【摘 要】
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功能性纺织品是指超出一般纺织产品保暖、遮盖和美化等基本特性之外,具有其他特殊功能的纺织品,如常见的抗静电、防缩、防蛀、防刺、防水、防污、抗皱、抗起球、凉感、防辐射、吸热、导热纺织品等。随着时代的进步与人们需求的提高,纺织品的功能化已成为纺织产品开发的一个重要发展方向,也是提高产品档次和附加值的重要途径。新型纳米材料在功能纺织品的功能赋予中起着重要作用,其中石墨烯自2004年被发现以来,以其优异的力
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功能性纺织品是指超出一般纺织产品保暖、遮盖和美化等基本特性之外,具有其他特殊功能的纺织品,如常见的抗静电、防缩、防蛀、防刺、防水、防污、抗皱、抗起球、凉感、防辐射、吸热、导热纺织品等。随着时代的进步与人们需求的提高,纺织品的功能化已成为纺织产品开发的一个重要发展方向,也是提高产品档次和附加值的重要途径。新型纳米材料在功能纺织品的功能赋予中起着重要作用,其中石墨烯自2004年被发现以来,以其优异的力学、光学、电学、热学性能和独特的二维结构成为材料领域的研究热点,其优异的性能使其在各个领域应用都十分广泛。本课题将石墨烯、氧化石墨烯作为改性材料,采用浸渍、刷涂等工艺将其整理到纤维或织物表面,制备了石墨烯改性纤维和纺织品,并对其导电、导热、阻燃等性能进行了分析。本课题研究工作内容如下:一、氧化石墨烯对大麻纤维脱胶过程的影响。在碱氧一浴一步脱胶法基础上,采用氧化石墨烯溶液对大麻纤维进行脱胶与改性。结果表明在微波加热脱胶中,氧化石墨烯的加入使大麻纤维获得了一定的导电导热性,并获得较好的断裂强度和防紫外等性能。拉曼光谱表明在脱胶过程中,氧化石墨烯变化为还原氧化石墨烯,并附着在纤维表面。在碱氧一浴一步脱胶法中加入氧化石墨烯并对其微波加热,可实现氧化石墨烯的还原与大麻纤维的功能改性,并提高脱胶效果,为功能化大麻纤维的制备提供了新思路。二、氧化石墨烯对锦纶6织物阻燃性能的影响。为提高锦纶织物的阻燃和防熔滴性能,以氧化石墨烯、三聚氰胺、三烯丙基氰尿酸酯为整理剂对锦纶织物进行刷涂整理并进行电子束辐照改性。结果表明改性物质在织物表面形成连续、均匀的膜状物质,改性织物具有良好的阻燃性和防熔滴性能。三聚氰胺与氧化石墨烯的协同作用在经过电子束辐照后进一步增强,辐照前后织物的燃烧损毁长度分别为5 cm和2.5 cm,辐照后阻燃效果更加明显,且燃烧过程中没有熔滴产生,离火自熄。三、石墨烯单面导热织物的制备及性能研究。将不同种类的石墨烯原料涂层到棉织物正面,使其附着均匀而不渗透到反面,筛选出性能最优异的一组并对其进行固色处理,获得单面导热织物。改性织物表面被石墨烯涂层连续包覆,涂层的存在提高了织物的单面导热性能,导热系数达到0.196 W/m K,且对金属熔滴冲击有较好的散热效果。此外织物的紫外防护性能优异,UPF高于500;织物的阻燃性能得到提高,在垂直燃烧测试中能够实现离火自熄,损毁长度为3.5cm;改性后织物的断裂强力变大,机械性能提升。
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