石墨烯復(fù)合腈綸,穿衣再無靜電煩惱
在干燥的秋冬季節(jié),尤其是在我國北方,衣物的靜電問題一直讓人頭痛。隨著人們對(duì)美好生活的向往和追求,人們對(duì)冬季衣著的要求不再停留于保暖,對(duì)面料的舒適性、衣物的輕便性、穿著隨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纖維腈綸,有著人造羊毛的美譽(yù),具有柔軟、膨松、易染色、色澤鮮艷、耐光、抗菌、不怕蟲蛀等優(yōu)點(diǎn),但一直以來,它的靜電問題也讓人煩惱。有辦法消除它的靜電嗎?
干法腈綸:各項(xiàng)性能更優(yōu)越
干法腈綸和普通腈綸有很大的不同。制備干法腈綸的聚合物,是以丙烯腈、丙烯酸甲酯和苯乙烯磺酸鈉這3種單體共聚后得到的,纖維在300℃左右的高溫氮?dú)庵泄袒尚?。?dāng)纖維表面溶劑蒸發(fā)速度大于內(nèi)部擴(kuò)散速度時(shí),就形成了異于普通腈綸的犬骨形截面。干法腈綸這種獨(dú)特的犬骨形截面為它帶來了諸多性能優(yōu)勢。
因?yàn)槿切蔚慕Y(jié)構(gòu),相鄰纖維之間存在較大的空間或毛細(xì)孔,這使得纖維能夠從皮膚及纖維之間遷移更多的濕氣,其輸水性有了明顯改善。實(shí)驗(yàn)證明,干法腈綸每克纖維單位時(shí)間內(nèi)輸水量比普通化學(xué)纖維高10%左右。
此外,犬骨形的截面也降低了纖維的堆砌密度,使產(chǎn)品更為膨松、覆蓋能力更強(qiáng),生產(chǎn)同樣尺寸的產(chǎn)品時(shí)更加節(jié)省原料。纖維之間空隙增多,也使得空隙之間存在更多的空氣,降低了面料的導(dǎo)熱系數(shù),織物的保暖性更好。
干法腈綸纖維彈性模量高、彎曲模量低,手感更柔軟舒適且挺括。成形過程中,高聚物分離和固化緩慢,使得斷面結(jié)構(gòu)均勻致密,因此纖維表面光滑,再加上犬骨形截面對(duì)于光反射具有一種特殊效果,兩種原因反映在織物上,讓織物表面有了更加優(yōu)雅的光澤。
除了物理方面的性能優(yōu)勢之外,由于干法腈綸獨(dú)特的成形條件,采用了苯乙烯磺酸鈉作為第三單體改性,作為染色基團(tuán)的它因?yàn)榫哂泻軓?qiáng)的親染料能力,能使得纖維在結(jié)構(gòu)密實(shí)穩(wěn)定的同時(shí),使染料更容易被吸收,染色牢度好,色澤鮮艷,且表面顏色均勻、不易染花。
石墨烯復(fù)合腈綸:抗菌抗靜電
石墨烯,又叫單層石墨,由碳原子六角結(jié)構(gòu)緊密排列而成,是只有一個(gè)碳原子厚的二維片狀晶體材料。石墨烯中的電子移動(dòng)速率是光速的1/300,使其導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300瓦/米·攝氏度,高于碳納米管和金剛石。因?yàn)橹挥幸粋€(gè)碳原子的厚度,這也使石墨烯具有超大的比表面積,單層石墨烯的比表面積可達(dá)到2630平方米/克,而普通的活性炭只有1500平方米/克。
可能誰都不會(huì)想到,石墨烯會(huì)和干法腈綸產(chǎn)生聯(lián)系。2018年,中國石化齊魯石化公司腈綸廠與山東圣泉集團(tuán)股份有限公司科研人員經(jīng)過多次試驗(yàn),利用表面組裝法生產(chǎn)出了石墨烯復(fù)合腈綸。
石墨烯與干法腈綸復(fù)合而成的石墨烯復(fù)合腈綸,將干法腈綸的特性與石墨烯的超強(qiáng)力學(xué)性能、超大比表面積以及超高電導(dǎo)特性等相結(jié)合,使其具有抗靜電、遠(yuǎn)紅外內(nèi)暖、抗菌抑菌等特殊性能,是紡織材料業(yè)的一場顛覆性的創(chuàng)新。
經(jīng)檢測,石墨烯復(fù)合腈綸具有優(yōu)良的抗靜電及導(dǎo)電效果,比電阻從常規(guī)的1012~13Ω.cm降至106~7Ω.cm以下,避免了靜電的產(chǎn)生。此外,這種復(fù)合腈綸還具有顯著的抗菌抑菌效果。以石墨烯復(fù)合腈綸為原料生產(chǎn)的織物,對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌等的抑菌率達(dá)到96%以上,遠(yuǎn)高于國家標(biāo)準(zhǔn)。
除了這兩種優(yōu)異性能外,復(fù)合腈綸的低溫遠(yuǎn)紅外性能也同樣顯著,其常溫下的遠(yuǎn)紅外輻射溫升達(dá)1.6℃,高于國家標(biāo)準(zhǔn)0.2℃,能夠激發(fā)人體細(xì)胞的活力,促進(jìn)人體組織的新陳代謝,改善微循環(huán),提高免疫力,達(dá)到對(duì)人體的保健作用,是名副其實(shí)的內(nèi)暖纖維。
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