石墨烯改性涤纶短纤维制备及特性表征

泵 一 纺丝组 件一 侧 吹 风 冷 却一 上 油 一 卷 绕 一 落
筒（ 原丝 ） 。 ２ ． ２ ． ２ 后 纺工艺 流程 （ 见图 ２ ）
达为 ３ ０ ． ０ ％ 。曹 欣 羊 ＿ ５ 以 亚 微 米 级 氧 化 锌 作 为
功 能添 加 剂 ， 通 过 共 混 熔 融 纺 丝 工 艺 制备 出 氧化 锌 改性 涤 纶纤 维 。测试 得 出 ， 该 纤维 集 防紫外 线 、
等口 将 经导 电炭 黑 掺 杂 的 聚酯 树 脂 ， 采 用 溶 解 涂
覆 法均 匀 地结 合 在 涤 纶 纤 维表 面 ， 获 得 电 阻率 可
达 １ ０ Ｑ ・ ｃ ｍ 的 涤 纶 导 电纤 维 。 测 试 了该 改 性 纤
维 的耐 水洗 性 ， 发 现 具 有较 好 的导 电耐 久 性 。洪 剑桥 采 用磷 系 阻燃剂 以共聚 方式 纺制 出具 有 优 良阻燃 性 能 的改 性 涤 纶 短 纤 维 ， 其 极 限 氧 指 数 可
功能 性 涤纶纤 维 是采 用功 能助 剂对 传统 涤纶 纤 维进 行 改 性 而 获得 的 后 整 理 纤 维ｌ ｌ ］ 。邱 少 龙
石 墨烯 粉末 、 分散 剂 和聚酯 粉体 。
２ ． ２ 纺 丝 工 艺
石 墨烯 改性 涤纶短 纤维 具体 纺丝 流程 分为前
纺工 艺 流程 和后纺 工艺 流程 。 ２ ． ２ ． １ 前 纺 工艺 流程 （ 见图 １ ） 螺杆 挤 出一 熔体 增 压泵一 熔 体过 滤器一 计量
＾ －， ， 一 一 一
松 弛 热 定 型 机
ｒ —１— 一
图 ２ 石 墨烯 改性 涤 纶 短 纤 维
表 １ 石 墨 烯 改 性 涤 纶 短 纤 维 工 艺 参 数
项目
纺丝速度 （ ｍ／ ｍｉ ｎ ）
熔体 接收量（ Ｋ ｇ ／ ｈ ）
石 墨烯 改性 涤纶 短纤 维 Ｓ Ｅ Ｍ 形 貌 如 图 ３所 示， 由图知 ， 纤 维 表 面均 匀 分 布 了石 墨 烯颗 粒 ， 纤 维 断面呈 现 中空 状 ， 中空 结 构赋 予 了纤 维 良好 的 保 暖性 、 蓬 松 性 等 特 点 的性 能 和 风格 。采用 中空 纤 维制备 的 面料 ， 其 高 中 空结 构 减 少 了面料 的重
１ 引 言
涤纶 ， 因其 合 成 工 艺 简单 ， 具有弹性好、 化 学
本 文 中以生 物 质石 墨烯 作 为 功 能 材料 ， 通 过 共混 熔 融纺 丝制 备 出石 墨 烯改 性 涤 纶 短 纤维 ， 并 对其 服用 性能 及新 型功 能进行 测 试探究 。
性 质稳 定 、 耐磨 、 耐腐 蚀 、 绝缘 、 挺括 、 易洗 快 干 等
２ ０ １ ７ 年第４ 期
生 产 实 践
石 墨 烯 改 性 涤 纶 短 纤 维 制 备 及 特 性 表 征
王双成 ， 马军强 ， 吕冬 生 ， 唐 地 源
（ 济 南 圣 泉 集 团 股 份 有 限公 司 ， 山东 济 南 ２ ５ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要 ： 文章将 石 墨烯粉 末 、 分散 剂和 聚 酯粉 体 通过 熔 融 共 混的 方 式制 备 母 粒 ， 再 经过 熔 融 纺丝 工 艺制备 出石 墨烯 改性 涤 纶短 纤维 。该 纤维 除具 有膨 松 性 高 、 保暖性强、 手 感柔 软 滑爽 、 透 气性 好 等 服 用 性 能， 还 具有 刚性 大 ， 强度 高、 弹性 好 、 耐磨 性好 、 耐 腐蚀 等物 理 机械 性 能 ， 并 且 具备 石 墨 烯 的特 性 ： 低 温 远 红外 、 抗 菌抑 菌性等 保健 功 能 。 关 键词 ： 石 墨烯 ； 聚酯 ； 熔 融 纺丝 ； 新 型纺织 材料 中图分 类 号 ： ＴＳ １ ０ ２ ． ６ 文献 标识 码 ： Ａ 文 章编 号 ： １ ０ ０ ９ — ３ ０ ２ ８ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ４ — ０ ０ １ ８ — ０ ４ 产 品 附加值 ， 应用 范 围更加 广 阔 。
优点 ， 用 途 广泛 ， 在 服装 制作 和工 业生 产 制造 中得 到 大量使 用 。随着 社 会 的高 速发 展 和生 活水 平 的 日益提高 ， 人 们对 于纺织 品的需求不 再仅 限于耐用 、
２ ． １ 原 料
２ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ实 验
舒适等传统使用要求 ， 更注重保健性 以及功能化 。
原丝平衡一 集束一浸油槽一一牵伸机一油浴 喷 淋槽一 二牵伸机一蒸汽加热箱一三 牵伸机一紧张热
定型机一冷却机一再上油机一叠丝机一蒸 汽预热箱
一
抗菌、 凉爽 等 多 种 保 健 功 能 于一 体 。林 大 林 ¨ ６ 采
用 陶瓷 微粒 作 为 功 能性 添加 剂 制 成 抗 紫 外 涤 纶 。
・
能 的检测 和评 价 》 标准 ， 检 测 石墨烯 改性 涤纶 短纤
维 远红 外性 能指 标 ；
１ ８ ・
生产实 践
２ ０ １ ７ 年 第 ４ 期－ 昧 仿能 料ｒ 技
图 １ 石 墨烯 改 性 涤 纶 短纤 维前 纺 工 艺 流 程
松 弛 热 定 型 机冷 却 机叠 譬 机预 热 箱 螺 丝 器
卷曲机一松 弛热定型机一 切断机一 打包机 。 石 墨 烯改 性涤 纶短纤 维 主要 纺丝 工艺设 计 参
该 改性 涤纶 可纺 性 、 耐洗 性 优 良 ， 紫外 线平 均遮 蔽 率达 ９ ５ ～９ ７ ， 可 广泛 用 于遮 阳伞 、 夏装 、 运 动
服、 家 居装饰 品等 的制作 。功能性 材 料 的加入 ， 使 涤 纶纤 维在 原有 服用 性 能 的基 础 上 ， 更 具 有 较 高
数见 表 １ 。
２ ． ３ 性 能 测 试
采用 Ｚ Ｅ Ｉ Ｓ Ｓ — Ｅ Ｖ０ １ ８型 扫 描 电子 显 微 镜 对 石
墨烯 改性 涤纶 短纤 维进行 表 观结构 形 态表征 ； 根据 《 ＧＢ ／ Ｔ ３ ０ １ ２ ７ －２ ０ １ ３ 纺 织 品 远 红 外 性
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ７ － ０ ６ — ２ ７ 作者简 介 ： 王双成（ １ ９ ８ Ｏ 一） ， 男， 山东莱芜人 ， 工程师 。