纶独特的成形条件,采用了苯乙烯磺酸钠作为第三单体改性,作为染色基团的它因为具有很强的亲染料能力,能使得纤维在结构密实稳定的同时,使染料更容易被吸收,染色牢度好,色泽鲜艳,且表面颜色均匀、不易染花。


  石墨烯复合腈纶:抗菌抗静电


  石墨烯,又叫单层石墨,由碳原子六角结构紧密排列而成,是只有一个碳原子厚的二维片状晶体材料。石墨烯中的电子移动速率是光速的1/300,使其导热系数高达5300瓦/米·摄氏度,高于碳纳米管和金刚石。因为只有一个碳原子的厚度,这也使石墨烯具有超大的比表面积,单层石墨烯的比表面积可达到2630平方米/克,而普通的活性炭只有1500平方米/克。


  可能谁都不会想到,石墨烯会和干法腈纶产生联系。2018年,中国石化齐鲁石化公司腈纶厂与山东圣泉集团股份有限公司科研人员经过多次试验,利用表面组装法生产出了石墨烯复合腈纶。


  石墨烯与干法腈纶复合而成的石墨烯复合腈纶,将干法腈纶的特性与石墨烯的超强力学性能、超大比表面积以及超高电导特性等相结合,使其具有抗静电、远红外内暖、抗菌抑菌等特殊性能,是纺织材料业的一场颠覆性的创新。


  经检测,石墨烯复合腈纶具有优良的抗静电及导电效果,比电阻从常规的1012~13Ω.cm降至106~7Ω.cm以下,避免了静电的产生。此外,这种复合腈纶还具有显著的抗菌抑菌效果。以石墨烯复合腈纶为原料生产的织物,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌等的抑菌率达到96%以上,远高于国家标准。


  除了这两种优异性能外,复合腈纶的低温远红外性能也同样显著,其常温下的远红外辐射温升达1.6℃,高于国家标准0.2℃,能够激发人体细胞的活力,促进人体组织的新陈代谢,改善微循环,提高免疫力,达到对人体的保健作用,是名副其实的内暖纤维。

来源:中国化工报


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