利用石墨烯改善仿羽絨棉生產(chǎn)品的靜電缺點(diǎn)
2020-06-27 14:11:15來源：陜西西安富民無紡
仿羽絨棉是一種非織造布保暖無紡制品，多用于羽絨服和棉被等保暖衣物的填充材料，保溫性能很好，但是主要缺點(diǎn)是因?yàn)榉掠鸾q棉是化學(xué)纖維，容易積攢電荷，讓衣物和被褥帶有很大靜電，影響使用舒適感。而石墨烯具有很好的電子流動(dòng)的特性，能釋放電荷，解決仿羽絨棉的靜電缺點(diǎn)。本文將詳細(xì)介紹怎么使用石墨烯改善仿羽絨棉的靜電缺點(diǎn)。
仿羽絨棉介紹
仿羽絨棉是利用聚酯纖維（PET）、中空纖維（PTA）、低熔點(diǎn)熱熔（4080）等化學(xué)纖維為原料制作成的，成品的手感輕柔舒適、棉質(zhì)的感覺很細(xì)膩、在運(yùn)輸過程中可以抽真空也不會(huì)變形，具有很好的保暖特性和物理特性，是目前替代天然羽絨的很好材料。
石墨烯介紹
石墨烯是一種由以雜化軌道的碳原子組成六角型呈蜂巢晶格材料。這種材料是二維炭性納米材料。因?yàn)榫哂?strong>優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性，所以石墨烯在能源、化纖、醫(yī)藥等方面有重要的應(yīng)用前景，是現(xiàn)代工業(yè)中不可或缺的一種新材料。
靜電問題
化學(xué)纖維如（噴膠棉、手塞棉、仿羽絨棉），作為天然纖維（棉花、羊絨、羽毛）的替代品，在產(chǎn)品價(jià)格、保暖特性、加工難易度等方面具有很大優(yōu)勢，但唯一的缺點(diǎn)就是靜電。這是由于化學(xué)纖維不親水的特性，讓棉制品上的電荷不斷的積累，在遇到導(dǎo)體的時(shí)候，電荷瞬間釋放，產(chǎn)生靜電，這給使用者帶來很大困擾，影響了使用體驗(yàn)。
利用石墨烯解決靜電
石墨烯在室溫下的載流子遷移率約為15000cm/(V·s)，這一數(shù)值超過了硅材料的10倍，因此使用石墨烯可以將積攢的電荷完全釋放。具體步驟是：將重量百分比分別為60%的聚酯纖維、20%的中空纖維、20%的低熔點(diǎn)纖維,經(jīng)充分混合后,與石墨烯溶液進(jìn)行混合,進(jìn)行熔融紡絲,制得混合纖維；將混合纖維送入震動(dòng)給棉箱,經(jīng)梳理機(jī)梳理成網(wǎng)片,將網(wǎng)片經(jīng)往復(fù)式成型機(jī)交叉鋪網(wǎng),鋪成所需厚度和重量的成網(wǎng)仿羽絨棉；將成網(wǎng)仿羽絨棉送入烘房,漸進(jìn)式加溫,使低熔點(diǎn)纖維熔融,網(wǎng)片相互聯(lián)結(jié),并經(jīng)冷卻棍冷卻處理后,即制成仿羽絨棉；其中,所述石墨烯溶液的制備步驟包括：將天然石墨和NaN03裝入反應(yīng)瓶中并進(jìn)行冰浴,然后加入硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98 %濃硫酸,再加入KMn04,當(dāng)其中混合溶液溫度為160℃-180℃時(shí),保溫20min,然后依次加入雙氧水和鹽酸,用滴定法將溶液配制中性,即得到石墨烯溶液。（此方法獲得國家專利，專利號為：CN201911253076.4，專利人：王戰(zhàn)亮）
總體來說，使用石墨烯可以改善仿羽絨棉的靜電特性，但是這指具有實(shí)驗(yàn)理論，并不容易推廣使用，主要存在以下幾個(gè)方面：1、石墨烯溶液沒有量產(chǎn)，不具備工業(yè)化大批量生產(chǎn)條件。2、加入石墨烯會(huì)造成成本的上升，這就將仿羽絨棉在價(jià)格上的優(yōu)勢喪失，選擇高價(jià)改性的仿羽絨棉還不如使用天然羽絨劃算。3、因?yàn)槭┑膶?dǎo)熱性能為5300W/mK，導(dǎo)熱性能十分的高，這就給保溫帶來很大難度，添加了石墨烯雖然沒靜電，但也不保暖了。
以上就是西安富民無紡公司，對石墨烯改善仿羽絨棉特性的一點(diǎn)思考和探討，希望拋磚引玉，得到更好的產(chǎn)品。
